MD1000Z

MD1000Z - Precessional hydraulic motor

Info

Publication number: MD1000Z
Application number: MDS20150135A
Authority: MD
Inventors: Ион БОСТАН; Валериу ДУЛГЕРУ; Раду ЧОБАНУ; Олег ЧОБАНУ
Original assignee: Технический университет Молдовы
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-10-31
Also published as: MD1000Y

Abstract

Invenţia se referă la construcţia de maşini hidraulice şi poate fi utilizată la construcţia hidromotoarelor cu transmisie precesională.Hidromotorul precesional conţine cilindri (2) şi pistoane (3) în număr de cel puţin trei cu tije (4), capetele cărora sunt executate sferice şi amplasate în locaşuri sferice (5), executate în butucul unui satelit (6). Satelitul (6) este amplasat liber pe un sprijin sferic al arborelui condus (10), pe care este fixată rigid o roată dinţată (11), coroana dinţată a căreia angrenează cu coroana dinţată a satelitului (6).The invention relates to the construction of hydraulic machines and can be used in the construction of hydromotors with precessional transmission. in spherical seats (5), executed in the hub of a satellite (6). The satellite (6) is freely located on a spherical support of the driven shaft (10), on which a gear wheel (11) is rigidly fixed, the gear crown which engages with the gear ring of the satellite (6).

Description

Invenţia se referă la construcţia de maşini hidraulice şi poate fi utilizată la construcţia hidromotoarelor cu transmisie precesională. The invention relates to the construction of hydraulic machines and can be used in the construction of hydromotors with precessional transmission.

Este cunoscut hidromotorul planetar, care conţine o carcasă fixă cu caneluri pentru debitarea şi îndepărtarea lichidului de lucru, rotor cu element de putere şi transformator precesional cu angrenaj precesional „dinte-rolă” al momentului de torsiune. Rotorul conţine o suprafaţă exterioară de ajustare pentru instalarea rulmentului intermediar al roţii conducătoare a transformatorului precesional, alezarea interioară pentru asamblarea elementului de putere al hidromotorului. Rotorul este asamblat cu posibilitatea deplasării axiale, executat integral cu arborele şi legat cu corpul prin intermediul asamblării cu caneluri [1]. The planetary hydromotor is known, which contains a fixed housing with grooves for the flow and removal of the working fluid, a rotor with a power element and a precessional transformer with a precessional gear "tooth-roller" of the torque. The rotor contains an external adjustment surface for installing the intermediate bearing of the driving wheel of the precessional transformer, an internal bore for assembling the power element of the hydromotor. The rotor is assembled with the possibility of axial movement, made integral with the shaft and connected to the body by means of a spline assembly [1].

Dezavantajele soluţiei date constau în construcţia complicată şi fiabilitatea redusă. The disadvantages of this solution are its complicated construction and low reliability.

De asemenea, este cunoscută soluţia tehnică, care include o carcasă cu o coroană conică dinţată fixă şi un sector al suprafeţei sferice interioare cu caneluri de distribuire pentru debitarea şi îndepărtarea lichidului de lucru, un bloc de cilindri cu sectorul suprafeţei sferice exterioare cu zone de lucru, pistoane şi coroane dinţate conice pe părţile frontale instalate cu posibilitatea interacţiunii cu un bloc satelit cu coroane dinţate comune cu ale blocului de cilindri, pistoanele sunt amplasate în blocul de cilindri axial cu transformarea a două rânduri opuse direcţionate în sensuri diferite, numărul pistoanelor în fiecare rând este impar şi pistoanele unui rând sunt deplasate în raport cu pistoanele rândului doi la jumătatea pasului unghiular de amplasare a lor [2]. Also known is the technical solution, which includes a housing with a fixed conical gear crown and a sector of the inner spherical surface with distribution grooves for the flow and removal of the working fluid, a cylinder block with a sector of the outer spherical surface with working areas, pistons and conical gear crowns installed on the front sides with the possibility of interaction with a satellite block with gear crowns common with those of the cylinder block, the pistons are located in the cylinder block axially with the transformation of two opposite rows directed in different directions, the number of pistons in each row is odd and the pistons of one row are displaced relative to the pistons of the second row by half the angular pitch of their location [2].

Dezavantajele soluţiei tehnice date, de asemenea, constau în construcţia complicată şi fiabilitatea redusă. The disadvantages of the given technical solution also consist in the complicated construction and low reliability.

Problema pe care o rezolvă invenţia constă în simplificarea construcţiei şi majorarea fiabilităţii. The problem that the invention solves consists in simplifying the construction and increasing reliability.

