ES2825998B2 - Máquina de pistón hidráulico - Google Patents

Máquina de pistón hidráulico Download PDF

Info

Publication number
ES2825998B2
ES2825998B2 ES202030892A ES202030892A ES2825998B2 ES 2825998 B2 ES2825998 B2 ES 2825998B2 ES 202030892 A ES202030892 A ES 202030892A ES 202030892 A ES202030892 A ES 202030892A ES 2825998 B2 ES2825998 B2 ES 2825998B2
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
insert
piston
ring
gap
machine according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES202030892A
Other languages
English (en)
Other versions
ES2825998A1 (es
Inventor
Andersen Stig Kildegaard
Iversen Frank Holm
Sveinn Porarinsson
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danfoss AS
Original Assignee
Danfoss AS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danfoss AS filed Critical Danfoss AS
Publication of ES2825998A1 publication Critical patent/ES2825998A1/es
Application granted granted Critical
Publication of ES2825998B2 publication Critical patent/ES2825998B2/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/122—Details or component parts, e.g. valves, sealings or lubrication means
    • F04B1/124—Pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B53/00—Component parts, details or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B23/00 or F04B39/00 - F04B47/00
    • F04B53/14—Pistons, piston-rods or piston-rod connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0602—Component parts, details
    • F03C1/0605—Adaptations of pistons
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2007—Arrangements for pressing the cylinder barrel against the valve plate, e.g. by fluid pressure
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2035—Cylinder barrels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C21/00—Oscillating-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C21/002—Oscillating-piston pumps specially adapted for elastic fluids the piston oscillating around a fixed axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C9/00—Oscillating-piston machines or pumps
    • F04C9/002—Oscillating-piston machines or pumps the piston oscillating around a fixed axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F16J1/006—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials
    • F16J1/008—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials with sealing lips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C1/00—Reciprocating-piston liquid engines
    • F03C1/02—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders
    • F03C1/06—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F03C1/0636—Reciprocating-piston liquid engines with multiple-cylinders, characterised by the number or arrangement of cylinders with cylinder axes generally coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F03C1/0644—Component parts
    • F03C1/0647—Particularities in the contacting area between cylinder barrel and valve plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
    • F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
    • F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
    • F04B1/2014—Details or component parts
    • F04B1/2021—Details or component parts characterised by the contact area between cylinder barrel and valve plate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00—Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F16J1/006—Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Details Of Reciprocating Pumps (AREA)
  • Reciprocating Pumps (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Description

