DE9201060U1

DE9201060U1 - Hydraulic motor

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Publication number: DE9201060U1
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Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1992-03-19
Anticipated expiration: 2002-01-30

Description

HYDRAULISCHER MOTORHYDRAULIC MOTOR

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Motor mit einem exzentrischen Rotor auf der Motorwelle.The invention relates to a hydraulic motor with an eccentric rotor on the motor shaft.

Ein bekannter Motor dieser Art ist in Fig. 1 wiedergegeben, wobei aufgrund dieser Bauweise am Rotor kein ausreichender Druckausgleich vorhanden ist, wodurch sich erhebliche Verschleißerscheinungen ergeben und die Lebensdauer des Motors beeinträchtigt wird. Auch werden dadurch die. Starteigenschaften des Motors nachteilig beeinflußt.A known engine of this type is shown in Fig. 1, whereby due to this design there is no sufficient pressure equalization at the rotor, which results in considerable wear and tear and impairs the service life of the engine. This also has a negative effect on the starting properties of the engine.

Aufgabe der Erfindung ist, einen derartigen Motor so auszubilden, daß der Verschleiß verringert wird und die Starteigenschaften verbessert werden.The object of the invention is to design such an engine in such a way that wear is reduced and the starting properties are improved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch 1 gelöst. Durch diese Bauweise wird ein verbesserter Druckausgleich am Rotor erreicht, wodurch der Verschleiß vermindert wird.This object is achieved according to the invention by the features in claim 1. This design achieves improved pressure equalization on the rotor, thereby reducing wear.

Die Erfindung wird im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in comparison with the prior art using the drawing. They show:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Motor derFig. 1 shows a longitudinal section through an engine of the

bekannten Bauart,known design,

Fig. 2 in gleicher Darstellung einen erfindungsFig. 2 in the same representation an inventive

gemäß ausgebildeten Motor, undappropriately trained engine, and

Fig. 3 eine abgewandelte Ausführungsform derFig. 3 a modified embodiment of the

erfindungsgemäßen Bauweise.inventive construction.

In Fig. 1 ist mit 17 eine Motorwelle bezeichnet, auf der ein Rotor 4 verkeilt ist, auf dem ein exzentrisch umlaufender Ring 4' angeordnet ist, der über eine Innenverzahnung mit einer Rotorverzahnung in Eingriff steht. Zwischen Rotorumfang und Innenwand des Gehäuses 16 ist eine Antriebskammer 3 ausgebildet, in die Hydrauliköl bspw. mit einem Druck von 200 Bar eingeleitet wird, so daß aufgrund der Exzentrizität des Rotorrings 4' dieser mit der Welle 17 in Drehung versetzt wird. Auf der einen Seite liegt der Rotor 4 an einer Verteilerplatte 9 an, die mit dem Motorgehäuse 16 verschraubt ist. Auf der dem Rotor 4 gegenüberliegenden Seite der Verteilerplatte 9 ist eine Kammer 1 im Gehäuse ausgebildet, in die auf der einen Seite von einer Ölzufuhr A eine Bohrung mit einem nicht einstellbaren Entlastungsventil 10 mündet. Auf der gegenüberliegenden Seite führt eine Bohrung von der Kammer 1 zum Ölauslaß B ebenfalls über ein nicht einstellbares Entlastungsventil bzw. ein Rückschlagventil. Bei 11 ist ein Entlastungsventil dargestellt, das mit der Hauptdruckkammer 3 in Verbindung steht und auf einen Druck von bspw. 200 Bar eingestellt ist. Die Rückseite dieses Rückschlagventils 11 ist mit der Kammer 1 verbunden. Von der Ölzufuhr A führt eine Leitung durch das Gehäuse und die Verteilerplatte zur Hauptdruckkammer. Auf der anderen Seite führt eine entsprechende Leitung von der Hauptdruckkammer zum Ölrücklauf B.In Fig. 1, 17 designates a motor shaft on which a rotor 4 is wedged, on which an eccentrically rotating ring 4' is arranged, which engages with a rotor toothing via an internal toothing. A drive chamber 3 is formed between the rotor circumference and the inner wall of the housing 16, into which hydraulic oil is introduced, for example at a pressure of 200 bar, so that due to the eccentricity of the rotor ring 4', it is set in rotation with the shaft 17. On one side, the rotor 4 rests on a distributor plate 9, which is screwed to the motor housing 16. On the side of the distributor plate 9 opposite the rotor 4, a chamber 1 is formed in the housing, into which a bore with a non-adjustable relief valve 10 opens on one side from an oil supply A. On the opposite side, a hole leads from chamber 1 to oil outlet B, also via a non-adjustable relief valve or check valve. At 11, a relief valve is shown that is connected to the main pressure chamber 3 and is set to a pressure of, for example, 200 bar. The back of this check valve 11 is connected to chamber 1. A line leads from the oil supply A through the housing and the distributor plate to the main pressure chamber. On the other side, a corresponding line leads from the main pressure chamber to the oil return B.

