PL85459B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest maszyna hydrauliczna, na przyklad pompa lub silnik, stosowana zwlaszcza^do hy¬ draulicznych ukladów kierowniczych w pojazdach mecha¬ nicznych.Znane sa tegorodzajumaszyny hydrauliczne, które maja pierscien zebaty o uzebieniu wewnetrznym, ulozyskowane w tym pierscieniu kolo zebate z zewnetrznym uzebieniem i z iloscia zebów o jeden mniejsza niz liczba zebów pierscie¬ nia, polaczone przegubem wielokierunkowym z walem napedzanym lub napedzajacym, obracajacym sie wraz z tym kolem, które wykonuje jednoczesnie ruch obiegowy wokól osi tego pierscienia ale w kierunku przeciwnym niz obrót walu, oraz uklad rozdzielania czynnika hydraulicz¬ nego, skladajacy sie z kanalów prowadzacych do kazdej luki miedzyzebnej kola zebatego i z wspólpracujacych z tymi kanalami umieszczonych w obudowie otworów sterujacych, w ilosci równej podwojonej liczbie zebów pierscienia zebatego, który to uklad wiruje wokól osi tego kola zebatego z taka sama jak ono predkoscia obrotowa, przez co w kazdym polozeniu roboczym tej maszynykazda z komór ssania lub tloczenia utworzona przez profile uzebien pierscienia i kola zebategoorazboczne powierzch¬ nie obudowyr, jest polaczona z oddzielnym przewodem dla czynnika hydraulicznego.Teznanemaszyny robocze z tlokiem obrotc-#ym, pracu¬ jace jako pompy lub silniki hydrauliczne, maja za nadanie w przypadku zastosowania jako pompy dawac duzywyda¬ tek przeplywu na kazdy obrót walu napedowego przy niewielkiej liczbie obrotów tego walu zas w przypadku zastosowania w charakterze silników dawac stosunkowo duzy moment obrotowy przy duzej przeplywnosci i nie¬ wielkiej liczbie obrotów.Takiemaszyny z tlokiem wiruja¬ cym znajduja przede wszystkim zastosowanie whydrauli¬ cznych ukladach kierowniczych pojazdów mechanicznych i sluza tu one jako urzadzenia dozujace uruchamiane kierownica w przypadku stosowania pomocnieczej sily hydraulicznej a w przypadkach gdy tej pomocnieczej sily sie nie stosuje jako bezposrednie zródlo sily uruchamiane przez obrót kierownicy.W jednym ze znanych rozwiazan maszyn roboczych z tlokiem obrotowym o wspomnianej wyzej konstrukcji kanaly dla czynnika hydraulicznego, znajdujace siew kole zebatym i przebiegajace od luk miedzyzebnych do powie¬ rzchni bocznych kola wspólpracuja z wykonanymi w scia¬ nie bocznej obudowy wycieciami w ksztalcie wielokatów o ilosci boków, a tym samym i katów, równej liczbiezebów pierscienia. Te kanaly i wyciecia tworza razem uklad rozdzielania czynnika hydraulicznego, przy którymwkaz¬ dym polozeniuwewnetrznego kolazebategokazdaz komór ssania wzglednie tloczenia jest polaczona z oddzielnym przewodem dla czynnika hydraulicznego, prcy czym pod¬ czas obrotu kola zebatego wzgledem jego srodka ciezkosci o jedna podzialke uzebienia zachód: * pelny cyM pracy ukladu rozdzielajacego, W innym znanym rozwiazaniu 2losowano rozrzadowy suwak obrotowy wirujacy z predkoscia równa predkosci obrotowej walu napedowego lub r« pedzanego, wspólosio¬ wy z tym walem. Suwak ten w* porazony jest na swej zewnetrznej powierzchm ^-lindrycznej we wzdluznerow¬ ki z których kazdylaczy sie z oddzielnym kanalem prowa- 8545985459 3 dzacym znajdujacym sie w obudowie do jednej Juki mie- dzyzebnej uzebionego pierscienia. Suwak ten wraz ze wszystkimi wspólpracujacymi z nim kanalami tworzy uklad rozdzielania wzglednie rozrzadudla srodka hydrau¬ licznego (Patent USA nr 211 582).W dalszym znanym rozwiazaniu znanych maszyn z tlo¬ kiem wirujacym tlok ten ma postac plytki o zaokraglonych brzegach, ulozyskowanej wewnatrz obudowy, majacej w przekroju ksztalt trójkata ozaokraglonych naroznikach i wirujacej wraz z walem napedzajacym lub napedzanym, z którym jest ona polaczona przegubowo. Podczaskazdego obrotu walu o 360° srodek ciezkosci tego tloka wykonuje ruch obiegowy wokól osi obudowy po torze kolowym, przy czym ilosc pelnych obiegów odbywajacych sie w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu walu, jest równa liczbie zebów tego tloka. Podczas takiej pracyodbywasie rozdzie¬ lanie przeplywu medium roboczego na skutek wspólpracy kanalów sterujacych wykonanych w powierzchni bocznej tloka i przebiegajacych pomiedzy jego zebami z otworami sterujacymi wykonanymiwprzyleglej