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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte Technologie für einen Hydraulikmotor.
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Stand der Technik
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Bei gegenwärtig vorhandenen Hochdruck-Hochstrom-Hydraulikmotoren ist es so, dass die Kolbenmotoren mit schrägen Wellen und Taumelscheiben in Bezug auf Kolben und Zylinder eine starke Dämpfung, Torsion sowie Reibung erzeugen, was zu einem relativ großen Verschleiss der Maschinen und hohen Verlustrate führt.
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Aufgabe der Erfindung
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Daher bietet diese Erfindung eine Art von Radialrollhydraulikmotor mit mehrreihigen Radialkugeln vom Kugelkolben-Typ, bei dem je nach dem Eingabe-Hydraulikölfluss und Druckstärke eine entsprechende Rotationsgeschwindigkeit und Torsion ausgegeben werden kann.
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Die von der vorliegenden Erfindung gewählte technische Lösung ist wie folgt:
eine Art von Radialrollhydraulikmotor mit mehrreihigen Radialkugeln vom Kugelkolben-Typ, beinhaltend:
Ein Öldistributionselement, wobei besagtes Öldistributionselement ein scheibenförmiges äußeres Ende mit einem relative großen Außendurchmesser beinhaltet sowie eine in der Mitte des scheibenförmigen äußeren Endes positionierten Öldistributions-Mittelachse, und wobei an dem scheibenförmigen äußeren Ende in verbundener Weise ein Öleinfüllloch sowie ein Ölausgangsloch der Außenteil-Hydrauliköl Rohrleitung vorgesehen sind, und aufder Öldistributions-Mittelachse sind separat ein mit dem Öleinfüllloch und dem Ölausgangsloch verbundener Öleintrittskanal sowie ein Ölausgangskanal vorgesehen, wobei am Öldistributions-Mittelachsen-Außenrand zwei Nuten, die auf dem gleichen Kreisumfang positioniert sind, wobei eine Nut durch eine Vielzahl radial angeordneter Durchgangslöcher mit dem Öleintrittskanal verbunden ist und eine Öleingangsrille bildet, und die andere Nut ist durch eine Vielzahl von radial angeordneten Durchgangslöchern mit dem Ölausgangskanal verbunden und bildet eine Ölausgangsrille;
Ein zylindrischer Rotor übergestülpt über den Öldistributions-Mittelachse Außenrand des Öldistributionselement, und wobei in richtung des Kreisumfangs in der Rotorwand ein rundes Loch vorgesehen ist, und wobei das runde Loch am Rotor-Innenwandende anliegt und einen Duchmesser hat, der kleiner alsder Innenwanddurchmesser des Außenwandendes ist, und ein rundes Loch, das einheitlich mit dem Durchgangsloch der zwei Nuten der Öldistributions-Mittelachse verteilt ist, wobei im runden Loch eine bewegliche Kugel angebracht ist, und ein rundes Loch an dessen unterem Teil ein durch die Rotorwand hindurchgehendes quadratisches Loch vorhanden ist, wobei besagtes quadratisches Loch in seiner Breite mit der Breite der Öleingangsrille und Ölausgangsrille übereinstimmt, und wobei das quadratische Loch in seiner Bogenlänge mit der Bogenlänge des Abstands zwischen Öleingangsrille und Ölausgangsrille übereinstimmt;
Ein Stator der über ein Innenloch verfügt und ein Rotor, der durch besagtes Innenloch in das Innenloch hineingesteckt wird, und wobei die Rotoraußenwand an einer lateralen Seite mit der Innenlochinnenwandlinie in Berührung steht, und wobei an der anderen lateralen Seite ein Hohlraum gebildet wird, und wobei besagter Stator und das Öldistributionselement sich gegenseitig fixieren, und wobei an der Statorinnenwand in Kreisumfangsrichtung eine ringförmige Führungsnut mit Führungskugel vorgesehen ist, wobei besagte ringförmige Führungsnut in Bezug auf die Rotoren-Rotationsachse exzentrisch ist.