Die Kammer 1 ist als drucklose Kammer ausgelegt. Durch die bei A und B angeschlossenen Geräte und langen Leitungen kann sich ein Rückstau bei A und B ausbilden, der eine Druckentlastung der Kammer 1 nicht immer zuläßt. Dieser Rückstau wirkt sich auch hinter dem Ventilteller 13 auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors 4 über das zwischen Welle und Rotor vorhandene Spiel in der Kammer 2 aus, die ebenfalls als drucklose Kammer vorgesehen ist. Hierdurch wird kein Druckausgleich an der Verteilerplatte 9 erzielt, wodurch sich Verschleiß amChamber 1 is designed as a pressureless chamber. Due to the devices connected to A and B and the long lines, a back pressure can form at A and B, which does not always allow pressure relief in chamber 1. This back pressure also has an effect behind the valve plate 13 on the opposite side of the rotor 4 via the play between the shaft and the rotor in chamber 2, which is also designed as a pressureless chamber. This means that no pressure equalization is achieved on the distributor plate 9, which causes wear on the

3
Rotor und der Verteilerplatte ergibt.3
rotor and the distributor plate.

Mit 7 ist eine Widerlagerscheibe bezeichnet, die auf dem Innen- und Außenumfang mit einem Dichtungsring 12 versehen ist und am Außenumfang am Gehäuse anliegt, während sie auf dem Innenumfang an einem Flansch 13 des Ventiltellers 6 liegt. Zwischen Ventilteller 6 und Widerlager 7 ist eine Tellerfeder 8 angeordnet. Dieser Zwischenraum bildet eine Gegendruckkammer 5, in welcher der Druck der Hauptdruckkammer 3, beispielsweise 200 Bar herrscht.7 designates an abutment disk which is provided with a sealing ring 12 on the inner and outer circumference and rests on the housing on the outer circumference, while on the inner circumference it rests on a flange 13 of the valve plate 6. A plate spring 8 is arranged between the valve plate 6 and the abutment 7. This intermediate space forms a counterpressure chamber 5 in which the pressure of the main pressure chamber 3, for example 200 bar, prevails.

Mit 15 ist die Abdichtung der Verteilerplatte gegenüber dem Gehäuse über mehrere Dichtungen an einer kegelstumpfförmigen Fläche und bei 14 die Abdichtung der Motorwelle am Gehäuse dargestellt. Bei 18 sind Lager wiedergegeben, durch welche die Welle im Gehäuse drehbar gelagert ist.15 shows the sealing of the distributor plate against the housing via several seals on a frustoconical surface and 14 shows the sealing of the motor shaft against the housing. 18 shows bearings through which the shaft is rotatably mounted in the housing.

Aufgrund der großen Fläche des Ventiltellers 6, der sich über den Durchmesser der Hauptdruckkammer 3 erstreckt, ist der Gegendruck in der Kammer 5, der am Rotor 4 wirkt, höher als der Druck von Seiten der Hauptkammer 3 aus, wobei durch die exzentrische Drehbewegung des Rotors 4 ein ungleicher Druckwechsel über den Umfang auftritt. Die Tellerfeder 8 ist beispielsweise mit 800 kg/cm² vorgespannt und wirkt zusätzlich zum Druck in Kammer 5 auf den Ventilteller 6. Hierdurch treten an den Seitenflächen des Rotors 4 erhebliche Druckkräfte auf, wodurch ein hoher Verschleiß verursacht wird und die Starteigenschaften des Motors verschlechtert werden.Due to the large surface area of the valve plate 6, which extends over the diameter of the main pressure chamber 3, the counter pressure in the chamber 5 acting on the rotor 4 is higher than the pressure from the main chamber 3, whereby the eccentric rotation of the rotor 4 results in an uneven pressure change over the circumference. The plate spring 8 is preloaded with 800 kg/cm ² , for example, and acts on the valve plate 6 in addition to the pressure in chamber 5. This causes considerable pressure forces to occur on the side surfaces of the rotor 4, causing high wear and impairing the starting properties of the engine.