Hidromotorul precesional înlătură dezavantajele menţionate mai sus prin aceea că conţine cilindri şi pistoane cu tije, acţionate periodic şi amplasate axial în butucul unui satelit, o carcasă, în interiorul căreia sunt amplasaţi satelitul şi o roată dinţată, fixată rigid pe un arbore condus. Coroana dinţată a roţii dinţate angrenează cu coroana dinţată a satelitului. Capetele tijelor pistoanelor hidromotorului în număr de cel puţin trei sunt executate sferice şi amplasate în locaşuri sferice, care sunt executate în butucul satelitului. Locaşurile sferice sunt teşite spre exterior sub un unghi γ ≥ θ, unde θ este unghiul de nutaţie a satelitului. Satelitul este amplasat liber pe un sprijin sferic al arborelui condus. Cilindrii sunt amplasaţi pe o circumferinţă cu diametrul D, iar cursa pistoanelor este determinată de relaţia S = D · tgθ. The precessional hydraulic motor eliminates the above-mentioned disadvantages by containing cylinders and pistons with rods, periodically driven and axially located in the hub of a satellite, a housing, inside which the satellite and a gear wheel are located, rigidly fixed on a driven shaft. The gear crown of the gear wheel meshes with the gear crown of the satellite. The ends of the piston rods of the hydraulic motor, at least three in number, are made spherical and placed in spherical recesses, which are made in the hub of the satellite. The spherical recesses are beveled outwards at an angle γ ≥ θ, where θ is the nutation angle of the satellite. The satellite is freely placed on a spherical support of the driven shaft. The cylinders are placed on a circumference with a diameter D, and the stroke of the pistons is determined by the relation S = D · tgθ.

Rezultatul invenţiei constă în simplificarea construcţiei prin realizarea legăturii satelitului cu carcasa prin intermediul capetelor sferice ale tijelor pistoanelor amplasate în locaşuri sferice executate în butucul satelitului, precum şi majorarea fiabilităţii prin reducerea numărului de elemente componente. The result of the invention consists in simplifying the construction by connecting the satellite to the housing through the spherical ends of the piston rods placed in spherical recesses made in the satellite hub, as well as increasing reliability by reducing the number of component elements.

Invenţia se explică prin desenele din fig. 1 şi 2, care reprezintă: The invention is explained by the drawings in Fig. 1 and 2, which represent:

- fig. 1, vederea generală a hidromotorului precesional; - Fig. 1, general view of the precessional hydromotor;

- fig. 2, vederea I din fig. 1, în care este prezentat nodul dintre capătul executat sferic al tijei pistonului şi locaşul sferic executat în butucul satelitului. - Fig. 2, view I of Fig. 1, showing the node between the spherically formed end of the piston rod and the spherical seat formed in the satellite hub.

Hidromotorul precesional conţine hidromotorul 1 cu cilindri 2 amplasaţi pe o circumferinţă cu diametrul D în număr n ≥ 3, în care sunt amplasate pistoanele 3 cu tije 4, capetele cărora sunt executate sferice şi amplasate în locaşuri sferice 5, executate în butucul satelitului 6 cu un sector sferic cu unghiul la vârf egal cu d≤ (π/2)-2θ, unde θ este unghiul de nutaţie a satelitului 6. Pereţii locaşurilor sferice 5 sunt teşiţi spre exterior sub un unghi γ ≥ θ. Satelitul 6 include role conice 8 instalate pe osiile 7. Satelitul 6 este amplasat pe sprijinul sferic al arborelui condus 10, pe care este fixată rigid roata dinţată condusă 11, şi care este instalat pe rulmenţi 12 în carcasa 13. The precessional hydromotor contains the hydromotor 1 with cylinders 2 located on a circumference with diameter D in number n ≥ 3, in which are located the pistons 3 with rods 4, the ends of which are made spherical and placed in spherical housings 5, made in the hub of the satellite 6 with a spherical sector with the apex angle equal to d≤ (π/2)-2θ, where θ is the nutation angle of the satellite 6. The walls of the spherical housings 5 are beveled outwards at an angle γ ≥ θ. The satellite 6 includes tapered rollers 8 installed on the axles 7. The satellite 6 is located on the spherical support of the driven shaft 10, on which the driven gear 11 is rigidly fixed, and which is installed on bearings 12 in the housing 13.

Hidromotorul precesional funcţionează în modul următor. The precessional hydraulic motor operates in the following way.

