MX2013004806A - Dispositivo de fluidos con bolsas de rodillo presurizadas. - Google Patents

Abstract

Un método para presurizar una bolsa de rodillo de un ensamblaje de desplazamiento de un dispositivo de fluidos incluye proporcionar un dispositivo de fluidos teniendo un ensamblaje de desplazamiento. El ensamblaje de desplazamiento incluye un anillo que define una perforación central y bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central. Rodillos son dispuestos en las bolsas de rodillo. Un rotor se dispone en la perforación central. El anillo, los rodillos y el rotor definen una pluralidad de cámaras de volumen que se expanden y se contraen. Fluido se comunica a partir de una primera compuerta del dispositivo de fluidos y una segunda compuerta del dispositivo de fluidos a cada una de las bolsas de rodillo tal que cuando la cámara de volumen inmediatamente antes de una de las bolsas de rodillo y la cámara de volumen después de esa bolsa de rodillo están en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas.

Description

DISPOSITIVO DE FLUIDOS CON BOLSAS DE RODILLO PRESURIZAPAS Campo Técnico La presente divulgación se refiere de manera general a bombas/motores de fluidos. De manera más particular, la presente divulgación se refiere a orbitar bombas/motores de fluidos de tipo rotor generado.

Antecedentes Un motor de rotor generado en órbita incluye un conjunto de engranajes emparejados teniendo un engranaje de anillo exterior estacionario y un engranaje interior giratorio (es decir, un rotor) . El engranaje interior se acopla a una flecha de salida tal que el par de torsión pueda transferirse a partir del engranaje interior a la flecha. El engranaje de anillo exterior tiene un diente más que el engranaje interior. Una placa de válvula de conmutador gira a la misma tasa con el engranaje interior. La placa de válvula de conmutador proporciona presión de fluido de tracción y presión de fluido de tanque con las cámaras de desplazamiento seleccionadas entre los engranajes interior y exterior para girar al engranaje interior con relación al engranaje exterior. Ciertos motores de rotor generado han sido diseñados con rodillos incorporados en las cámaras de desplazamiento entre los engranajes interiores y los engranajes exterio-res. Un ejemplo de este tipo de motor es el motor hidráulico Geroler comercializado por Eaton Corporation. En este diseño, los rodillos reducen desgaste y fricción con ello permitiendo que los motores sean usados de manera más eficiente en aplicaciones de presión más elevada. Aunque tales rodillos proporcionan eficiencia mejorada y reducción de fricción, mejoras adicionales son deseables en esta área.

Compendio Un aspecto de la presente divulgación se refiere a un dispositivo de fluidos. El dispositivo de fluidos incluye un miembro de válvula que define una primera pluralidad de pasajes de fluido en comunicación de fluidos con una primera compuerta de fluidos del dispositivo de fluidos y una segunda pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con una segunda compuerta de fluidos del dispositivo de fluidos. Un ensamblaje de desplazamiento está en comunicación de fluidos conmutadora con el miembro de válvula. El ensamblaje de desplazamiento incluye un anillo que define una perforación central y una pluralidad de bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central. Una pluralidad de rodillos se dispone en la pluralidad de bolsas de rodillo. Un rotor se dispone en la perforación central. El anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor definen una pluralidad de cámaras de volumen que se expanden y que se contraen. Fluido es comunicado a cada una de las bolsas de rodillo tal que cuando las cámaras de volumen inmediatamente adyacentes a una de las bolsas de rodillo están en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas.

Otro aspecto de la presente divulgación se refiere a un dispositivo de fluidos. El dispositivo de fluidos incluye un alojamiento de válvula que define una primera pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con la primera compuerta de fluidos y una segunda pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con la segunda compuerta de fluidos. El miembro de válvula tiene un primer extremo axial. Una placa de válvula tiene una superficie de válvula que hace contacto con el primer extremo axial del miembro de válvula. La placa de válvula define una pluralidad de pasajes de conmutación y una pluralidad de rebajos. Los pasajes de conmutación están en comunicación de fluidos conmutadora con las primera y segunda pluralidades de pasajes de fluidos del miembro de válvula. Un ensamblaje de desplazamiento está en comunicación de fluidos conmutadora con el miembro de válvula. El ensamblaje de desplazamiento incluye un anillo que define una perforación central y una pluralidad de bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central. Una pluralidad de rodillos se dispone en la pluralidad de bolsas de rodillo. Un rotor se dispone en la perforación central. El anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor definiendo una pluralidad de cámaras de volumen que se expanden y que se contraen. Fluido a partir de las primera y segunda compuertas se comunica a cada una de las bolsas de rodillo durante movimiento del rotor tal que cuando la cámara de volumen inmediatamente antes de una de las bolsas de rodillo y la cámara de volumen inmediatamente después de esa bolsa de rodillo están ambas en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas.