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Bauweise, wobei für gleiche bzw. entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind.Fig. 2 shows the construction according to the invention, wherein the same reference numerals as in Fig. 1 are used for identical or corresponding components.

Die Kammer 1 ist als Gegendruckkammer mit einem niedrigen Druck ausgelegt, der durch ein einstellbares Rückschlagventil 22 einstellbar ist. Der in der Kammer 1 eingestellte Druck bildet sich auch über das vorhandene Spiel der Bauteile in derChamber 1 is designed as a counterpressure chamber with a low pressure, which can be adjusted by an adjustable check valve 22. The pressure set in chamber 1 is also formed by the existing play of the components in the

Kammer 2 aus. Hierdurch ist ein Druckausgleich und eine entsprechende Verschleißverminderung an den Scheiben 6' und 9' erzielbar. Die Kammer 1 wird durch eine zylindrische Verteilerplatte 9' begrenzt, die in Achsrichtung der Welle 17 im Gehäuse 16 beweglich ist und auf dem Umfang durch Dichtungsringe 15' gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Mit 18 sind Positionierstifte bezeichnet, die eine Drehung der Ventilverteilerplatte 9' verhindern, eine Verstellbewegung in Achsrichtung aber zulassen. Diese Verteilerplatte 9' hat einen Durchmesser, der etwas geringer ist als der der Hauptdruckkammer 3, wobei die axiale Breite dieser Platte 9' so ausgelegt ist, daß sie etwas in die Hauptdruckkammer 3 hineinragt, so daß sich zwischen Rotor 4 und seitlich begrenzender Gehäusewand ein Zwischenraum 19 bildet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Rotors 4 ist eine zylindrische Scheibe 6' ebenfalls verschiebbar auf der Welle 17 angeordnet, die den gleichen Durchmesser hat, wie die auf der Welle 17 verschiebbare Verteilerscheibe 9'. Diese Scheibe 6' wird durch eine Tellerfeder 8' beaufschlagt, die sich am Gehäuse abstützt. Die untere Kammer 2 hat einen kleineren Durchmesser als die Verteilerscheibe 6' und wirkt als Gegendruckkammer mit niedrigem Druck, der einstellbar ist.Chamber 2. This enables pressure equalization and a corresponding reduction in wear on the disks 6' and 9'. The chamber 1 is delimited by a cylindrical distributor plate 9', which is movable in the axial direction of the shaft 17 in the housing 16 and is sealed on the circumference by sealing rings 15' against the housing. 18 designates positioning pins which prevent rotation of the valve distributor plate 9', but allow adjustment in the axial direction. This distributor plate 9' has a diameter which is slightly smaller than that of the main pressure chamber 3, whereby the axial width of this plate 9' is designed so that it protrudes slightly into the main pressure chamber 3, so that a gap 19 is formed between the rotor 4 and the laterally delimiting housing wall. On the opposite side of the rotor 4, a cylindrical disk 6' is also arranged on the shaft 17 so that it can move, and has the same diameter as the distributor disk 9' which can move on the shaft 17. This disk 6' is acted upon by a plate spring 8' which is supported on the housing. The lower chamber 2 has a smaller diameter than the distributor disk 6' and acts as a counterpressure chamber with a low pressure which can be adjusted.

Bei 22 ist ein federbeaufschlagtes Rückschlagventil zwischen Kammer 1 und Ölzu- bzw. -rücklauf A angeordnet, das einstellbar ist.At 22, a spring-loaded check valve is arranged between chamber 1 and oil supply or return line A, which is adjustable.

Bei 21 ist ein Dichtungsring an der Verteilerscheibe 9' dargestellt, der in Richtung auf die Kammer 1 Drucköl von der Hauptkammer 3 durchläßt, in der Gegenrichtung aber nicht. Mit 20 ist ein Dichtungsring auf dem Außenumfang der Verteilerscheibe 6' bezeichnet.At 21, a sealing ring is shown on the distributor disk 9', which allows pressure oil from the main chamber 3 to pass through in the direction of the chamber 1, but not in the opposite direction. At 20, a sealing ring on the outer circumference of the distributor disk 6' is designated.

