DE1503345A1

DE1503345A1 - Hydraulic screw motor

Info

Publication number: DE1503345A1
Application number: DE19661503345
Authority: DE
Inventors: Muijderman Everhardus Albertus
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1965-07-17
Filing date: 1966-07-15
Publication date: 1970-12-10
Also published as: GB1157273A; AT261343B; DK116120B; NL6509290A; SE311500B; CH459105A

Description

"Hydraulischer Schraubenmotor"."Hydraulic screw motor".

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Sohraubenmotor alt einen Gehäuse mit einer zylindrischen Bohrung, in der ein zylindrischer Rotor untergebracht ist, der an der Cberfläohe alt zwei schrauben HnienfBrnigen RiUenmuatern mit entgegengeeetzter Steigung versehen ist, wobei zwischen den beiden schraubenlinlenförnigen Rillenouatern in dem Oehäuse eine Zufuhr-Öffnung für ein Hochdruckaedium und on den Ehden der beiden Rillenauster in QehSuse ein Kanal zur Abfuhr des Heiiuma vorgesthen sind.The invention relates to a hydraulic hood motor old one Housing with a cylindrical bore in which a cylindrical rotor is housed there are two screws on the surface RiUenmuatern is provided with opposite slope, with between the two helical grooves in the housing have a feed opening for a high pressure medium and on the edges of the two grooved oysters in QehSuse a canal for the discharge of the Heiiuma are provided.

Es ist bekannt, einen solchen Motor zur Erniedxleum des Druok· eines Oeeisohea einer flüssigkeit und feeter Teilchen unter eines Oasdruck in einem Behälter anzuwenden. Bas unter Druok stehende Oenisohckr Flüssigkeit und der festen Teilchen iat das Antriebseedium für den Motor. Die QeeohwineUf keit der DruckemiedlievBg in Behälter wird duroh ein auf dem sohraubenlinienföraif geriLlten Rotor vrorhandene» Brenuaystem geregelt.It is known to use such a motor for the Erniedxleum des Druok · one Oeeisohea a liquid and wet particle under a pressure in a container to apply. Bas under pressure oenisohckr liquid and the solid particles are the driving medium for the engine. The QeeohwineUf The ability of the DruckemiedlievBg in containers will be on the sohraubenlinienföraif grooved rotor existing »Brenuaystem regulated.

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Die Erfindung bezweckt, einen hydraulischen Sohraubenmotor zu sohaffen,d*r sioh für sehr hch· Drehzahlen eignet, rausohfrei und erschütterungsfrei wirksam ist und bei einer mSgliohat gedrängten Bauart einen möglichst hohen Wirkungsgrad hat. Zu diesen Zweck ist gemSes der Erfindung die Dammbreite des Gewindes gering im Verhältnis zu der Rillenbreite zwisohen benachbarten Wiruiungegingen, während der Kerndurohmesser einee der beiden Rillenmueter des Botorο grBsser ist als der Kerndurohmeseer des Rotors an der Stelle deu anderen Rillensusters und and*· aide dee Rillenmustere mit dem giösseren Kerndurohoesser is Botors «in iiroh das fc hydraulisch· Medium gespeiates axiales Lager vorgesehen ist.The aim of the invention is to provide a hydraulic screw motor sohaffen, which is suitable for very high speeds, no noise and no vibrations is effective and with a mSgliohat compact design has the highest possible efficiency. For this purpose, according to the Invention, the dam width of the thread is small in relation to the groove width between neighboring Wiruiungegingen, while the Kerndurohmesser one of the two grooved nuts of the Botorο is larger than the core thermometer of the rotor at the point of the other groove pattern and and * · aide The groove pattern with the larger core Durohoesser is botors "in iiroh das fc hydraulic · medium stored axial bearing is provided.

Der «hraohied zwischen den Kerndurohmesaern<te beiden Rotorteile bringt eine geringe axiale Belastung des Rotors stets in cbr gleiohen Rlohtung mit sich und diene axiale Belastung wird von Jim axialen Lager aufgefangen} weitere Lagerune* erübrigt eich. Ea sind Botordrehzahlen von 30.000 Umdrehungen pro Minute und mehr erzielbar, während der Motor rauschfrei und erschütterungsfrei wirksam ist. Infolge der sehr geringen Dammbreite im Vergleich zu der Rillenbreite zwischen benachbarten Vittaungegängen hat es sich als möglich erjgtüi, einen Motor mit einem günstigen Wirkungsgrad zu erzielen. Der Motor hit ferner ein sehr konstantes Drehmoment. Auoh bei schwerer Belastung und bei hohen Drehzahlen tritt im Motor keine starke Teaperatursunahme auf_y da das hydraulische Medium auaoerdem ein· Kühiwirkung ausübt.The hraohied between the two rotor parts of the core durometer brings a slight axial load on the rotor always in the same direction and the axial load is absorbed by the axial bearing. Ea Botord speeds of 30,000 revolutions per minute and more can be achieved, while the motor is noise-free and vibration-free. As a result of the very small dam width compared to the groove width between adjacent vault passages, it has proven possible to achieve a motor with a favorable degree of efficiency. The engine also had a very constant torque. AUOH under a heavy load and at high speeds occurs in the engine no strong Teaperatursunahme to _y because the hydraulic medium exerts a auaoerdem · Kühiwirkung.

