FI105055B - Hydraulinen käyttöjärjestelmä - Google Patents

Description

, 105055

Hydraulinen käyttöjärjestelmä

Keksinnön kohteena on hydraulinen käyttöjärjestelmä ensisijaisesti suurikokoisten ja raskaiden teollisten työyksiköiden, kuten pyörivien myllyjen, 5 uunien, rumpujen, vinssien ja vastaavien tai lineaarisesti liikkuvien kuljettimien, nostokurkien, nostolaitteiden ja vastaavien käyttöä varten, joka käsittää useita hydraulisesti ohjattuja, nokkarullilla varustetuttuja mäntäyksiköitä, jotka hydrauliset nokkarullat on sovitettu vaikuttamaan nokkakaarielementin aallon muotoiseen nokkaprofiiliin siten, että nokkarullien lineaarinen liike nokkaprofiilia vasten 10 saa aikaan nokkakaarielementin ja mäntäyksiköiden suhteellisen käyttöliikkeen toisiinsa nähden.

Nokkakehätyyppiset hydrauliset kiertomoottorit tunnetaan hyvin, ja ne koostuvat kiinteästä huppumaisesta sylinterikotelosta, jossa on useita ulkokehälle asetettuja säteen suuntaisesti asetettuja sylintereitä, joissa yleensä halkai-15 sijan suunnassa pareittain toimivat nokkarullien tukimännät suunnataan yhdessä säteen suuntaisesti ohjattavien nokkarullien kanssa kohti säteen suunnassa sisäänpäin kohdistetun sylinterikotelon ympäröivää aallon muotoisen kehäosan nokkakaarta. Kun mäntä liikkuu ulospäin, rullat painuvat nokkakaarta vasten ja näin syntyvät tangenttivoimat pakottavat sen kääntymään. Tällaisille hydraulisille 20 moottoreille on luonteenomaista se, että ne pystyvät tuottamaan erittäin suuren vakioväännön koko kierrosnopeusalueella aina paikallaanolosta suurimpaan kierrosnopeuteen asti. Tämäntyyppisellä hydraulisella moottorilla on sen vuoksi • · .···. erittäin hyvät käynnistykseen ja mataliin kierrosnopeuksiin liittyvät ominaisuudet myös ilman vaihteiden käyttöä, ja lisäksi se on suhteellisen pienikokoinen, yk- • « · 25 sinkertainen ja helppo huoltaa, ja lisäksi se voidaan varustaa portaattomalla kierrosnopeussäädöllä.

:i.: Näiden edullisten ominaisuuksien vuoksi nokkakehätyyppisiä hydrau- • · · lisiä moottoreita sovelletaan laajalti suhteellisen raskaissa teollisuustaitteissa, kuten nostureiden, telakuljettimien, myllyjen, kuivausrumpujen yms. moottoreina.

r 30 Erittäin suurikokoisissa käyttölaitteissa, kuten malmimurskaimissa, • · · kuivausuuneissa, kuorimisrummuissa yms., nykyisillä nokkakehätyyppisillä hyd-raulisilla moottoreilla on kuitenkin tiettyjä rajoituksia.

Esillä olevan keksinnön ensisijaisena tarkoituksena on saada aikaan hydraulinen käyttöjärjestelmä, jossa käytetään edellä kuvattua nokkakaariperi-35 aatetta ja jota voidaan käyttää ulkomitoiltaan erittäin suurissa laitteissa.

2 105055

Laajimmassa näkökulmassa katsottuna tämä tarkoitus saavutetaan esillä olevan keksinnön mukaisesti siten, että käyttöjärjestelmä on muodostettu erillisistä nokkakaarielementtien kokoonpanomoduuleista ja erillisistä mäntäyk-sikkökokoonpanoista, jolloin nokkakaarielementtien moduulit on kiinnitetty käy-5 tettävään työyksikköön ja mäntäyksiköt on kiinnitetty kiinteään kehykseen tai päinvastoin. Tätä periaatetta käytettäessä on mahdollista koota toimitetut osat moduuleina erittäin suurien laitteiden käyttöjärjestelmiksi.

Keksinnön mukaisen hydraulisen käyttöjärjestelmän edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.

10 Tämäntyyppistä pyörittävää hydrauliikkamoottoria voidaan tämän vuoksi käyttää erittäin suurissa käyttölaitteissa, kuten myllyissä tai uuneissa, ja sen nokkakaarielementtimoduulit ovat muodoltaan kaarevia segmenttejä, jotka asennetaan kehään tai ainakin osittaiseen kehään laitteen kehän ympärille siten, että nokkakaarisegmenttien nokkaprofiili osoittaa säteen suuntaisesti ulos-15 päin ja mäntälaitteet kiinnitetään kehykseen pyöreänä säteen suuntaisena kaarena koottujen nokkakaarielementtien ulkopuolelle.