DESCRIPCIÓN
Máquina de pistón hidráulico
La presente invención se refiere a una máquina de pistón hidráulico que comprende un pistón que tiene un hueco rodeado por una pared y un inserto dispuesta en el hueco.
Una máquina de pistón es una máquina con desplazamiento positivo y puede ser, por ejemplo, en forma de una máquina de pistón axial. En una máquina de pistón axial, el pistón está dispuesto en un cilindro situado en un tambor cilíndrico y descansa con un extremo contra un plato inclinado de angulación. Cuando se hace girar el tambor cilíndrico, el pistón se mueve hacia arriba y hacia abajo en el cilindro.
Dicha máquina se utiliza, por ejemplo, para bombear un líquido como agua. Aunque el agua generalmente se considera como líquido incompresible, de hecho, es ligeramente compresible. La compresibilidad del agua disminuye la eficiencia de la máquina.
El objeto subyacente a la invención es tener una máquina de pistón con alta eficiencia a bajos costos.
Este objeto se resuelve con una máquina de pistón hidráulico como se describe al principio, porque el inserto comprende una parte que se extiende fuera del hueco.
El inserto rellena no sólo el interior del pistón, es decir, el hueco, sino que se extiende fuera del hueco de modo que un volumen muerto lleno de líquido fuera del pistón pueda ser reducido aumentando así la eficiencia de la máquina de pistón.
Además, el pistón está dispuesto en un tambor cilíndrico que coopera con una placa de válvula, en donde hay dispuesto un dispositivo de presión entre el tambor cilíndrico y la placa de la válvula y la parte se extiende dentro del dispositivo de presión. El dispositivo de presión se conoce, por ejemplo, por el documento US 5730043 A. El dispositivo de presión puede tener dos funciones: Crea una fuerza accionada hidráulicamente que empuja la placa de la válvula contra la placa de puerto y compensa la desalineación angular entre el bloque del cilindro y la placa de puerto, de modo que la placa de la válvula sea presionada siempre al ras contra la placa de puerto para formar un cierre hermético. El dispositivo de presión comprende al menos un canal que conecta el cilindro en el que el pistón se puede mover a la placa de la válvula. La parte que se extiende fuera del hueco del pistón ahora puede extenderse dentro del dispositivo de presión para reducir el volumen muerto del canal.
En una realización de la invención la parte comprende un diámetro que disminuye en una dirección alejada del hueco. De esta manera se establecen buenas condiciones de flujo para el líquido que fluye hacia dentro y hacia fuera del cilindro.
En una realización de la invención la parte es de forma cónica. Esta es una manera sencilla de producir el diámetro decreciente.
En una realización de la invención, el inserto se asegura en el hueco en una primera posición y en una segunda posición, teniendo la primera y la segunda posiciones una distancia predeterminada entre sí. Cuando el pistón está dispuesto en un tambor cilíndrico de una máquina de pistón axial, hay fuerzas centrífugas que actúan sobre el pistón y también sobre el inserto en el pistón. Cuando el inserto se asegura en dos posiciones que tienen una distancia predeterminada entre sí, se impide la inclinación del inserto en el hueco. Por lo tanto, la posición de la parte que se extiende fuera del hueco en el volumen muerto se puede mantener de forma fiable. Esto es en particular ventajoso, cuando la parte se extiende dentro del dispositivo de presión.
En una realización de la invención la primera posición está ubicada en un lado de una masa central del inserto y la segunda posición está ubicada en el otro lado del centro de masa del inserto. El riesgo de inclinación del inserto en el hueco se reduce aún más y se puede impedir un movimiento del inserto en el hueco impidiendo así el desgaste del inserto.
En una realización de la invención, el inserto se asegura en la primera posición axial y radialmente y se asegura en la segunda posición solo radialmente. Por lo tanto, se evita un exceso de determinación de la posición.