Bei grBsseren Abmesuungen des Motors ist ·■ vorteilhaft, das axial· Lager iaxdi eiwdireh das Hochdruckmedium geepeistervh/drefcetatieoh wirk- ' ^l same/»- Lager M"T*"— au lassen. Bei eines Motor geringer Abm«sauac«n b«st«ht das axial· Lager vorzugsweise aus einen aelbstwirkenden, koniso·«! Lager, von da« «in« dir wirksamen CeerfHohen mit spiralförmig verlaufenden, un- . tiefen Muten versehen ist, wobei die Abdichtung zwiaohen 4·» Oehluee und ,. einem an dem Rotor befestigten Achsen te H durgh auf dem Achsente11 anf·-In grBsseren Abmesuungen engine · ■ is advantageous to axially · Storage iaxdi eiwdireh the high pressure medium geepeistervh / drefcetatieoh effective ^'l same / "- stock M" T * "- let au. In the case of a motor of small dimensions, the axial bearing is preferably composed of a self-acting, conical bearing! Camp, from there "" in "you effective Ceerf heights with spiraling, un-. deep grooves, with the seal between 4 · »Oehluee and,. an axle attached to the rotor te H durgh on the axle part11

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- «·-- PH» 985- «· - PH» 985

, untiefe sehr iubenlinienfciroige Abaiohtungsnuten bewerkstelligt wiri. Ein solcher Meter geringer Abmessungen ißt besondere günstig, da er eine höhere effektive Leistung hat ale z-B. ein kleiner Elektromotor gleicher AuSsienber.eaeung, während er zudem eine sehr hohe Drehzahl erreichen kann., shallow, very smooth, smooth grooves wiri. Such a meter of small dimensions eats particularly cheap because it ale z-B has a higher effective output. a small electric motor the same Aussienber.eaeung, while it can also reach a very high speed.

Beecniere bei t'e^inger Abmessungen cbs Schraubentuotoro wird eine Lehr günutitji¹ Wirkung eemanü der Erfindung diiurch erzielt, daau das Verhältnis zwischen der Daeir.breite und der IUl enbreite zwieohen benaohbarten WItV- <iun₍;iii;Rnton am Rc tor eiha ^,1 oetr'igt, wobei der Gangwinkel der Rillen etwa c,25 Radiale lt.t und dau Verhältnis doe Abstande zwiechen den Scheiteln der DSmre und i< r Jyiinderwand ieu üehäuce» zu dem Abstand zwischen den. Rotor-Kern unu der^liiderwtnd de· SehauGeo einen Wert von etwa 0, joJ? hat. Bei einem Rotor einer Gesamtlänge von z.B. i8mm und einem maximalen Durchaeeser von 6 mi ist eine effektive Leistung v&n 4C W gut erzidbar. Ein solcher kleiner hydraulischer Schraubenmotox eignet eich unter anderem besoniere gut zur Anwendung bei Kikrotcchniken. Es Bei r..B< ils iieitäiiel erwlhnt« der Antrieb einer Jchleifscbeibe geringen Durclineß. era mit sehr hoher !drehzahl. Ferner iat die Anwendung als Servoirrtcr sehr intere. aant, da der lector eine gtrinyo Zeitkcmotante hat; bei den erwähnter. Abneigungen ist die üeitkonatante von ier Gii'nuencrdnung von J) bis; 5- mtjecBeecniere with t'e ^ inger dimensions cbs screw tuotoro a teaching ^{günutitji 1} effect eemanü of the invention is achieved by the fact that the ratio between the width of the width and the width of the width of the two adjacent WItV- <iun ₍ ; iii; tone at the Rc tor eiha ^ , 1 oetr'igt, whereby the flight angle of the grooves is about c de · SehauGeo has a value of about 0, joJ? With a rotor with a total length of e.g. i8mm and a maximum diameter of 6 mi, an effective power v & n 4C W can be generated Application in Kikrotchniken. At r..B <ils iieitäiiel mentions "the drive of a grinding disc with a low diameter. Was at a very high speed. Furthermore, the application as a servo device is very interesting, since the lector is a gtrinyo Time commotant has; with the ones mentioned. Dislikes is the constant of all giants from J) to; 5- mtjec