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Als Verbesserung für vorstehende Lösung kann am Öldistributions-Mittelachsen-Außenrand sowie der Rotorinnenwand entlang der Kreisumfangsrichtung gleichmäßig ein ringförmiger Begrenzungsschlitz vorhanden sein, wobei durch zwei ringförmige Begrenzungsschlitze ein Kanal gebildet wird, in dem eine Begrenzungskugel vorgesehen ist. Dabei ist am Endteil der Öldistributions-Mittelachse eine schmale Endkappe angebracht ist, deren Durchmesser mit dem der Öldistributions-Mittelachse übereinstimmt, und wobei ein ringförmiger Begrenzungsschlitz am Außenrand der Einpassung der schmalen Endkappe und der Öldistributions-Mittelachse vorgesehen ist. Und am Endteil des Stators ist eine Ringabdeckung angebracht ist, und wobei zwischen dem Inneren des Stators und dem Rotor ein Dichtungsring vorgesehen ist.
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Als Verbesserung der vorstehend beschriebenen Lösung ist zwischen dem Rotor und Stator noch eine Bremskomponente vorgesehen, wobei besagte Bremskomponente eine Vielzahl von übereinanderliegenden sich axial bewegenden ringförmigen Bremsbelägen beinhaltet, die über den Zwischenraum zwischen Rotor und Stator gestülpt sind, sowie einen die Bewegung der Bremsbeläge antreibenden Hydraulikzylinder. Besagte Bremsbeläge beinhalten sich mit dem Rotor gleichzeitig drehende dynamische Bremsbeläge sowie an der Innenwand des Stators montierte fixe Bremsbeläge. Die Kolbenstange des besagten Hydraulikzylinders ist durchgängig im Innenteil des Hydraulikzylinders angebracht, wo eine Druckfeder auf die Bremsbeläge drückt.
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Und an der Außenwand des Rotors befindet sich die Position der angebrachten dynamischen Bremsbeläge und an der Innenwand des Stators befindet sich die Position der stationären Bremsbeläge die gleichmäßig axial über eine lineare Nut verfügen, und im Innenkreis der dynamischen Bremsbeläge sowie Außenkreis der stationären Bremsbeläge gibt es separat einen mit der linearen Nut auf dem Rotor und dem Stator übereinstimmenden Vorsprung.
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Als Verbesserung der vorstehenden Lösung kann die beschriebene Öleingangsrille und Ölausgangsrille sowie die mit der Öleingangsrille und Ölausgangsrille in Verbindung stehende Kugel und die ringförmige Führungsnut entlang der Achse gelegen als Multigruppen verteilt sein.
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Die vorliegende Erfindung erzeugt unter Einwirkung des Hochdruck-Hydrauliköls in Bezug auf den Rotor ein Rotationsmoment, wobei durch den Eingabe-Hydraulikölfluss sowie Druckausgang eine entsprechende Rotationskraft erzeugt werden kann, wobei das Design kunstfertig ist, und zwischen den beweglichen Teilen die Schmierwirkung gut, die Reibung klein, der Wirkungsgrad der Energieumwandlung hoch, der Energieverbrauch gering, und der Betrieb stabil und sicher ist.
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Kurzebeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Gesamtaufbaus eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine schematische perspektivische Darstellung des Gesamtaufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine lateralperspektivische Darstellung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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4 ist eine Schnittansicht in Richtung A-A in 3.
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5 ist eine Schnittansicht in Richtung B-B in 3.
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6 ist eine Schnittansicht in Richtung C-C in 3.
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7 ist eine Schnittansicht in Richtung D-D in 3.
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8 ist eine Darstellung des Aufbaus des Stators eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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9, 10 sind Darstellungen des Aufbaus des Öldistributionselement eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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11 ist eine Darstellung des Aufbaus des Rotors eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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12 ist eine Darstellung des Aufbaus der Bremskomponente und des Rotors eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
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Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
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Zum besseren Verständnis der Experten in diesem technischen Gebiet in Bezug auf die vorliegende Erfindung, wird im Folgenden eine weiterführende Erklärung der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von beigefügten Figuren gegeben.