En una realización de la invención, el inserto se asegura en la primera posición mediante un primer anillo flexible y en la segunda posición mediante un segundo anillo flexible. Los anillos flexibles se pueden deformar durante la inserción del inserto en el hueco. Después de la inserción del inserto en el hueco, los anillos flexibles aseguran el inserto en el pistón definiendo así una posición del inserto en el hueco que se puede mantener incluso contra las fuerzas que pueden ser producidas por las fuerzas centrífugas durante las velocidades de trabajo más altas del pistón.
En una realización de la invención, el segundo anillo flexible descansa contra un fondo del hueco. La parte inferior forma un tope final para el movimiento del segundo anillo. Por lo tanto, la posición del segundo anillo se determina de forma fiable.
En una realización de la invención, el inserto comprende una parte cónica cerca del fondo y el segundo anillo flexible está dispuesto alrededor de la parte cónica. Por lo tanto, el inserto puede ser centrado con respecto al segundo anillo y por lo tanto puede ser centrado con respecto al eje del pistón.
En una realización de la invención al menos el primer anillo comprende al menos una parte delgada que tiene una extensión radial más pequeña que la extensión radial más grande del anillo. Esto es especialmente útil, cuando se forma un espacio entre el inserto y la pared del agujero. El espacio tiene dos ventajas. Impide un contacto entre el inserto y la pared del hueco e impide en consecuencia un desgaste del inserto o de la pared que podría dar como resultado un movimiento del inserto con relación a la pared. Además, el espacio permite un flujo de fluido a lo largo de la pared del pistón que se puede utilizar para refrigerar el pistón. La parte delgada permite que el líquido pase el primer anillo y entre en el espacio.
En una realización de la invención el anillo comprende una serie de bloques que se separan por secciones delgadas. El anillo está formado por una sucesión de bloques y secciones delgadas. Por lo tanto, se prevén una serie de pasos de fluido que pasan el primer anillo y si el segundo anillo está formado de la misma manera una serie de pasos de fluido que pasan el segundo anillo.
En una realización de la invención los bloques están espaciados de manera equidistante. Cuando los bloques se distribuyen uniformemente alrededor de la circunferencia del inserto aseguran una distribución uniforme del flujo de fluido en el espacio entre el inserto y el pistón y minimizan los defectos de forma en la redondez del pistón causados por presionar el inserto en el hueco. Los anillos aseguran que el inserto está centrado de manera precisa dentro del pistón.
En una realización de la invención las secciones delgadas tienen una extensión axial menor que la extensión axial de los bloques. Las secciones delgadas forman una especie de resorte que permite la deformación del anillo cuando el inserto se inserta en el hueco.
Además, en el segundo anillo las secciones más pequeñas permiten que pase un fluido entre el segundo anillo y el fondo del hueco.
En una realización de la invención el primer anillo y el segundo anillo tienen la misma forma. Esto facilita el montaje del pistón y el inserto. No es necesario tener cuidado con la forma del anillo en la posición respectiva en ambos extremos del inserto.
La invención se describirá a continuación con más detalle con referencia al dibujo, en el que:
La Fig. 1 muestra una sección longitudinal de un pistón según la línea A-A de la Fig. 2,
La Fig. 2 muestra una vista superior del pistón,
La Fig. 3 muestra un anillo flexible en vista en perspectiva,
La Fig. 4 muestra una vista superior del anillo,
La Fig. 5 muestra una vista lateral del anillo, y
La Fig. 6 muestra una vista en sección de un extremo del inserto que se extiende dentro de un dispositivo de presión.
La Fig. 1 muestra una vista en sección de un pistón 1 de una máquina de pistón hidráulico. El pistón 1 comprende un hueco 2 rodeado por una pared 3. Un inserto 4 está dispuesto en el hueco 2.