Sub acţiunea fluidului, care este admis sub presiune în cilindrul 2, pistonul 3 se va deplasa în direcţie axială, acţionând prin tija 4, amplasată în locaşul sferic 5, asupra satelitului 6. Cursa axială a pistoanelor este determinată de relaţia S = D · tgθ, unde D este diametrul circumferinţei, pe care sunt amplasate axele cilindrilor 2. Satelitul 6, amplasat pe sprijinul sferic al arborelui condus 10, se va înclina sub unghiul de nutaţie θ. La comprimarea fluidului, acesta va acţiona asupra altui piston 3 şi satelitul se va înclina sub acelaşi unghi θ în alt plan, rotit faţă de planul precedent, φ=360°/n, unde n este numărul cilindrilor, care trebuie să satisfacă condiţia n ≥ 3. Din aceste mişcări succesive ale tuturor pistoanelor 3 se formează mişcarea de precesie a satelitului 6 în jurul centrului de precesie O. Suma mişcărilor axiale ale pistoanelor 3 la o singură acţiune a fluidului asupra lor formează un ciclu complet de precesie a satelitului 6. La acţionarea repetată a fluidului asupra pistoanelor 3 procesul se repetă, asigurând mişcarea precesională a satelitului 6. Satelitul 6 este oprit de la rotirea în jurul axei sale geometrice de capetele sferice ale tijelor 4, amplasate în locaşurile 5 ale satelitului 6. Locaşurile 5 sunt executate în butucul satelitului 6 nestrăpunse şi au o parte de fund executată sferică cu un sector sferic cuprins de unghiul α, iar pereţii locaşurilor sunt teşiţi sub un unghi γ ≥ θ. Under the action of the fluid, which is admitted under pressure into cylinder 2, piston 3 will move in the axial direction, acting through rod 4, located in spherical housing 5, on satellite 6. The axial stroke of the pistons is determined by the relationship S = D · tgθ, where D is the diameter of the circumference, on which the axes of the cylinders 2 are located. Satellite 6, located on the spherical support of the driven shaft 10, will tilt at the nutation angle θ. When the fluid is compressed, it will act on another piston 3 and the satellite will tilt at the same angle θ in another plane, rotated with respect to the previous plane, φ=360°/n, where n is the number of cylinders, which must satisfy the condition n ≥ 3. From these successive movements of all pistons 3, the precession movement of the satellite 6 around the precession center O is formed. The sum of the axial movements of the pistons 3 at a single action of the fluid on them forms a complete cycle of precession of the satellite 6. When the fluid is repeatedly acted on the pistons 3, the process is repeated, ensuring the precession movement of the satellite 6. The satellite 6 is stopped from rotating around its geometric axis by the spherical ends of the rods 4, located in the seats 5 of the satellite 6. The seats 5 are made in the hub of the satellite 6 unpierced and have a bottom part made spherical with a spherical sector encompassed by angle α, and the walls of the recesses are beveled at an angle γ ≥ θ.

La mişcarea precesională a satelitului 6 rolele conice, instalate cu posibilitatea rotirii în jurul axelor lor, angrenează cu dinţii roţii dinţate conduse 11. Ca rezultat, datorită diferenţei între numărul de dinţi ai satelitului şi ai roţii dinţate conduse, egală cu 1 (z7=z11±1), roata dinţată 11 se va roti în jurul axei sale cu o viteză redusă, cu gradul de reducere: During the precessional movement of the satellite 6, the conical rollers, installed with the possibility of rotation around their axes, mesh with the teeth of the driven gear 11. As a result, due to the difference between the number of teeth of the satellite and the driven gear, equal to 1 (z7=z11±1), the gear 11 will rotate around its axis at a reduced speed, with the degree of reduction:

, ,

unde: z7 - numărul rolelor satelitului 6; where: z7 - number of satellite rollers 6;

z11 - numărul de dinţi ai roţii dinţate 11. z11 - number of teeth of gear 11.

Mişcarea de rotaţie redusă este transmisă arborelui condus 10. The reduced rotational movement is transmitted to the driven shaft 10.

Invenţia asigură simplificarea construcţiei prin eliminarea mecanismului de legătură a satelitului 6 cu carcasa 13, legătura satelitului fiind realizată de capetele sferice ale pistoanelor 3 amplasate în găuri longitudinale cu partea de fund sferică şi pereţii teşiţi sub un unghi γ ≥ θ, unde θ este unghiul de nutaţie a satelitului 6. The invention ensures the simplification of the construction by eliminating the mechanism for connecting the satellite 6 to the housing 13, the satellite connection being made by the spherical ends of the pistons 3 placed in longitudinal holes with the spherical bottom part and the beveled walls at an angle γ ≥ θ, where θ is the nutation angle of the satellite 6.

Hidromotorul precesional conform invenţiei asigură următoarele avantaje: The precessional hydraulic motor according to the invention provides the following advantages:

- simplificarea construcţiei prin realizarea legăturii satelitului cu carcasa prin intermediul capetelor sferice ale tijelor pistoanelor amplasate în locaşuri sferice executate în butucul satelitului; - simplifying the construction by connecting the satellite to the housing through the spherical ends of the piston rods placed in spherical recesses made in the satellite hub;

- majorarea fiabilităţii prin reducerea numărului de elemente componente. - increasing reliability by reducing the number of component elements.

1. SU 1247579 A1 1986.07.30 1. SU 1247579 A1 1986.07.30

2. SU 1795684 A 1987.02.09 2. SU 1795684 A 1987.02.09

Claims

Precessional hydraulic motor, which contains cylinders (2) and pistons (3) with rods (4), periodically driven and axially located in the hub of a satellite (6), a housing (13), inside which the satellite (6) and a gear wheel (11) are located, rigidly fixed on a driven shaft (10), at the same time the gear crown of the wheel (11) meshes with the gear crown of the satellite (6), characterized in that the ends of the piston rods (3) of the hydraulic motor, at least three in number, are made spherical and placed in spherical housings (5), which are made in the hub of the satellite (6), at the same time the spherical housings (5) are beveled outwards at an angle γ ≥ θ, where θ is the nutation angle of the satellite (6); the satellite (6) is freely placed on a spherical support of the driven shaft (10); The cylinders (2) are placed on a circumference with diameter D, and the piston stroke is determined by the relationship S = D · tgθ.