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Wie in den 1 bis 12 gezeigt, so offenbart dieses Ausführungsbeispiel einen Radialrollhydraulikmotor mit mehrreihigen Radialkugeln vom Kugelkolben-Typ, der wie folgt ein Öldistributionselement 1, einen zylindrischer Rotor 2 sowie einen Stator 4 beinhaltet.
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Ein Öldistributionselement (1), wobei besagtes Öldistributionselement ein scheibenförmiges äußeres Ende (11) mit einem relative großen Außendurchmesser beinhaltet sowie eine in der Mitte des scheibenförmigen äußeren Endes positionierten Öldistributions-Mittelachse (12), und wobei an dem scheibenförmigen äußeren Ende in verbundener Weise ein Öleinfüllloch (111) sowie ein Ölausgangsloch (112) der Außenteil-Hydrauliköl Rohrleitung vorgesehen sind, und aufder Öldistributions-Mittelachse (12) sind separat ein mit dem Öleinfüllloch (111) und dem Ölausgangsloch (112) verbundener Öleintrittskanal (121) sowie ein Ölausgangskanal (122) vorgesehen, wobei am Öldistributions-Mittelachsen-Außenrand (12) zwei Nuten, die auf dem gleichen Kreisumfang positioniert sind, wobei eine Nut durch eine Vielzahl radial angeordneter Durchgangslöcher mit dem Öleintrittskanal (121) verbunden ist und eine Öleingangsrille (123) bildet, und die andere Nut ist durch eine Vielzahl von radial angeordneten Durchgangslöchern mit dem Ölausgangskanal (122) verbunden und bildet eine Ölausgangsrille (124);
Dabei gibt es einen zylindrischen Rotor 2, der über den Außenrand der Öldistributions-Mittelachse 12 des Öldistributionselement 1 gestülpt ist, und wobei in Richtung des Kreisumfangs in der Wand des Rotors 2 ein rundes Loch 21 vorgesehen ist, und wobei das runde Loch 21 am Innenwandende des Rotors 2 anliegt und einen Duchmesser hat, der kleiner als der Innenwanddurchmesser des Außenwandendes ist, und ein rundes Loch 21, das einheitlich mit dem Durchgangsloch der zwei Nuten der Öldistributions-Mittelachse 12 verteilt liegt, wobei im runden Loch 12 eine bewegliche Kugel 3 angebracht ist, und ein rundes Loch an dessen unterem Teil ein durch die Rotorwand hindurchgehendes quadratisches Loch 22 vorhanden ist, wobei besagtes quadratisches Loch 22 in seiner Breite mit der Breite der Öleingangsrille und Ölausgangsrille übereinstimmt, und wobei das quadratische Loch in seiner Bogenlänge mit der Bogenlänge des Abstands zwischen Öleingangsrille und Ölausgangsrille übereinstimmt; wobei durch die Verwendung eines solchen Aufbaus mit einem quadratischen Loch 22 und einem Aufbau mit einer Öleingangsrille und Ölausgangsrille garantiert wird, dass das quadratische Loch 22 beim Umschalten zwischen Öleingangsrille und Ölausgangsrille im quadratischen Loch 22 die Druckumschaltung noch problemloser, schneller und stabiler erfolgt. Dabei ist besagter Rotor 2 direkt mit dem angetriebenen Element des Außenteils verbunden, wie etwa eine direkte Montage am Rad des Rotorendteils, bei einem kleinen Durchmesser der Ausgangswelle usw.
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Dabei ist es so, dass besagter Stator 4 und das Öldistributionselement 1 einander fixieren, und wobei es auch ein Innenloch 41 gibt und der Rotor 2 ragt durch besagtes Innenloch 41 in das Innenloch 41 hinein, wobei die Außenwand des Rotors 2 an einer lateralen Seite mit der Innenwand des Innenlochs 41 in Linienkontakt steht, wobei die andere laterale Seite einen Hohlraum 42 bildet, und wobei die Innenwand des Stators 4 in Kreisumfangsrichtung eine ringförmige Führungsnut 43 für die Führungskugel 3 hat, und wobei besagte ringförmige Führungsnut 43 in Bezug auf die Rotationsachse des Rotors 2 exzentrisch ist. Gleichzeitig wird am Endteil des Stators 4 eine Ringabdeckung 47 montiert, wobei im Zwischenraum zwischen dem Stator 4 im Inneren der Ringabdeckung 47 sowie dem Rotor 2 ein Dichtungsring 48 angebracht ist, um ein Auslaufen des Hydrauliköls zu verhindern.