El inserto 4 está hecho de un material cerámico u otro material ligero y rígido que no se pueda comprimir. Un material posible es también un material plástico reforzado con fibra, en particular un polímero reforzado con fibra como PEEK (Polieterétercetona)
El hueco 2 comprende un extremo abierto 5 a través del cual se puede montar el inserto 4 en el hueco 2. Además, el hueco 2 comprende un fondo 6 en el extremo opuesto. El fondo 6 está básicamente cerrado excepto un canal 7 a través del cual el líquido puede fluir para alcanzar una cara 8 de cojinete hidrostático de una zapata deslizante 9. La zapata deslizante 9 está montada en una bola 10 del pistón, como se conoce en la técnica. Durante el funcionamiento, la zapata deslizante 9 se apoya contra una placa inclinada de angulación y se sujeta contra la placa inclinada de angulación mediante una placa de retención (no mostrada).
Se forma un espacio 11 entre el inserto 4 y la pared 3.
El inserto 4 se fija en el hueco 2 por medio de un primer anillo flexible 12 y un segundo anillo flexible 13. El primer anillo flexible 12 está dispuesto en una ranura interior 14 en la pared 3 y en una ranura exterior 15 del inserto 4. La ranura interior 14 y la ranura exterior 15 están ubicadas junto al extremo abierto 5 del hueco 2.
El inserto 4 comprende una parte cónica 16 en o cerca del extremo alejado del extremo abierto del hueco 2. El segundo anillo flexible 13 está dispuesto alrededor de la parte cónica 16 y se apoya contra el fondo 6.
El primer anillo flexible 12 asegura una posición axial del inserto 4 en el pistón 1 y al mismo tiempo asegura una posición radial del inserto 4 en el hueco 2. El primer anillo flexible 12 centra el inserto 4 con respecto al pistón 1 cerca del extremo abierto 5 del hueco 2.
El segundo anillo flexible 13 asegura sólo una posición radial del inserto 4 en el hueco 2. Los dos anillos flexibles 12, 13 están dispuestos con una cierta distancia entre sí a lo largo de la extensión longitudinal del inserto 4. Más precisamente, están dispuestos a ambos lados de un centro de masa del inserto 4. Por lo tanto, impiden una inclinación del inserto 4 con respecto a la pared 3.
Las Figs. 3 a 5 muestran el primer anillo flexible 12. En una realización preferida de la invención, el segundo anillo flexible 13 tiene la misma forma.
El anillo 12 no está cerrado, sino abierto en dirección circunferencial, es decir, comprende una holgura 17 en dirección circunferencial. En una realización no mostrada, el anillo 12 puede estar cerrado en dirección circunferencial.
El anillo 12 comprende una serie de bloques 18 que se distribuyen uniformemente en dirección circunferencial. En otras palabras, los bloques 18 están espaciados de manera equidistante. Esto es cierto para los bloques 18 en ambos lados de la holgura 17.
Dos bloques adyacentes 18 están conectados por medio de una parte delgada 19. La parte delgada 19 comprende (Fig. 4) una extensión radial 20 que es más pequeña que una extensión radial 21 de los bloques 18 que es la extensión radial más grande del anillo 12.
Además, las secciones delgadas 19 tienen una extensión axial 22 que es más pequeña que una extensión axial 23 de los bloques 18.
Tal construcción tiene el siguiente efecto. Debido a la extensión radial 20 más pequeña de las secciones delgadas 19 se forma un paso para un fluido a través del cual el fluido puede entrar en el espacio 11 entre el inserto 4 y la pared 3. Además, las secciones delgadas 19 permiten una deformación del anillo 12 que es necesaria para montar el inserto 4 junto con los anillos 12, 13 en el hueco 2. Cuando el segundo anillo 13 tiene la misma forma, el fluido puede fluir más allá del segundo anillo hacia el rodamiento hidrostático 8.