Otro aspecto de la presente divulgación se refiere a un método para presurizar una bolsa de rodillo de un ensamblaje de desplazamiento de un dispositivo de fluidos. El método incluye proporcionar un dispositivo de fluidos teniendo un ensamblaje de desplazamiento. El ensamblaje de desplazamiento incluye un anillo que define una perforación central y una pluralidad de bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central. Una pluralidad de rodillos se disponen en la pluralidad de bolsas de rodillo. Un rotor se dispone en la perforación central. El anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor definen una pluralidad de cámaras de volumen que se expanden y que se contraen. Fluido se comunica a partir de una primera compuerta del dispositivo de fluidos y una segunda compuerta del dispositivo de fluidos a cada una de las bolsas de rodillo tal que cuando la cámara de volumen inmediatamente antes de una de las bolsas de rodillo y la cámara de volumen inmediatamente después de esa bolsa de rodillo están ambas en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas .

Una variedad de aspectos adicionales se señalará en la descripción que sigue. Estos aspectos pueden relacionarse con características individuales y con combinaciones de características. Se entenderá que tanto la descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son ejemplares y explicativas solamente y no son restrictivas de los amplios conceptos sobre los cuales se basan las formas de realización divulgadas en la presente .

Dibujos La figura 1 es una vista en perspectiva de un dispositivo de fluidos teniendo características ejemplares de aspectos de acuerdo con los principios de la presente divulgación.

La figura 2 es una vista en sección transversal del dispositivo de fluidos de la figura 1.

La figura 3 es una vista en perspectiva del ensamblaje de desplazamiento adecuado para uso en el dispositivo de fluidos de la figura 1.

La figura 4 es una vista frontal del ensamblaje de desplazamiento de la figura 3.

La figura 5 es una vista frontal de un anillo adecuado para uso con el ensamblaje de desplazamiento de la figura 4.

La figura 6 es una vista de un primer extremo axial de un miembro de válvula que es adecuado para uso en el dispositivo de fluidos de la figura 1.

La figura 7 es una vista en sección transversal del miembro de válvula tomada en la linea 7-7 de la figura 6.

La figura 8 es una vista en sección transversal del miembro de válvula tomada en la linea 8-8 de la figura 6.

La figura 9 es una vista de una superficie de válvula de una placa de válvula que es adecuada para uso en el dispositivo de fluidos de la figura 1.

La figura 10 es una vista de una superficie de anillo de la placa de válvula.

La figura 11 es una vista en sección transversal de la placa de válvula tomada en la línea 11-11 de la figura 10.

La figura 12 es una vista fragmentaria alargada de una bolsa de rodillo del anillo de la figura 5.

La figura 13 es una vista fragmentaria alargada de un rodillo en una bolsa de rodillo del ensamblaje de desplazamiento de la figura 4.

La figura 14 es un diagrama de conmutación de fluidos entre el miembro de válvula, la placa de válvula y el ensamblaje de desplazamiento.

Descripción Detallada Referencia será hecha ahora en detalle a los aspectos ejemplares de la presente divulgación que son ilustrados en los dibujos acompañantes. Donde sea posible, los mismos números de referencia serán usados a través de los dibujos para referirse a la misma o similar estructura.

Con referencia ahora a las figuras 1 y 2, un dispositivo de fluidos 10 se muestra. Aunque el dispositivo de fluidos 10 puede ser usado como una bomba de fluidos o un motor de fluidos, el dispositivo de fluidos 10 será descrito en la presente como un motor de fluidos.

En la forma de realización ilustrada, el dispositivo de fluidos 10 incluye una placa de montaje 12, un ensamblaje de desplazamiento 14, una placa de válvula 16 y un alojamiento de válvula 18. Aunque el dispositivo de fluidos 10 se muestra en las figuras 1 y 2 como teniendo una configuración sin cojinete, el dispositivo de fluidos 10 podría alternativamente configurarse para incluir una flecha de salida.

El dispositivo de fluidos 10 incluye un primer extremo axial 20 y un segundo extremo axial 22 dispuesto de manera opuesta. En la forma de realización ilustrada, la placa de montaje 12 se dispone en el primer extremo axial 20 mientras que el alojamiento de válvula 18 se dispone en el segundo extremo axial 22. El ensamblaje de desplazamiento 14 se dispone entre la placa de montaje 12 y el alojamiento de válvula 18. La placa de válvula 16 se dispone entre el ensamblaje de desplazamiento 14 y el alojamiento de válvula 18.