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Die zwei Linien, nämlich die durch die Kontaktlinie des Linienkontakts des Rotors 2 mit dem Innenloch 41 entstehende sowie der durch die Drehachse entstehende Achse bilden eine Ebene, welche die Symmetrieebene bildet, wobei der Zwischenraum von Rotor 2 und Innenloch 41 einen Hohlraum bildet und dieser mit dem Rotor 2 in zwei Teile geteilt wird, wobei in einem Teil das quadratische Loch 22 sowie runde Loch 21 des Rotors mit der Öleingangsrille 121 in Verbindung steht, und in dem anderen Teil das quadratische Loch 22 und das runde Loch 21 des Rotors mit der Ölausgangsrille 122 verbunden ist. Während der Betriebszeit bewegt sich das Hochdruck-Hydrauliköl vom Öleinfüllloch 111 in die Öleingangsrille, drückt eine Kugel in dem runden Loch, das mit der Öleingangsrille verbunden ist, so dass diese sich in Richtung der Innenwand des Stators 4 bewegt, sodass die Kugel 3 gegen die Innenwand des Stators 4 drückt; dadurch, dass die besagte Position der Innenwand des Stators 4 relativ zur Kugel 3 geneigt ist, und dies sorgt dafür, dass die Kugel 3 in rollender Weise die Drehung des Rotors 2 antreibt Rotor, sodass ein Drehmoment ausgegeben wird; und gleichzeitig ist die Ölausgangsrille dem Loch des anderen Teils verbunden; und im Prozess des Rotierens beim Rotor 2 ist es durch die Einwirkung der Innenwand des Stators 4 so, dass die Kugel wieder in das Innere des runden Lochszurückgezogen wird, was dazu führt, dass das Hydrauliköl im Inneren des runden Lochs durch die Ölausgangsrille abgelassen wird. Und mit der Drehung des Rotors 2 wird jedes runde Loch abwechselnd mit Ölausgangsrille und Öleingangsrille verbunden, sodass die Kugel im Inneren des runden Lochs auf der Öleingangsrillenseite fortgesetzt einen Drehmoment erzeugen kann, was dazu führt, dass der Rotor fortgesetzt eine Drehung erzeugt, und die verschiedenen Kuglen auf der Seite der Ölausgangsrille können dann wieder zur anfänglichen Position zurückgezogen werden und für ein Ablassen des Hydrauliköls aus den runden Löchern sorgen.
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Während des relativen Rotationsprozesses des Rotors 2 und des Öldistributionselements 1 wird zum Zwecke der Verhinderung des Springens des Rotors 2 in Axialrichtung und Verbesserung der Stabilität der Drehung des Rotors 2 in Außenrand-Richtung der Öldistributions-Mittelachse 12 sowie an der Innenwand des Rotors 2 entlang des Kreisumfangs gleichmäßig ringförmige Begrenzungsschlitze 44 positioniert, und im Kanal, der durch die beiden ringförmigen Begrenzungsschlitze 44 gebildet wird, wird eine Begrenzungskugel 45 montiert, und durch besagte Begrenzungskugel 45 kann in axialer Richtung die Positionierung des Rotors 2 realisiert und eine gute Rollwirkung erzielt werden. Um die Montage der Begrenzungskugel 45 praktisch zu gestalten, verfügt das Endteil der Öldistributions-Mittelachse 12 in montierter Weise über eine in ihrem Durchmesser mit der Öldistributions-Mittelachse 12 übereinstimmende schmale Endkappe 46, wobei ein ringförmiger Begrenzungsschlitz 44 am Außenrand der Einpassung der schmalen Endkappe 46 und der Öldistributions-Mittelachse 12. Diese Art des Aufbaus verfügt über eine gute Dichtigkeit und verhindert auch, dass Hydrauliköl aus dem Zwischenraum von Öldistributions-Mittelachse 12 und Rotor 2 ausläuft.