Cuando el inserto 4 se monta apretándolo en el hueco 2, los anillos 12, 13 se deforman plásticamente por una magnitud que varía ligeramente dependiendo de las tolerancias de producción del pistón y del inserto. El primer anillo 12 fluye en la ranura interior 14 de la pared 3, de modo que la posición axial del inserto 4 dentro del hueco 2 está bloqueada y bien definida. La función principal del segundo anillo 13 es centrar el inserto 4 dentro del pistón 1.
La combinación del segundo anillo flexible 13 en el fondo 6 del hueco 2 y la parte cónica 16 del inserto 4 asegura un buen centrado de la punta del inserto 4 incluso si las tolerancias de producción para el pistón 1 y el inserto 4 causan variaciones significativas en la holgura axial entre la punta del inserto 4 y el fondo 6 del hueco 2 en el pistón 1.
Por lo tanto, los dos extremos del inserto 4 se bloquean contra los movimientos radiales dentro del pistón 1. De lo contrario, las fuerzas de inercia que actúan sobre el inserto 4 durante el funcionamiento a alta velocidad pueden hacer que el inserto 4 realice pequeños movimientos dentro del pistón 1 que eventualmente pueden conducir al desgaste, a la formación de daños, e incluso a que el inserto 4 se desaloje con el tiempo.
El espacio 11 permite un flujo de fluido que ayuda a refrigerar el pistón 1, para que el pistón 1 no se sobrecaliente. Si el pistón 1 se sobrecalienta, puede quedar atascado en el cilindro debido a la expansión térmica excesiva del pistón. El primer anillo 12 (y el segundo anillo 13 también) permiten que el fluido pase en el estado montado.
Los anillos 12, 13 aseguran además que el inserto 4 es exactamente centrado dentro del hueco 2 para asegurar el tamaño uniforme del espacio 11 y el flujo de fluido uniforme y refrigeración en el espacio 11. Dado que los bloques 18 de los anillos 12, 13 están colocados de manera equidistante, aseguran una distribución uniforme del flujo de fluido en el espacio 11 y minimizan los defectos de forma en la redondez del pistón causados por presionar el inserto 4 en el pistón.
El pistón 1, más precisamente la pared 3 del pistón está hecha de un material de alta resistencia que puede soportar las cargas sobre el pistón. Es un material con buenas propiedades tribológicas para garantizar bajas pérdidas de fricción y bajo desgaste del pistón y de los componentes con los que interactúa. Por último, el material del pistón debe ser compatible con el fluido de la máquina de pistón. Esto a menudo conducirá a que el pistón esté hecho de metal con una alta densidad. El hueco 2 reduce la masa.
La Fig. 6 muestra una vista seccional de un extremo del inserto 4 en una bomba axial. La bomba de pistón axial comprende un tambor cilíndrico 24 que es giratorio alrededor de un eje durante el funcionamiento. Un dispositivo de presión 25 está dispuesta entre el tambor cilíndrico 24 y una placa 26 de válvula. El dispositivo de presión 25 comprende una parte 27a del cilindro y una parte 27b del pistón.
El dispositivo de presión 25 comprende un canal 28. El inserto 4 comprende una parte 29 que se extiende fuera del hueco 2 y dentro del dispositivo de presión 25, en particular dentro del canal 28.
La parte 29 comprende un diámetro que disminuye en una dirección alejada del hueco 2. Como se puede ver en la Fig. 6, la parte 29 es de forma cónica.
Cuando el radio de la parte 29 se hace más pequeño en la dirección del dispositivo de presión 25, se evitan pasos estrechos para el fluido a la zapata 9 de presión. Cuanto más tiempo se aleje el pistón 1 del punto muerto superior, más velocidad tiene el pistón y, por lo tanto, más fluido tiene que pasar por el dispositivo de presión 25. Cuando el radio de la parte 29 del inserto 4 se hace más pequeño hacia el dispositivo de presión 25, habrá más "espacio" entre el dispositivo de presión 25 y la parte 29 del inserto 4, cuando la distancia del pistón desde el punto muerto superior se hace más grande.
Por lo tanto, aunque la parte 29 disminuye el volumen muerto dentro del dispositivo de presión 25, no afecta negativamente al llenado del cilindro en el tambor cilindrico.