Dio Eriimlung wird an Hani der Zeichnung nShor erläutert, in der Fig. 1 einen Schmitt durch den hyiraulischen iichraubenmotor und Fit?. ^ eine Aiimcht aes Ht tore in vd; £^i5i5Bertem Ki3atab neigen. Ein Gehauue 1 ist ma geuonderten Teiien zueami; engrbaut, düe z.B. durch Gewindevftrbiniungen zu einen Ganzen vexeint sini Das GthHu^e 1 tnthält einen Zufuhrkanal 2 für ein hydraulisches Hüchdrui;kn.edmm, gegebenenfalls einee Gaseu, dae durch Bohrungen i des Gehäuses zu ier !itte den Ur.fant'eü <ke Rotors 4 C^fUhrt wird. Der Rotor 4 hat zwei Ri1. imoueter 5 und 6, die in der dargestellten Auβführungeform aus je einem viergangigen reohteckigen GewindeThe realization is explained on the basis of the drawing nShor, in FIG. ^ an Aiimcht aes Ht gates in vd; Tend £ ^ i5i5Bertem Ki3atab. A housing 1 is made up of separate parts; engrbaut example, DCE by Gewindevftrbiniungen to a whole vexeint sini The GthHu ^ e tnthält 1 a feed channel 2 for a hydraulic Hüchdrui; kn.edmm optionally einee Gaseu, dae through bores of the housing to i ier itte the Ur.fant'eü <! ke rotor 4 C ^ is carried out. The rotor 4 has two Ri1. imoueter 5 and 6, each of which in the illustrated embodiment consists of a four-thread square thread

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bestehen. Die Steigung der Rillenmueter 5 und 6 ist entgegengesetzt gerichtet. Der Kerndurohmeseer a_ dee Rotors (siehe Fig. 2) an der Stelle der ■ Rillen 5 i*t etwas gröeeer als der Kerndurchmesser b_des Rotors an der Stelle der Rillen 6. Andern Side des Rotors sind in dem Gehäuse ringförmige Auenehmungen 7 vorgesehen, die sioh an einen Abfuhrkanal 8 für das Medium anschliessen. Der Rotor 4 ist an dem mit Gewinde 5 versehenen Teil mit einem konischen Ansatz 9 versehen, auf dem spiralförmige futen 10 vorgesehen sind. Dieser konisohe , mit den spiralförmigen Nuten versehene Ansats 9 wirkt mit einer konischen Ausnehmung 11 im Gehäuse 1 zur Bildung eines fe seIbBtwirkenden, hydraBdynamischen Spiralnutenlagers zusaaaen, das die auf den Rotor ausgeübten axialen Kräfte aufiiimmt.exist. The slope of the grooves 5 and 6 is directed in opposite directions. The core diameter a_ of the rotor (see FIG. 2) at the location of the grooves 5 is slightly larger than the core diameter b of the rotor at the location of the grooves 6. On the other side of the rotor, annular openings 7 are provided in the housing connect to a discharge channel 8 for the medium. The rotor 4 is provided on the part provided with thread 5 with a conical extension 9 on which spiral-shaped grooves 10 are provided. This conical attachment 9, provided with the spiral grooves, cooperates with a conical recess 11 in the housing 1 to form a self-acting, hydrodynamic spiral groove bearing which absorbs the axial forces exerted on the rotor.

Der Rotor enthält weiter einen Aohsenteil 12, mf dem ein anzutreibender Einzelteil 13, s.B. eine Schleifscheibe, befestigt ist. Auf dem duroh das Gehäuse 1 geführten Aohsenteil 12 sind einige sehr untiefe, BChraubenlinienförmige Nuten 14 vorgesehen, die bei Drehung des Rotors für or» das Medium abdichtend wirken·The rotor also contains an Aohsteil 12, mf the one to be driven Item 13, see B. a grinding wheel, is attached. On the Aohsteil 12 guided through the housing 1 are some very shallow, BChraubenlinie-shaped grooves 14 are provided that when the rotor rotates for or »have a sealing effect on the medium ·