Esillä olevan keksinnön mukaista hydraulista käyttöjärjestelmää voidaan käyttää myös suurien toimilaitteiden lineaariseen käyttöön esimerkiksi kul-jetusnostureissa, kuljettimissa tai nostolaitteissa, jolloin nokkakaarielementtien 20 moduulit ovat suorassa ja mäntälaitteet kiinnitetään suoraan linjaan nokkakaarielementtien kanssa yhdensuuntaisesti.

Periaatteessa esillä olevan keksinnön mukaisen hydraulisen käyttö-! järjestelmän koolla ei ole ylärajaa.

Esillä olevan keksinnön mukaista käyttöjärjestelmää kuvataan yksi-25 tyiskohtaisemmin viitaten seuraaviin kuvioihin: ··· ;··| Kuviossa 1 näytetään päätykuva vaakasuoran akselin ympäri pyöri- ·'·: : västä rummusta, jota käytetään esillä olevan keksinnön mukaisella hydraulisella • · · : käyttöjärjestelmällä, siten että rummun puoleisesta käyttöjärjestelmästä näyte tään vain oikea puolikas ja osa vasemmasta puolikkaasta.

:)**: 30 Kuviossa 2 näytetään neljä erillistä mäntälaitetta suuremmassa mit- takaavassa.

··· ..\ Kuviossa 3 näytetään yhden mäntälaitteen ja siihen liittyvän nokka- kaarielementin poikkileikkaus.

; Kuvio 4 on kuvion 1 linjaa VI - VI pitkin tehty leikkaus, jossa näyte- _ 35 tään kahden nokkakaarisegmentin välinen liitos.

f · f 3 105055

Kuviossa 1 näytetään esillä olevan keksinnön mukaisen hydraulisen käyttöjärjestelmän yksi mahdollinen sovellustapa, toisin sanoen halkaisijaltaan hyvin suuren ja pituusakseliltaan vaakasuoran sylinterirummun 10 pyörittäminen. Rumpu 10 voidaan kiinnittää laakereille (ei näytetä), joilla sitä voidaan pyö-5 rittää ja jotka sijoitetaan rumpuun pituussuunnassa tietyin välein toisistaan.

Esitetyssä suoritusmuodossa hydraulinen käyttöjärjestelmä koostuu kiinteästä U:n muotoisesta kehyksestä 12, joka ympäröi rummun 10 osittain ympäröiden etenkin rummun kehän alapuolen. On huomattava, että rummun (joka näytetään kuviossa 1 vain osittain) vasen puoli on identtinen oikean puolen 10 kanssa. Haluttaessa seuraavaksi kuvattava kehys ja mäntälaitteet voivat ulottua rummun 10 koko kehän yli.

Kehys 12 tukee neljää säteen suuntaisten mäntälaitteiden 14 ryhmää. Kuten kuviossa 3 näytetään yksityiskohtaisesti, jokaisessa mäntälaitteessa 14 on runko 16, joka sisältää sylinteriaukon 18 hydraulista mäntää 20 varten. 15 Mäntä 20 liitetään nastalla 22 männänvarteen 24, jonka männästä 20 loitompana oleva pää ympäröi poikittaisen laakeriakselin 28 keskiosan 26 ja pitää siitä kiinni. Keskiosan 26 toisella puolella laakeriakseli 28 tukee nokkarullien 30 paria laakereilla 34 ja ohjausrullien 32 paria laakereilla 36. Nokkarullat 30 sijoitetaan siten, että ne pyörivät rummun 10 ulkokehälle asetetun rengasmaisen nokka-20 kaarielementin 40 aallon muotoista nokkaprofiilia 38 pitkin, kun taas ohjausrullat 32 kulkevat säteen suuntaisissa ohjausurissa 42 rungon 16 rinnakkaisissa ulo-:Y; kepareissa 44, jotka eroavat pystysuunnassa nokkakaariosasta 40. Kukin män-

I I

tälaite 14 on kiinnitetty lujasti kehykseen 12 nastalla 46 ja ruuveilla 48 momentin vaimennusvarteen 50 kunkin ryhmän neljän mäntälaitteen 14 toiselta puolelta. 25 Kuten kuviossa, 2 näytetään, momentin vaimennusvarret 50 on puolestaan kiin-nitetty päistään 51 kehykseen 12 pulteilla 52.