El inserto 4 reduce la compresibilidad en el volumen en el que se mueve el pistón rellenando una fracción significativa del volumen muerto con un material con un módulo de volumen superior al del fluido, pero con una densidad menor que el material de la pared 3 y otras partes del pistón 1. El material del inserto 4 debe ser compatible con el fluido, pero no necesita tener la resistencia y las propiedades tribológicas del material del resto del pistón 1. El uso de los dos anillos flexibles 12, 13 ayuda a reducir los requisitos para la resistencia del material del inserto 4 porque el espacio 11 entre el inserto 4 y la pared 3 permite que el inserto 4 permanezca recto incluso si la propia pared 3 está deformada por cargas externas. Esto permite el uso de materiales para el inserto 4 con muy alta rigidez, pero bajas resistencias, como para extensiones de cerámica ligeras, sin correr el riesgo de que las cargas de flexión se transfieran desde el pistón al inserto 4.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Máquina de pistón hidráulico que comprende un pistón (1) que tiene un hueco (2) rodeado por una pared (3) y un inserto (4) dispuesto en el hueco (2), en la que el inserto (4) comprende una parte (29) que se extiende fuera del hueco (2), caracterizada por que el inserto (4) está asegurado en el hueco en una primera posición y en una segunda posición, teniendo la primera y la segunda posición una distancia predeterminada entre sí y por que el inserto (4) se asegura en la primera posición por medio de un primer anillo flexible (12) y en la segunda posición por medio de un segundo anillo flexible (13).
2. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por que la parte (29) comprende un diámetro que disminuye en una dirección que se aleja del hueco (2).
3. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por que la parte (29) es de forma cónica.
4. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el pistón está dispuesto en un tambor cilíndrico (24) que coopera con una placa (26) de válvula, en donde una disposición de presión (25) está dispuesta entre el tambor cilíndrico (24) y la placa (26) y la sección (29) se extiende a la disposición de presión (25).
5. Máquina según la reivindicación 4, caracterizada por que la primera posición está ubicada en un lado de un centro de masa del inserto (4) y la segunda posición está ubicada en el otro lado del centro de masa del inserto.
6. Máquina según la reivindicación 4 o 5, caracterizada por que el inserto (4) se asegura en la primera posición axial y radialmente y se asegura en la segunda posición solo radialmente.
7. Máquina según la reivindicación 1, caracterizada por que el segundo anillo flexible (13) descansa contra un fondo (6) del hueco (2).
8. Máquina según la reivindicación 7, caracterizada por que el inserto (4) comprende una parte cónica (16) cerca del fondo (6) y el segundo anillo flexible (13) está dispuesto alrededor de la parte cónica (16).
9. Máquina según la reivindicación 1 a 8, caracterizada por que al menos el primer anillo (12) comprende al menos una parte delgada (19) que tiene una extensión radial pequeña que la extensión radial más grande del anillo (12).
10. Máquina según la reivindicación 9, caracterizada por que el anillo (12) comprende una serie de bloques (18) separados por secciones delgadas (19).
11. Máquina según la reivindicación 10, caracterizada por que los bloques (18) están espaciados de manera equidistante.
12. Máquina según la reivindicación 10 u 11, caracterizada por que las secciones delgadas (19) tienen una extensión axial (22) menor que la extensión axial (23) de los bloques.
13. Máquina según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizada por que el primer anillo (12) y el segundo anillo (13) tienen la misma forma.
ES202030892A 2019-11-15 2020-08-31 Máquina de pistón hidráulico Active ES2825998B2 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019130844.5A DE102019130844A1 (de) 2019-11-15 2019-11-15 Hydraulische Kolbenmaschine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ES2825998A1 ES2825998A1 (es) 2021-05-17
ES2825998B2 true ES2825998B2 (es) 2023-10-13