La placa de montaje 12, el ensamblaje de desplazamiento 14, la placa de válvula 16 y el alojamiento de válvula 18 se mantienen en vinculación de sellado estrecha por una pluralidad de sujetadores 24 (v.gr., pernos, tornillos, etc.)- En la forma de realización ilustrada, los sujetadores 24 están en vinculación roscada con aberturas roscadas 25 en la placa de montaje 12.

Con referencia ahora a las figuras 2-5, el ensamblaje de desplazamiento 14 se muestra. El ensamblaje de desplazamiento 16 incluye un ensamblaje de anillo 26 y un rotor 28.

El ensamblaje de anillo 26 incluye un anillo 30 y una pluralidad de rodillos 32. En la forma de realización ilustrada, el anillo 30 es estacionario giratoriamente con relación al dispositivo de fluidos 10. El anillo 30 es fabricado a partir de un primer material. En una forma de realización, el primer material es hierro dúctil. En otra forma de realización, el primer material es hierro gris. En otra forma de realización, el primer material es acero. El anillo 30 incluye una primera cara de extremo 34 que es generalmente perpendicular a un eje central 36 del anillo 30 y una segunda cara de extremo 38 dispuesta de manera opuesta. El anillo 30 tiene una anchura W que se mide a partir de una primera cara de extremo 34 a la segunda cara de extremo 38.

El anillo 30 define una perforación central 40 que se extiende a través de las primera y segunda caras de extremo 34, 38. El anillo 30 define además bolsas de rodillo 42 que están dispuestas de manera simétrica alrededor de la perforación central 40. En la forma de realización ilustrada, el anillo 30 incluye nueve bolsas de rodillo 42. En otra forma de realización, el anillo 30 incluye siete bolsas de rodillo 42. Cada una de las bolsas de rodillo 42 define una superficie de rodillo 44. La superficie de rodillo 44 es parcialmente cilindrica en figura. En la forma de realización ilustrada, cada superficie de rodillo 44 se extiende una distancia angular circunferencial que es menor que o igual a alrededor de 180 grados. Cada una de las superficies de rodillo 44 se adapta para vinculación corrediza con uno de los rodillos 32.

Los rodillos 32 están dispuestos en las bolsas de rodillo 42 del anillo 30. Cada uno de los rodillos 32 define un eje central 46 alrededor del cual el rodillo 32 correspondiente gira. Cada uno de los rodillos 32 incluye una primera cara de extremo 48, una segunda cara de extremo 50 dispuesta de manera opuesta y una superficie exterior 52 que se extiende entre las primera y segunda caras de extremo 48, 50. La superficie exterior 52 es generalmente cilindrica en figura. Cada uno de los rodillos 32 tiene una anchura medida a partir de la primera cara de extremo 48 a la segunda cara de extremo 50. La anchura del rodillo 32 es menor que la anchura W del anillo 30.

El rotor 28 del ensamblaje de desplazamiento 14 está dispuesto de manera excéntrica en la perforación central 40 del ensamblaje de anillo 26. El rotor 28 es fabricado a partir de un segundo material. En una forma de realización, el segundo material es diferente del primer material. En una forma de realización, el segundo material es acero. El rotor 28 incluye una primera superficie de extremo 54 y una segunda superficie de extremo 56 dispuesta de manera opuesta.

El rotor 28 incluye una pluralidad de puntas externas 58 y una pluralidad de acanaladuras internas 60 que se extienden entre las primera y segunda superficies de extremo 54, 56., En la forma de realización ilustrada, el número de puntas externas 58 en el rotor 28 es una menos que el número de rodillos 32 en el ensamblaje de anillo 26. El rotor 28 está adaptado para orbitar alrededor del eje central 36 del anillo 30 y girar en la perforación central 40 del ensamblaje de anillo 26 alrededor de un eje 62 del rotor 28. El rotor 28 órbita N veces alrededor del eje central 36 del anillo 30 para cada revolución completa del rotor 28 alrededor del eje 62 donde N es igual al número de puntas externas 58 del rotor 28. En la forma de realización ilustrada, el rotor 28 órbita ocho veces por cada rotación completa del rotor 28.

El ensamblaje de anillo 26 y las puntas externas 58 del rotor 28 definen cooperativamente una pluralidad de cámaras de volumen 64. Conforme el rotor 28 órbita y gira en el ensamblaje de anillo 26, las cámaras de volumen 64 se expanden y se contraen.