I I I

Kuten kuviosta 1 voidaan parhaiten nähdä, nokkaelementti 40, johon nokkarullat 30 vaikuttavat rummun 10 pyörittämisessä, tehdään useista kaarevista nokkakaarisegmenteistä 41, jotka kiinnitetään rumpuun 10 ruuveilla 54. * *···'’ 30 Nokkasegmenttien 41 välinen liitos voidaan tehdä kuviossa 4 esitetyllä tavalla siten, että kiilan muotoinen päätyosa 56 kiinnittyy vastaavaan kiilan muotoiseen , onteloon 58 viereisen nokkasegmentin vastakkaisessa päätyosassa, jolloin saa- daan aikaan pintapaineen osalta nokkarullien 30 pehmeä siirtyminen ylitettäessä kahden nokkasegmentin 41 välinen liitos. Kunkin nokkasegmentin 41 aallon • tr 35 muotoinen nokkaprofiili 38 on esitetty tässä suoritusmuodossa kolmena ulok-‘ · · ‘ keena ja nokkasegmenttien 41 välinen liitos on nokkasegmenttien välisessä sy- 4 105055 vennyksessä. Kukin nokkasegmentti voi myös koostua erillisistä ulokkeista, jotka hitsataan yhteen kehäksi.

Esillä olevan keksinnön mukaisen hydraulisen käyttöjärjestelmän toimintaperiaate vastaa tunnettua niin kutsuttua "nelitahtimoottoria", mikä tar-5 koittaa sitä, että mäntien lukumäärä on neljän monikerta ja nokkaosien määrä on kolmen monikerta. Kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa nokkakehä 40 koostuu yhdeksästä nokkakaarisegmentistä 41, joista kussakin on kolme nok-kaosaa eli yhteensä kaksikymmentäseitsemän, kun taas mäntälaitteiden 16 määrä on neljä kertaa neljä eli kuusitoista. Mäntälaitteet 16 toimivat tunnetulla 10 tavalla yhdessä nokkakehän 40 nokkakaarien 38 kanssa siten, että mäntien 20 synkronoiduilla iskuilla ja eri mäntälaitteiden 14 ryhmien vastaavilla nokkarullilla 30 saadaan aikaan lineaarinen suhde mäntälaitteiden nestepaineen ja nokka-kehän 40 momentin välille tai mäntälaitteiden nestevirtauksen ja rummun 10 kierrosnopeuden välillä.

15 Mäntälaitteeseen 14 voidaan ohjata hydraulisen nesteen virtaus si ten, että jokaiseen mäntälaitteen 14 pariin liittyy venttiili 60, jota esitetyssä suoritusmuodossa ohjataan nokkakaariprofiiliin 38 koskettavalla nokkaseuraajalla 62. Kuviossa 1 näytetään vain yksi venttiili 60 ja nokkaseuraaja 62 kutakin neljän mäntälaitteen 14 ryhmää kohden. Vastaava venttiili (ei näytetty) sijoitetaan 20 kehyksen 12 toiselle puolelle. Tämä venttiilitoiminto voidaan sijoittaa myös vastaavaan mäntälaitteeseen 14 tai se voidaan toteuttaa sähkötoimisilla venttiileillä.

Kuvioissa 1 - 4 esitetään keksinnön mukainen käyttöjärjestelmä yk- > .··; sinkertaistetusti suurena pyörivänä rumpuna 10 siten, että se sisältää nokkakaa- rielementin 40 nokkaprofiilin 38, joka on suunnattu säteen suunnassa ulospäin I < 25 rummun keskipisteestä. Esillä olevan keksinnön piiriin kuuluu kuitenkin myös päinvastainen järjestely, toisin sanoen mäntälaitteet 14 voidaan kiinnittää pyöri-vään osaan ja nokkakaarielementti voidaan kiinnittää kiinteään kehykseen. Jois- • · « ** * sakin sovelluksissa nokkaelementti ja mäntälaitteet voidaan sijoitella myös line aarisesti, esimerkiksi nostokurjissa, nostureissa, kuljettimissa ja muissa vastaa-30 vissa laitteissa, jolloin mäntälaitteet kiinnitetään liikkuvaan osaan ja suorat nok- M· kakaarisegmentit kiinnitetään tukipintaan tai päinvastoin.

i» » , l * « , * c « » * f

Claims (11)