Family

ID=74046362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES202030892A Active ES2825998B2 (es) 2019-11-15 2020-08-31 Máquina de pistón hidráulico

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11952987B2 (es)
CN (1) CN112814893B (es)
DE (1) DE102019130844A1 (es)
ES (1) ES2825998B2 (es)
GB (1) GB2590546B (es)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019130844A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Hydraulische Kolbenmaschine
DE102019130843A1 (de) * 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Kolben einer hydraulischen Kolbenmaschine und hydraulische Kolbenmaschine
EP4239184B1 (en) * 2022-03-02 2024-04-24 Danfoss A/S Piston of a hydraulic piston machine

Family Cites Families (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7108800U (de) * 1971-07-08 Gebr Claas Hohlkolben fur hydraulische Axial oder Radialkolbenaggregate
DE1033028B (de) * 1956-08-09 1958-06-26 Georg Wiggermann Hydrostatische Kolbenmaschine
US2861278A (en) 1957-05-27 1958-11-25 Modesto P Young Body contour conforming and supporting device
US2998288A (en) 1959-12-30 1961-08-29 Clark Equipment Co Piston
US3113491A (en) 1960-06-18 1963-12-10 Guldner Motoren Werke Aschaffe Piston for a piston pump
US3187644A (en) * 1963-08-19 1965-06-08 Sundstrand Corp Hydraulic pump or motor device pistons
GB1127291A (en) * 1964-10-05 1968-09-18 Lucas Industries Ltd Axial piston pumps
US3633467A (en) * 1968-12-28 1972-01-11 Komatsu Mfg Co Ltd Hydraulic pump or motor device plungers
BE757289A (fr) * 1969-10-09 1971-03-16 Tokico Ltd Mecanisme de suspension pour vehicules
US3747479A (en) * 1972-01-28 1973-07-24 Ici Ltd Piston assembly
US3741077A (en) * 1972-04-24 1973-06-26 Eaton Corp Piston assembly
US3915071A (en) 1972-07-28 1975-10-28 Linde Ag Piston for hydrostatic machines
DE2237240A1 (de) * 1972-07-28 1974-02-07 Linde Ag Kolben fuer hydrostatische kolbenmaschinen
US3828654A (en) * 1972-08-03 1974-08-13 Fmc Corp Piston for torque transmitting apparatus of the swash plate type
CA985959A (en) 1972-12-21 1976-03-23 Caterpillar Tractor Co. Piston for hydraulic translating unit
US3999468A (en) * 1972-12-21 1976-12-28 Caterpillar Tractor Co. Piston for hydraulic translating unit
US3986439A (en) 1974-11-25 1976-10-19 Deere & Company Piston and slipper arrangement for hydraulic pump or motor
DE2548702A1 (de) * 1975-10-30 1977-05-05 Linde Ag Kolben fuer eine hydrostatische radialoder vorzugsweise axialkolbenmaschine
US4009645A (en) * 1975-11-03 1977-03-01 Gerhart Engineering And Machine Company Piston pump
DE2653868A1 (de) * 1976-11-26 1978-06-01 Linde Ag Hohlkolben fuer eine hydrostatische kolbenmaschine und verfahren zu dessen herstellung
JPS5818074U (ja) * 1981-07-28 1983-02-03 三菱重工業株式会社 アキシヤルプランジヤポンプ又はモ−タ
DE3732648A1 (de) 1987-09-28 1989-04-13 Brueninghaus Hydraulik Gmbh Kolben fuer axialkolbenmaschinen
DE3804424C1 (en) * 1988-02-12 1989-08-24 Hydromatik Gmbh, 7915 Elchingen, De Piston for axial-piston machines
DE3912213C1 (es) 1989-04-13 1990-10-04 Hydromatik Gmbh, 7915 Elchingen, De
IT1232727B (it) * 1989-05-11 1992-03-04 Bendix Altecna Spa Cilindro per freni a tamburo con dispositivo per il ricupero dell usu ra
DE4108786C2 (de) 1991-03-18 1995-01-05 Hydromatik Gmbh Leichtkolben für hydrostatische Axial- und Radialkolbenmaschinen
US5265331A (en) * 1992-01-16 1993-11-30 Caterpillar Inc. Method of manufacturing a piston for an axial piston fluid translating device
US5564903A (en) 1993-11-23 1996-10-15 Alliedsignal Inc. In-line ram air turbine power system
DE4341845C2 (de) 1993-12-08 1995-09-07 Danfoss As Hydraulischer Axialkolben-Motor