Con referencia ahora a la figura 2, el dispositivo de fluidos 10 incluye una flecha de tracción principal 66. La flecha de tracción principal 66 incluye un primer extremo 68 teniendo un primer conjunto de acanaladuras externas 70 y un segundo extremo 72 opuesto teniendo un segundo conjunto de acanaladuras externas 74. En la forma de realización ilustrada, los primer y segundo conjuntos de acanaladuras externas 70, 74 están coronadas. Las acanaladuras internas 60 del rotor 28 están en vinculación con el primer conjunto de acanaladuras externas 70. El segundo conjunto de acanaladuras coronadas externas 74 se adapta para vinculación con acanaladuras internas de un dispositivo de salida suministrado por cliente (v.gr., una flecha, acoplador, etc.).

En la forma de realización ilustrada, las acanaladuras internas 60 del rotor 28 están también en vinculación con un primer conjunto de acanaladuras externas 76 formadas en un primer extremo 78 de una tracción de válvula 80. La tracción de válvula 80 incluye un segundo extremo 82 dispuesto de manera opuesta teniendo un segundo conjunto de acanaladuras externas 84. El segundo conjunto de acanaladuras externas 84 están en vinculación con un conjunto de acanaladuras internas 86 formadas alrededor de una periferia interior de un miembro de válvula 88 que se dispone de manera giratoria en una perforación de válvula 90 del alojamiento de válvula 18. La tracción de válvula 80 está en vinculación acanalada con el rotor 28 y el miembro de válvula 88 para mantener cadencia apropiada entre el rotor 28 y el miembro de válvula 88.

Con referencia ahora a las figuras 2 y 6-8, el miembro de válvula 88 se muestra como siendo de un tipo de válvula de disco. En formas de realización alternativas, el miembro de válvula 88 podría ser del tipo de válvula de carrete o un tipo de válvula en estrella. En la forma de realización ilustrada, el miembro de válvula 88 incluye un primer extremo axial 92, un segundo extremo axial 94 dispuesto de manera opuesta y una superficie circunferencial 96 que se extiende entre los primer y segundo extremos axiales 92, 93. El miembro de válvula 88 define una primera pluralidad de pasajes de fluidos 98 y una segunda pluralidad de pasajes de fluidos 100. En las primera y segunda pluralidades de pasajes de fluidos 98, 100 están dispuestos de manera alternativa en el miembro de válvula 88. Cada una de la primera pluralidad de pasajes de fluidos 98 tiene una primera abertura 102 en el primer extremo axial 92 del miembro de válvula 88. Cada uno de la segunda pluralidad de pasajes de fluidos 100 tiene una segunda abertura 104 en el primer extremo axial 92 del miembro de válvula 88. La primera pluralidad de pasajes de fluidos 98 proporciona comunicación de fluidos entre el primer extremo axial 92 y la superficie circunferencial 96. La segunda pluralidad de pasajes de fluidos 100 proporciona comunicación de fluidos entre el primer extremo axial 92 y el segundo extremo axial 94.

Con referencia ahora a las figuras 1 y 2, el alojamiento de válvula 18 define una primera compuerta de fluidos 106 y una segunda compuerta de fluidos 108. La primera compuerta de fluidos 106 está en comunicación de fluido con la perforación de válvula 90 del alojamiento de válvula 18. La segunda compuerta de fluidos 108 está en comunicación de fluidos con una cavidad anular 110 que está dispuesta adyacente a la perforación de válvula 90.

La primera pluralidad de pasajes de fluidos 98 del miembro de válvula 88 está en comunicación de fluidos con la perforación de válvula 90. La segunda pluralidad de pasajes de fluidos 100 está en comunicación de fluidos con la cavidad anular 110.

Un mecanismo de asentamiento de válvula 112 empuja al miembro de válvula 88 hacia una superficie de válvula 114 de la placa de válvula 16 tal que el primer extremo axial 92 del miembro de válvula 88 haga contacto con la superficie de válvula 114 de la placa de válvula 16. El mecanismo de asiento de válvula adecuado para uso con el dispositivo de fluidos 10 ha sido descrito en la patente US 7,530,801, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad.

Con referencia a las figuras 2 y 9-11, la placa de válvula 16 se muestra. La placa de válvula 16 incluye la superficie de válvula 114 y una superficie de anillo 116 dispuesta de manera opuesta.