1. 5 105055
2. 1. Hydraulinen käyttöjärjestelmä ensisijaisesti suurikokoisten ja raskaiden teollisten työyksiköiden, kuten pyörivien myllyjen, uunien, rumpujen, 5 vinssien ja vastaavien tai lineaarisesti liikkuvien kuljettimien, nostokurkien, nostolaitteiden ja vastaavien käyttöä varten, joka käsittää useita hydraulisesti ohjattuja, nokkarullilla (30) varustetuttuja mäntäyksiköitä (14), jotka hydrauliset nokkarullat (30) on sovitettu vaikuttamaan nokkakaarielementin (40) aallon muotoiseen nokkaprofiiliin (38) siten, että nokkarullien (30) lineaarinen liike nok-10 kaprofiilia (38) vasten saa aikaan nokkakaarielementin (40) ja mäntäyksiköiden (14) suhteellisen käyttöliikkeen toisiinsa nähden, tunnettu siitä, että käyttöjärjestelmä on muodostettu erillisistä nokkakaarielementtien kokoonpanomo-duuleista (41) ja erillisistä mäntäyksikkökokoonpanoista (14), jolloin nokkakaarielementtien moduulit (41) on kiinnitetty käytettävään työyksikköön ja mäntäyksi-15 köt (14) on kiinnitetty kiinteään kehykseen (12) tai päinvastoin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä työyksikön (10) pyörivää käyttöä varten, tunnettu siitä, että nokkakaarielementtien moduulit ovat muodoltaan kaarisegmenttejä (41), jotka on koottu ainakin osittaisen kehän (41) muotoon, työyksikön (10) ulkokehälle.
4. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että nokkakaarisegmenttien (41) nokkaprofiili (38) osoittaa : V: säteen suunnassa ulospäin ja että mäntäyksiköt (14) on asennettu kokoonpan- • I tujen nokkakaarisegmenttien (41) ulkopuolelle, säteen suunnassa olevalle ym- « f I . . . pyrän kaarelle.
5. 4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että nokkakaarisegmenttien (41) nokkaprofiili (38) osoittaa • · · \*Y säteen suunnassa sisäänpäin ja että mäntäyksiköt (14) on asennettu kokoon pantujen nokkakaarisegmenttien (41) sisäpuolelle, säteen suunnassa olevalle ympyrän kaarelle. - 30 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä työyksikön lineaarista käyttöä varten, tunnettu siitä, että nokkakaariele-'· menttien moduulit ovat suoria ja että mäntäyksiköt on asennettu suoraan linjaan • c nokkakaarielementin kanssa yhdensuuntaisesti.
6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen hydraulinen käyttöjär-35 jestelmä, tunnettu siitä, että kukin mäntäyksikkö (14) käsittää rungon (16), jolla on ainakin yksi sylinteriaukko (18), johon hydraulisesti toimiva mäntä (20) . 105055 6 on siirrettävästi asennettu, joka mäntä (20) sen ulkopäässä sinänsä tunnetulla tavalla tukee nokkarullalaitetta (30) nokkakaarielementin (40) nokkaprofiilin (38) kosketusta varten, jolloin rungossa (16) ja nokkarullalaitteessa (30) on myös sinänsä tunnetulla tavalla yhdessätoimivat ohjauslaitteet (32, 42), nokkarullalait-5 teen (30) ohjaamiseksi nokkakaarielementin pituussuuntaiseen symmetria-akseliin nähden kohtisuorassa suunnassa, kun mäntä (20) liikkuu edestakaisin sylinterissään.
7. 7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että useita erillisiä mäntäyksiköitä (14) on asennettu kehyk- 10 seen ryhminä.
8. 8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että kunkin ryhmän mäntäyksiköitä (14) ohjataan sarjassa ja synkronisesti muiden mäntäryhmien vastaavien mäntäyksiköiden kanssa, jotka vaikuttavat kokoonpannuista nokkakaarimoduuleista (41) koostuvaan nokkakaa- 15 rielementiin (40) vakiomomentin aikaansaamiseksi käytön aikana.
9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen hydraulinen käyttöjärjestelmä halkaisijaltaan suurta ja vaakasuoran pyörimisakselin omaavaa putkimaista työyksikköä (10) varten, tunnettu siitä, että useista nokkakaarisegmenteistä (41) koottu nokkarengas (40) ulospäin suuntautuvalla nokkaprofiililla (38) on 20 asennettu putkimaisen työyksikön (10) ulkokehälle, ja että kehys (12) ainakin osittain sulkee sisäänsä nokkarenkaan (40) ulkokehän.
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 7 - 9 mukainen hydraulinen käyttö- j · ' järjestelmä, tunnettu siitä, että hydraulisen nesteen syöttöä mäntäyksiköi-. hin (14) ohjataan nokkaohjatulla venttiilielimellä (60). * f a • • · · • · · • · • · · « · · • ·· · • ·· • · · * · · « • · · • · • · • · · * • · · • m • · • · ·
11. 41 I = V 4 * ( a I a i I a « a _ a · II · · 105055 7