Wenn das Hoohdrucknedium duroh den Zufuhrkanal 2 längs des Kanals 3 dim Rotor 4 zugeführt wird, dreht sichter Rotor infolge der viskosen Wirkung des Mediums mit einer Drehzahl, die unter anderem von dem Druck. " des Mediums abhängig ist. Infolge des Unterschieds zwischen den Kerndurohmessern der beiden mit Gewinde versehen Rotorteile erfährt der Rotor stets eine geringe axiale Belastung in dir Richtung des *>piralnutenlagers 9,- 10, 11. Dieses Lager nimnt die axiale Belastung auf und weist fafolge seiner ·· hydrattdynamischen Wirkung yraktisoh keinen Reibverlust au* Durch die ringförmigen Kanäle 7 und den Abfuhrkanal 8 wird das Medium abgeführt. Fig. 2 zeigt den Rotor in «rgxSssertem Käsetab. Bei einem Rotor jr kleiner Bemessung, z.B. mit einer Länge von 18 ma und eine« Aus endurchmes;er veη 6 mn, wird ein günstiger Wirkungsgrad und eine effektive Leistung erhalten, wenn das Verhältnis «wischen der Daaa.br·!te £ und der Rillenbreite d_ zwischen benachbarten «iit^ungselngen eine» Hert von 0,1When the high pressure medium is fed through the supply channel 2 along the channel 3 dim rotor 4, the rotor rotates as a result of the viscous effect of the medium at a speed which, among other things, depends on the pressure. As a result of the difference between the core diameter of the two threaded rotor parts, the rotor always experiences a low axial load in the direction of the *> spiral grooved bearing 9, - 10, 11. This bearing takes up the axial load and has the following its ·· hydrattdynamischen effect yraktisoh no friction loss au * through the annular channels 7 and the discharge channel 8 is removed the medium. Fig. 2 shows the rotor in "rgxSssertem Käsetab. in a rotor jr smaller design, for example with a length of 18 ma and If the ratio between the width of the width and the width of the groove between neighboring areas is a value of 0.1

B? Π ΓΊν··'/-'ν Λ ιB? Π ΓΊν ·· '/ -' ν Λ ι

PHVPHV

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hat . Für den Gangwinkel α ir Rillen ist dann ein Wert Ton etwa
Radiale geeignet und fUr dae Verhältnis des Abstandes zwischen den Dammscheiteln und der Zylinderwand zucbn Abstand £ zwisohen dem Rotorkern und der Zylinderwand wird ein Wort von etwa 0,005 gewählt. Bei g-öeeeren Abmessungen des Rotors kann der Wert o/d aus baulichen Gründen geringer gewählt werden, wobei zum Erzielen einet; maximalen Wirk««· cfee Sehr aubenao tors dl· Werte α und e/f auch niedriger gewählt werden können.Has . A value of Ton is then approximately for the flight angle α ir grooves
Radial suitable and for the ratio of the distance between the crests and the cylinder wall to the distance between the rotor core and the cylinder wall, a word of about 0.005 is chosen. In the case of larger dimensions of the rotor, the value o / d can be chosen to be lower for structural reasons, whereby one can achieve this; maximum effectiveness very beneficial dl values α and e / f can also be chosen to be lower.

BADBATH

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Claims

M ,) Hydraulic screw-shaft motor bit a housing with a cylindrical bore in which a cylindrical rotor is housed, with two helical groove patterns on the surface with opposite inclinations, with a feed opening for a high pressure medium between the two screw-shaft groove patterns in the housing and at the ends of the two grooved nuts in the housing, a channel for moving the medium is provided, characterized by the fact that the width of the thread is small, because the width of the thread is small, that the core diameter of the rotor is at the position of one of the both grooved oyster is larger than the core durometer of the rotor at the point of the other grooved oyster, whereby at the end of the groove pattern with esa arose the core diameter of the rotor there is an axial bearing fed by the hydraulic media.

2t hydraulic screw motor according to claim 1, characterized in that that the axial bearing consists of a self-acting, conical bearing of dea one · of the effective surface with a spiral, praised Grooves can be seen, and that the seal between the Oehtuse and «inen Axle part attached to the rotor is formed by shallow, eohraubenlinienfBraige AbdlohttMgmutsn attached to the aohe part.

3 · Hydraulic screw motor according to claim 1 or 2, characterized in that the ratio between cbr Daaabreite and dar tlllenbreit « between adjacent WirtiSongs aa rotor a value of about 0.1 and that the thread angle of the grooves has a value of about ο, 25 radial · and that Ratio of the distance between the Daamso headers and the cylinder wall of the housing su dea distance swisohen dea core of the rotor and the tylinderaaad of the housing is about 0.005.

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