La placa de válvula 16 define una pluralidad de pasajes de conmutación 118. El número de pasajes de conmutación 118 es igual al número de cámaras de volumen 64 en el ensamblaje de desplazamiento 14. En la forma de realización ilustrada, el número de pasajes de conmutación 118 es igual a nueve. Los pasajes de conmutación 118 se extienden a través de la superficie de válvula 114 y la superficie de anillo 116 de la placa de válvula 16. Cada uno de los pasajes de conmutación 118 incluye una abertura de válvula 120 en la superficie de válvula 114 y una abertura de cámara de volumen 122 en la superficie de anillo 116. En la forma de realización ilustrada, los pasajes de conmutación 118 están alineados con las cámaras de volumen 64 del ensamblaje de desplazamiento 14 cuando la placa de válvula está dispuesta en el dispositivo de fluidos 10. Cada pasaje de conmutación 118 está adaptado para proporcionar comunicación de fluidos conmutada entre las primera y segunda pluralidades de pasajes de fluidos 98, 100 del miembro de válvula 88 y la cámara de volumen 64 correspondiente .

La placa de válvula 16 además define una pluralidad de rebajos 124. Cada uno de los rebajos 124 incluye una abertura 126 en la superficie de válvula 114 de la placa de válvula 16. En la forma de realización ilustrada, los rebajos 124 no se extienden a través de la superficie de anillo 116. Los rebajos 124 y los pasajes de conmutación 118 se disponen de manera alternada sobre la superficie de válvula 114 de la placa de válvula 16.

Conforme el miembro de válvula 88 gira, el primer extremo axial 92 del miembro de válvula 88 se corre en un movimiento giratorio contra la superficie de válvula 114 de la placa de válvula 16. El miembro de válvula 88 y la placa de válvula 16 proporcionan comunicación de fluidos de conmutación a las cámaras de volumen 64 del ensamblaje de desplazamiento 14. Cuando el dispositivo de fluidos 10 es operado como un motor de fluidos, fluido presurizado ingresa a las cámaras de volumen 64 a través de la comunicación de fluidos conmutada entre el miembro de válvula 88 y la placa de válvula 16. El fluido presurizado en las cámaras de volumen 64 del ensamblaje de desplazamiento 14 genera par de torsión el cual ocasiona que el rotor 28 gire y orbite en el ensamblaje de anillo 26. Conforme el rotor 28 gira y órbita en el ensamblaje de anillo 26, la flecha de tracción principal 66 gira.

Par de torsión inicial es un valor que se mide de modo de determinar la capacidad inicial de un dispositivo de fluidos. El par de torsión inicial es la magnitud de par de torsión desarrollado por un motor de fluidos en el arranque en respuesta a fluido presurizado en las cámaras de volumen. Típicamente, par de torsión inicial es menor que el par de torsión corriente del motor de fluidos. Par de torsión inicial es influenciado por la eficiencia mecánica del motor de fluidos.

Con referencia ahora a las figuras 2, 6-8 y 11-13, un sistema de bolsa de rodillo presurizada 150 del dispositivo de fluidos 10 se muestra. El sistema de bolsa de rodillo presurizada 150 se adapta para incrementar la eficiencia mecánica del dispositivo de fluidos 10 en el arranque y con ello incrementa la eficiencia de par de torsión inicial (definida como el par de torsión inicial medido dividido por el par de torsión inicial teórico) del dispositivo de fluidos 10.

Cada una de las bolsas de rodillo 42 del anillo 30 del ensamblaje de desplazamiento 14 define un canal 152. En una forma de realización, el canal 152 se extiende por lo menos una porción de la longitud del rodillo 32. En otra forma de realización, el canal 152 se extiende la longitud del rodillo 32. En otra forma de realización, el canal 152 se extiende a través de las primera y segunda caras de extremo 34, 38 del anillo 30. El canal 152 incluye una abertura en la superficie de rodillo 44. En la forma de realización ilustrada, el canal 152 está alineado de manera general con la ubicación en la bolsa de rodillo 42 teniendo la mayor distancia radial a partir del eje central 36 de la perforación central 40.

En la forma de realización ilustrada, el canal 152 es arqueado en figura. En la forma de realización sujeto, el canal 152 incluye un radio que es menor que un radio de la bolsa de rodillo 42. Cuando el rodillo 32 se dispone en la bolsa de rodillo 42, el canal 152 proporciona un espacio de holgura 154 entre el rodillo 32 y la bolsa de rodillo 42. El espacio de holgura 154 se adapta para recibir al fluido.