US6250206B1 (en) * 1999-02-10 2001-06-26 Sauer-Danfoss Inc. Hydraulic piston filling
US6120265A (en) 1999-03-15 2000-09-19 Wu; Scott Two-stroke operable pump
US6325181B1 (en) * 1999-07-30 2001-12-04 Kelsey-Hayes Company Piston assembly for use in a wheel cylinder of a drum brake assembly
US6318242B1 (en) 1999-10-26 2001-11-20 Sauer-Danfoss Inc. Filled hydraulic piston and method of making the same
US6293185B1 (en) 2000-02-28 2001-09-25 Sauer-Danfoss Inc. Piston for a hydrostatic cylinder block
DE10109596C2 (de) 2000-03-03 2003-11-13 Sauer Inc Kolben für einen hydrostatischen Zylinderblock
JP2001289170A (ja) 2000-04-03 2001-10-19 Matsushita Refrig Co Ltd 密閉型電動圧縮機
DE102009056903A1 (de) 2009-12-03 2011-06-09 Danfoss A/S Hydraulische Kolbenmaschine, insbesondere wasserhydraulische Maschine
JP2014152690A (ja) 2013-02-07 2014-08-25 Kawasaki Heavy Ind Ltd ピストン
DE102016223307A1 (de) 2016-11-24 2018-05-24 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg Hydraulische axialkolbeneinheit mit zentralbefestigtem niederhalter
JP7228994B2 (ja) 2018-11-15 2023-02-27 株式会社小松製作所 ピストン及び油圧ポンプ・モータ
CZ309417B6 (cs) 2018-12-05 2022-12-21 TF PRESS s.r.o Ruční pumpička
CN210564920U (zh) 2019-08-26 2020-05-19 上海申福高压泵液压件有限公司 一种轴向柱塞泵的改良式柱塞结构及轴向柱塞泵
DE102019130843A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Kolben einer hydraulischen Kolbenmaschine und hydraulische Kolbenmaschine
DE102019130844A1 (de) 2019-11-15 2021-05-20 Danfoss A/S Hydraulische Kolbenmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US20210148343A1 (en) 2021-05-20
DE102019130844A1 (de) 2021-05-20
GB2590546B (en) 2023-11-01
GB202017765D0 (en) 2020-12-23
US11952987B2 (en) 2024-04-09
CN112814893A (zh) 2021-05-18
ES2825998A1 (es) 2021-05-17
GB2590546A (en) 2021-06-30
CN112814893B (zh) 2024-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2825998B2 (es) Máquina de pistón hidráulico
ES2826125B2 (es) Pistón de una máquina hidráulica y máquina de pistón hidráulico
ES2557104T3 (es) Elemento de retención del lubricante para un conjunto de cojinete del árbol de una bomba
ES2831823T3 (es) Bomba de accionamiento magnético
EP3106665A1 (en) Shoe for hydraulic rotary device, and hydraulic rotary device
ES2836300T3 (es) Aro de émbolo para un compresor de émbolo, así como compresor de émbolo
EP2681471B1 (en) Segmented seal with axial load control feature
WO2014122856A1 (ja) ピストン
BRPI1105480A2 (pt) restritor de fluxo e compressor de gás
US10914172B2 (en) Hydraulic device
ES2805727T3 (es) Cigüeñal para un compresor de refrigeración alternativo
ES2904699T3 (es) Bomba y elemento de bloqueo
ES2930481T3 (es) Anillo de empaquetadura con aberturas de descarga
KR102661123B1 (ko) 슬라이딩 부재
CN110345034B (zh) 静液压轴向柱塞机
ES2875918T3 (es) Pistón hidráulico con válvula para sostener un sello de refrigeración y lubricación
ES2263905T3 (es) Cierre de anillo deslizante para bombas de embolo giratorio.
ES2703824T3 (es) Cojinete hidrostático con función hidrodinámica
KR20190131587A (ko) 효율이 개선된 저널 베어링
KR0174395B1 (ko) 압유공급홀이 형성된 유압펌프/모터의 피스톤
ES2930463T3 (es) Anillo de empaquetadura con abertura de descarga inclinada
JP2018135838A (ja) 斜軸式液圧回転機
CN107035681B (zh) 柱塞、柱塞泵及液压装置
BR112020009947B1 (pt) Almofada para um conjunto de rolamentos de empuxo de almofada oscilante e conjunto de rolamentos de empuxo e bomba centrífuga
ES2731356T3 (es) Máquina de pistones axiales

Legal Events

Date Code Title Description
BA2A Patent application published

Ref document number: 2825998

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: A1

Effective date: 20210517

FG2A Definitive protection

Ref document number: 2825998

Country of ref document: ES

Kind code of ref document: B2

Effective date: 20231013