Bei der Bauweise nach Fig. 2 wird der Druck in der Hauptkammer 3 gleichmäßig auf die beiden Verteilerscheiben 9' und 6' aufgeteilt. Durch den sich beiderseits des Rotorrings 4 ergebenden Spielraum 19 ergibt sich ein Druckausgleich am Rotor-In the design according to Fig. 2, the pressure in the main chamber 3 is evenly distributed between the two distributor disks 9' and 6'. The clearance 19 on both sides of the rotor ring 4 results in pressure equalization at the rotor

ring und die exzentrische Drehbewegung des Rotorrings hat keinen Einfluß mehr bzw. kann nicht mehr zu einem ungleichförmigen Druckwechsel führen. Der Rotorring 4 stabilisiert sich durch den Druck in der Hauptkammer 3 bei bspw. 200 Bar. Die Tellerfeder 8' ist auf einen geringen Gegendruck ausgelegt. Aufgrund der geringeren Kräfte, die seitlich am Rotor 4 angreifen und durch den Druckausgleich ergibt sich eine erhebliche Verschleißverringerung am Rotor und Verteiler, wodurch auch die Starteigenschaften verbessert werden.ring and the eccentric rotary movement of the rotor ring no longer has any influence or can no longer lead to an uneven pressure change. The rotor ring 4 is stabilized by the pressure in the main chamber 3 at 200 bar, for example. The disc spring 8' is designed for a low counterpressure. Due to the lower forces acting on the side of the rotor 4 and the pressure equalization, there is a significant reduction in wear on the rotor and distributor, which also improves the starting properties.

Vorzugsweise werden für die beaufschlagten Bauteile Kugelgraphitguß und Teflonmaterial verwendet.Preferably, spheroidal graphite cast iron and Teflon material are used for the exposed components.

Fig. 3 zeigt eine Bauweise entsprechend Fig. 2, wobei zusätzlich am Innenumfang der Verteilerscheibe 6' ein Dichtungsring 23 angeordnet ist, der in Richtung auf die Kammer 2 kein Drucköl durchtreten läßt, in der Gegenrichtung aber durchlässig ist.Fig. 3 shows a construction corresponding to Fig. 2, wherein a sealing ring 23 is additionally arranged on the inner circumference of the distributor disk 6', which does not allow pressure oil to pass through in the direction of the chamber 2, but is permeable in the opposite direction.

Das Gehäuse ist wie bei der Bauweise nach Fig. 2 dreiteilig ausgebildet.The housing is constructed in three parts, as in Fig. 2.

Die Welle ist gegenüber dem Gehäuse doppelt abgedichtet durch die Dichtungsringe 20 und 23 sowie den Dichtungsring 14', der ebenfalls so ausgebildet ist, daß er in Richtung auf die Außenseite des Gehäuses kein Öl durchtreten läßt. Bei Motoren, die längere Zeit im Freien stehen, und in einer Umgebung mit Säure- und Sand arbeiten, entsteht Korrosion an der Welle des Motors, die leicht zu Undichtigkeiten führen kann. Die beschriebene Abdichtung verhindert auch nach längerer Betriebsdauer ein Austreten von Öl.The shaft is doubly sealed against the housing by sealing rings 20 and 23 and sealing ring 14', which is also designed so that no oil can leak through to the outside of the housing. In engines that are left outdoors for long periods and operate in an acid and sand environment, corrosion occurs on the engine shaft, which can easily lead to leaks. The seal described prevents oil from leaking out even after a long period of operation.

Es kann auch eine Tellerfeder zwischen der Verteilerplatte 9 und dem Gehäuse in Fig. 3 vorgesehen sein.A disc spring can also be provided between the distributor plate 9 and the housing in Fig. 3.

Claims

Expectations

1. Hydraulic motor with an eccentric rotor ring (4 ¹ ) on the motor shaft (17) and on both sides of the rotor, distributor discs (6, 9) resting thereon, which are supported on the motor housing, and with chambers (1, 2) between these distributor discs (6, 9) and the housing (16),

characterized in that at least in one chamber (1) a targeted pressure build-up is made possible by an adjustable check valve (22) to achieve pressure equalization on the distributor disk (9).

2. Device according to claim 1,
characterized,

that both distributor discs (6 ¹ , 9') are adjustable in the axial direction in the housing, whereby the diameter of these distributor discs (6', 9') is smaller than the circle of movement of the eccentric rotor ring (4').

3. Device according to claim 2,
characterized,

that the distributor discs (6', 9') have the same diameter.

4. Device according to the preceding claims, characterized in

that a clearance (19) is formed on both sides of the rotor ring between the rotor side and the housing wall opposite it.