Con referencia ahora a las figuras 6-8 y 13, el dispositivo de fluidos 10 incluye una pluralidad de pasajes de fluidos 156 que proporciona comunicación de fluidos entre los rebajos de fluidos 124 en la placa de válvula 16 y los canales 152. En la forma de realización ilustrada, los pasajes de fluidos 156 se disponen en la placa de válvula 16. Los pasajes de fluidos 156 se extienden a través de los rebajos de fluidos 124 y la superficie de anillo 116. Cada uno de los pasajes de fluidos 156 incluye una primera abertura 158 en el rebajo de fluidos 124 y una segunda abertura 160 en la superficie de anillo 116. En la forma de realización ilustrada, las segundas aberturas 160 de los pasajes de fluidos 156 se alinean con el espacio de holgura 154 en la primera cara de extremo 34 del anillo 30.

En la forma de realización ilustrada, cada uno de los pasajes de fluidos 156 incluye una restricción de fluidos 162. La restricción de fluidos 162 es un orificio fijo teniendo un diámetro interior que es menor que un diámetro interior del pasaje de fluidos 156. La restricción de fluidos 162 se dimensio-na para restringir sustancialmente flujo de fluidos a través del pasaje de fluidos 156 cuando el dispositivo de fluidos 10 se opera por encima de un umbral de velocidad. En una forma de realización, el umbral de velocidad es menor que o igual a alrededor de 10 revoluciones por minuto (RPM) . En otra forma de realización, el umbral de velocidad es menor que o igual a 5 RPM. En otra forma de realización, el umbral de velocidad está en un rango de alrededor de 3 a alrededor de 5 RPM.

Con referencia ahora a las figuras 2, 4, 5, 8, 12 y 13, la operación del sistema de bolsa de rodillo presurizada 150 del dispositivo de fluidos 10 será descrita. Al arranque del dispositivo de fluidos 10, fluido presurizado se pasa a través de una porción de los pasajes de fluidos 156 hacia los espacios de holgura 154. El fluido presurizado actúa contra los rodillos 32 y empuja a los rodillos 32 hacia afuera de las superficies de rodillo 44 de las bolsas de rodillo 42. El fluido presurizado proporciona una capa de lubricación entre las superficies de rodillo 44 de las bolsas de rodillo 42 y los rodillos 32. Con los rodillos 32 siendo empujados hacia afuera a partir de las superficies de rodillo 44 de las bolsas de rodillo 42 y con una capa de lubricación dispuesta entre las superficies de rodillo 44 de las bolsas de rodillo 42 y los rodillos 32, los rodillos 32 son capaces de girar alrededor de los ejes centrales 46 de los rodillos 32. Esta rotación de los rodillos 32 alrededor de los ejes centrales 46 de los rodillos 32 durante el arranque del dispositivo de fluidos 10 incrementa la eficiencia mecánica del dispositivo de fluidos 10 según se compara con una eficiencia mecánica de un motor de fluidos de convención en el cual los rodillos no giran durante el arranque.

Conforme el dispositivo de fluidos 10 continúa operando, las restricciones de fluidos 162 de los pasajes de fluidos 156 se vuelven saturadas conforme la velocidad del dispositivo de fluidos 10 se incrementa por encima de la velocidad de umbral. Conforme las restricciones de fluidos se vuelven saturadas, comunicación de fluidos entre los pasajes de fluidos 156 y el canal 152 se vuelve sustancialmente bloqueada.

Conforme la velocidad del dispositivo de fluidos 10 se incrementa por encima del umbral de velocidad, fluido presurizado en los canale 152, el cual es suministrado a través de los pasajes de fluidos 156, no se requiere dado que los rodillos 32 girarán alrededor de sus ejes centrales 46 en las bolsas de rodillo 42.

Con referencia ahora a las figuras 1, 2, 3, 6-8, 11, 13 y 14, la conmutación de fluido será descrita. El diagrama de conmutación de fluidos de la figura 14 muestra la interfaz entre las primera y segunda aberturas 102, 104 de las primera y segunda pluralidades de pasajes de fluidos 98, 100, respectivamente, del miembro de válvula 88 y la pluralidad de pasajes de conmutación 118 y la pluralidad de rebajos 124 en la placa de válvula 16. El diagrama de conmutación de fluidos también muestra al ensamblaje de desplazamiento 14.

Las primera y segunda aberturas 102, 104 se disponen alternativamente sobre el primer extremo axial 92 del miembro de válvula 88. Las primeras aberturas 102 están en comunicación de fluidos con la primera compuerta 106 del alojamiento de válvulas 18 mientras que las segundas aberturas 104 están en comunicación de fluidos con la segunda compuerta 108 del alojamiento de válvula 18. En un ejemplo, la primera compuerta 108 recibe fluido a partir de una primera fuente (v.gr., una bomba de fluidos) mientras que la segunda compuerta 108 comunica fluido a un depósito de fluidos (v.gr., tanque).