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Außerdem ist zwischen dem Rotor 2 und Stator 4 noch eine remskomponente 5 vorgesehen, wobei besagte Bremskomponente 5 eine Vielzahl von übereinanderliegenden sich axial bewegenden ringförmigen Bremsbelägen 51 beinhaltet, die über den Zwischenraum zwischen Rotor 2 und Stator 4 gestülpt sind, sowie einen die Bewegung der Bremsbeläge 51 antreibenden Hydraulikzylinder 52. Besagte Bremsbeläge 51 beinhalten sich mit dem Rotor 2 gleichzeitig drehende dynamische Bremsbeläge 511 sowie an der Innenwand des Stators 4 montierte fixe Bremsbeläge 512. Die Kolbenstange des besagten Hydraulikzylinders 52 ist durchgängig im Innenteil des Hydraulikzylinders 51 angebracht, wo eine Druckfeder 513 auf die Bremsbeläge 51 drückt. Und wenn kein Hydrauliköl in den Rotor 2 eingeleitet wird und sich dieser in einem relativ stationären Zustand befindet, drückt die Kolbenstange unter Einwirkung der Druckfeder auf die Bremsbeläge 51, was dazu führt, dass die dynamischen Bremsbeläge 511 und die statischen Bremsbeläge 512 in engem Kontakt stehen und eine relativ große stationäre Reibung erzeugen, was verhindert, dass sich der Rotor 2 dreht. Wenn Hydrauliköl eingeleitet wird, bewegt sich das Hydrauliköl gleichzeitig auch in den Hydraulikzylinder und treibt die Kolbenstange an, so dass diese die die elastische Rückstellung der Druckfeder 513 überwindet, und den Kontakt mit den Bremsbelägen löst, sodass die Bremsbeläge 511 und die statischen Bremsbeläge 512 in Bezug auf einander keine statische Reibung erzeugen, sodass sich der Rotor 2 problemlos drehen kann.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird Hydrauliköl als Antriebsquelle verwendet, wobei das Hydrauliköl auf alle beweglichen Teile des Hydraulikmotors verteilt wird, wie etwa die Kugel 3, die Begrenzungskugel 45, den Rotor 2, wobei gleichzeitig mit der Erzeugung eines Drehmomentsdie verschiedenen beweglichen Teile eine gute Schmierung und Hitzeabgabe erfahren, wodurch in Bezug auf den Betrieb der verschiedenen Einzelteile Stabilität und Lebensdauer verbessert bzw. verlängert wird.
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Vorstehend sind durch die Ausführungsbeispiele sowie beigefügten Figuren Umsetzungsarten der vorliegenden Erfindung offengelegt worden. Außerdem können in Bezug auf die vorliegende Erfindung die Öleingangsrille, Ölausgangsrille sowie mit der Öleingangsrille und Ölausgangsrille verbundene Kugel und ringförmige Führungsnut können als entlang der Achse gelegen verteilte Multigruppen entworfen werden, wobei es im Fall von Multigruppen so ist, dass unter Einwirkung des gleichen Drucks und Strömung des Einlasses des Hydrauliköls so ist, dass das Drehmoment des Ausgangs des Rotors 2 noch größer ist; daher ist bei diesen Lösungen das Verbindungsverhältnis der verschiedenen Einzelteile sowie Betriebsprinzipien mit den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen identisch und müssen nicht noch extra beschrieben werden.
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Bei dem Vorstehenden handelt es sich um bevorzugte Umsetzungsverfahren, wobei erläutert werden muss, dass alle Modifikationen und Veränderungen durch Experten auf diesem technischen Gebiet, die auf der Essenz und Substanz der vorliegenden Erfindung basieren, noch zu den Rechten innerhalb des beantragten Schutzumfangs gehören.