Conforme el miembro de válvula 88 gira, las primera y segunda aberturas 102, 104 proporcionan fluido a los pasajes de conmutación 118, los cuales proporcionan fluido a las cámaras de volumen 64, y los rebajos 124, los cuales proporcionan fluido a los canales 152, en la placa de válvula 16. En la forma de realización ilustrada, cada pasaje de conmutación 118 de la placa de válvula 16 está en comunicación de fluido con las primera y segunda aberturas 102, 104 durante una sola órbita del rotor 28 mientras que cada rebajo 124 está en comunicación de fluidos con las primera y segunda aberturas 102, 104 durante la una sola órbita del rotor 28.

Conforme las cámaras de volumen 64 están en comunicación de fluidos con los pasajes de conmutación 118 y los canales 152 están en comunicación de fluidos con los rebajos 124, cada cámara de volumen 64 y canal 152 está en comunicación de fluidos con las primera y segunda compuertas 106, 108 durante una sola órbita del rotor 28. Cuando la cámara de volumen 64 que está inmediatamente antes de una bolsa de rodillo 42 y la cámara de volumen 64 que está inmediatamente después de la bolsa de rodillo 42 (posteriormente referida como las cámaras de volumen 64 que están inmediatamente adyacentes a la bolsa de rodillo 42) están ambas en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas 106, 108, el canal 152 de esa bolsa de rodillo 42 está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas 106, 108. Por lo tanto, cuando las cámaras de volumen 64 que están inmediatamente adyacentes a la bolsa de rodillo 42 están ambas recibiendo fluido a partir de una de las primera y segunda compuertas 106, 108, el canal 152 de esa bolsa de rodillo 42 está recibiendo fluido a partir de la otra de las primera y segunda compuertas 106, 108.

Cuando las cámaras de volumen 64 que están inmediatamente adyacentes a una bolsa de rodillo 42 se someten a fluido a alta presión (v.gr. , fluido a partir de la primera compuerta 106) , el rotor 28 está siendo empujado hacia afuera a partir del rodillo 32 en esa bolsa de rodillo 42. Por lo tanto, no es necesario proporcionar fluido a alta presión al canal 152 de la bolsa de rodillo 42. Sin embargo, cuando las cámaras de volumen 64 que están inmediatamente adyacentes a una bolsa de rodillo 42 se someten a fluido a baja presión (v.gr., fluido a partir de la segunda compuerta 108), el rotor 28 está siendo empujado hacia el rodillo 32 en esa bolsa de rodillo 42 a partir de fluido a alta presión actuando en el otro lado del rotor 28. Por lo tanto, de modo de incrementar la eficiencia mecánica, fluido a alta presión se comunica con el canal 152 de esa bolsa de rodillo 42.

Varias modificaciones y alteraciones de esta divulgación se volverán aparentes a los técnicos en la materia sin salir del alcance y espíritu de esta divulgación, y deberá entenderse que el alcance de esta divulgación no debe limitarse indebidamente a las formas de realización ilustrativas señaladas en la presente.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un dispositivo de fluidos que comprende: un miembro de válvula definiendo una primera pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con una primera compuerta de fluidos del dispositivo de fluidos y una segunda pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con una segunda compuerta de fluidos del dispositivo de fluidos; un ensamblaje de desplazamiento en comunicación de fluidos de conmutación con el miembro de válvula, el ensamblaje de desplazamiento incluyendo: un anillo definiendo una perforación central y una pluralidad de bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central; una pluralidad de rodillos dispuestas en la pluralidad de bolsas de rodillo; un rotor dispuesto en la perforación central, en donde el anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor define una pluralidad de cámaras de volumen expandiéndose y contrayéndose; y en donde fluido se comunica para cada una de las bolsas de rodillos tal que cuando las cámaras de volumen inmediatamente adyacentes a una de las bolsas de rodillo están en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, que la bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas.

2. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 1, en donde cada una de las bolsas de rodillo incluye un canal dentro del cual fluido se comunica.

3. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 2, en donde el canal se extiende la longitud de la bolsa de rodillo.

4. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 2, en donde el canal tiene un radio que es menor que el radio de la bolsa de rodillo.

5. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 1, comprendiendo además una placa de válvula definiendo una pluralidad de pasajes de conmutación en comunicación de fluidos con las cámaras de volumen y una pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con las bolsas de rodillo.

6. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 5, en donde los pasajes de fluidos incluyen una primera abertura dispuesta en una superficie de válvula y una segunda abertura dispuesta en una superficie de anillo de la placa de válvula.

7. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 5, en donde cada una de los pasajes de fluidos incluya una restricción de fluidos.

8. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 7, en donde las restricciones de fluidos son orificios fijos que sustancialmente bloquean comunicación de fluidos a las bolsas de rodillos cuando una velocidad del dispositivo de fluidos es mayor que un umbral de velocidad.

9. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 8, en donde el umbral de velocidad es menor que o igual a alrededor de 5 revoluciones por minuto.

10. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 5, en donde la placa de válvula define una pluralidad de rebajos, la pluralidad de pasajes de conmutación y la pluralidad de rebajos estando dispuestos alternadamente en la placa de válvula, los pasajes de fluidos estando en comunicación de fluidos con la pluralidad de rebajos.

11. Un dispositivo de fluidos comprendiendo: un alojamiento de válvula que define una primera compuerta de fluidos y una segunda compuerta de fluidos; un miembro de válvula dispuesto en el alojamiento de válvula, el miembro de válvula definiendo una primera pluralidad de pasajes de fluido en comunicación de fluidos con la primera compuerta de fluidos y una segunda pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con la segunda compuerta de fluidos, el miembro de válvula teniendo un primer extremo axial; una placa de válvula teniendo una superficie de válvula que hace contacto con el primer extremo axial del miembro de válvula, la placa de válvula definiendo una pluralidad de pasajes de conmutación y una pluralidad de rebajos, los pasajes de conmutación en comunicación de fluidos de conmutación con las primera y segunda pluralidades de pasajes de fluidos del miembro de válvula; un ensamblaje de desplazamiento en comunicación de fluidos de conmutación con el miembro de válvula, el ensamblaje de desplazamiento incluyendo: un anillo que define una perforación central y una pluralidad de rodillos dispuestos alrededor de la perforación central; una pluralidad de rodillos dispuestos en la pluralidad de bolsas de rodillo; un rotor dispuesto en la perforación central, el rotor estando adaptado para girar y orbitar en la perforación central del anillo, en donde el anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor definen una pluralidad de cámaras de volumen expandiéndose y contrayéndose; y en donde fluido a partir de las primera y segunda compuertas se comunica a cada una de las bolsas de rodillo durante movimiento del rotor tal que cuando la cámara de volumen inmediatamente antes de una de las bolsas de rodillo y la cámara de volumen inmediatamente después de esa bolsa de rodillo están ambas en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas.

12. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 11, en donde cada una de las bolsas de rodillo incluye un canal dentro del cual se comunica fluido.

13. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 12, en donde el canal se extiende la longitud de la bolsa de rodillos .

14. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 11, en donde la placa de válvula define una pluralidad de pasajes de fluidos en comunicación de fluidos con las bolsas de rodillos.

15. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 11, en donde cada uno de los pasajes de fluidos incluye una restricción de fluidos.

16. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 15, en donde las restricciones de fluidos son orificios fijos que sustancialmente bloquean comunicación de fluidos con las bolsas de rodillo cuando una velocidad del dispositivo de fluidos es mayor que un umbral de velocidad.

17. El dispositivo de fluidos de la reivindicación 16, en donde el umbral de velocidad es menor que o igual a alrededor de 5 revoluciones por minuto.

18. Un método para presurizar una bolsa de rodillo en un ensamblaje de desplazamiento de un dispositivo de fluidos, el método comprendiendo: proporcionar un dispositivo de fluidos teniendo un ensamblaje de desplazamiento que incluye: un anillo que define una perforación central y una pluralidad de bolsas de rodillo dispuestas alrededor de la perforación central; una pluralidad de rodillos dispuestos en la pluralidad de bolsas de rodillo; un rotor dispuesto en la perforación central, en donde el anillo, la pluralidad de rodillos y el rotor definen una pluralidad de cámaras de volumen que se expanden y se contraen; comunicar fluido a partir de una primera compuerta del dispositivo de fluidos y una segunda compuerta del dispositivo de fluidos a cada una de las bolsas de rodillo tal que cuando la cámara de volumen inmediatamente antes de una de las bolsas de rodillo y la cámara de volumen inmediatamente después de esa bolsa de rodillo están ambas en comunicación de fluidos con una de las primera y segunda compuertas, esa bolsa de rodillo está en comunicación de fluidos con la otra de las primera y segunda compuertas .

19. El método de la reivindicación 18, comprendiendo además restringir fluido comunicado a las bolsas de rodillo cuando una velocidad de rotación del dispositivo de fluidos excede un umbral de velocidad.

20. El método de la reivindicación 19, en donde el umbral de velocidad es menor que o igual a alrededor de 5 revoluciones por minuto.