scianie bocznej obu¬ dowy wilosci odpowiadajacej podzialceobudowy, przezco te otwory lacza sie na przemian z kanalami sterujacymi tloka z czestotliwoscia odpowiadajaca jego predkosci ob¬ rotowej (Patent szwajcarski nr 94 291).W jeszcze innym rozwiazaniu znanych maszyn z tlokiem wirujacym kolo zebate jest polaczone z glównym walem napedzajacym lub napedzanym za pomoca walka przegu¬ bowego tak, zesuwak rozrzaduobracajacysie zpredkoscia obrotowa równa predkosci walu glównego i wspólosiowy z tymwalem wirujesynchroniczniezkolem zebatymwokól swojej wlasnej osi. Suwak rozrzadowy ma przy tym wzdluzne rowki w ilosci dwukrotnie wiekszej niz liczba zebów kola zebatego, które to rowki lacza sie podczas obrotu suwaka kolejno z oddzielnymi-przewodami dla czynnika hydraulicznego i wspólpracuja z kanalami wyko¬ nanymi w obudowie i prowadzacymi do luk miedzyzeb- nych pierscienia uzebionego (Patent NRF 1 198 750).W tych wszystkich znanych urzadzeniach na skutek ukladu kanalów prowadzacych od komór wyporowych do przewodów laczacych oraz zwiazanego z tym silnego od¬ chylania strumienia cieczy hadraulicznej oraz zwezania przekroju przeplywu, nastepuje silne dlawienie przeplywu tej cieczy.Testraty w przeplywie powoduja wiec, w przy¬ padku zastosowania tego typu maszyn jako pomp, zmniej¬ szenie wydajnosci tloczenia na skutek wystepujacej przy otworach ssacych kawitacji a w przypadku zastosowania jako silników- wystepowanie strat cisnienia atym samym zmniejszenie momentu napedowego.Celem wynalazku jest zmniejszenie do minimum tych strat energetycznych.Dla osiagniecia tego celu postawiono za zadanie skon¬ struowac maszyne z tlokiem wirujacym o obiegowym ste¬ rowaniu rozrzadowym, w której mozna byloby uzyskac korzystne pod wzgledem warunków przeplywu doprowa¬ dzenie czynnika hydraulicznego do komór roboczych utworzonych pomiedzy profilami uzebienia kola zebatego i pierscienia, przy optymalnym stopniu napelnienia i nie¬ wielkich stratach cisnienia w kanalach doprowadzaja¬ cych.Zadanie to rozwiazano wedlug wynalazku w tensposób, zeobrotowy suwakrozrzadowy, polaczonywznanysposób z kolem zebatym sprzezonym za posrednictwem walka przegubowego z walem napedowym, jednym swym kon¬ cem styka sie slizgowo z czolowa powierzchnia kola zeba¬ tego a na swej zewnetrznej powierzchni cylindrycznej 4 przebiegajace równolegle do jego osi rowki laczace sie z jednej strony z lukami miedzyzebnymi kola zebatego a z drugiej strony z kolejnymiotworami sterujacymi pola¬ czonymi na przemian z dwoma oddzielnymi przewodami dla czynnika hydraulicznego.Takierozwiazanie gdzie suwak styka sie slizgowo z ko¬ lem zebatym i ma na swym obwodzie wzdluzne rowki, laczace sie z lukami miedzyzebnymi stanowi powazne ulepszenie zarówno pod wzgledem funkcjonalnym jak i te- io chnologicznym w stosunku do dotychczasowych rozwia¬ zan, w których role suwaka spelniala powierzchnia czolo¬ wa kola zebatego oraz wykonane w tym kole kanaly.Korzystne jestponadtoprzy takimrozwiazaniu maszyny hydraulicznej wedlug wynalazku gdy rowki wzdluzne sa rozszerzone na koncach stykajacych sie z powierzchnia czolowa kola zebatego.Inne cechy nowosci rozwiazania maszyny hydraulicznej wedlug wynalazku sa ujete w dalszej czesci opisu, zpowo¬ laniem sie na rysunek.Przedmiot wynalazkujest przedstawiony w przykladzie wykonania nazalaczonymrysunku, na którym fig. 1 przed¬ stawia maszyne z tlokiem wirujacym wedlug wynalazku w przekroju wzdluznym I-I, zaznaczonym na fig. 2, fig. 2- ta sama maszyne w przekroju II—II zaznaczonym na fig. 1, fig. 3- ta sama maszyne w przekroju III—III zaznaczonym na fig. 1, fig. 4 - ta sama maszyne w przekroju IV-IV zaznaczonym na fig. 1, fig. 5 - ta samamaszynew przekroju V-V zaznaczonym na fig. 1, fig. 6 - równiez ta sama maszyne w przekroju VI-VI zaznaczonym na fig. 1 a fig. 7- suwak zastosowany w tej maszynie w widoku z boku.Pierscien 1 z uzebieniem wewnetrznym jestumieszczony pomiedzy obudowa 3 i pokrywa 2 polaczonymi wzajemnie ze soba srubami 4. Zebate kolo 5 o uzebieniu zewnetrznym tworzy wraz z pierscieniem 1, miedzy zebami obu tych czesci oraz wewnetrznymi powierzchniami bocznymi obu¬ dowy 3 i pokrywy 2, robocze komory 6.Zebate kolo 5 jest polaczone z napedowym walem 8 za pomoca przegubowego walka 7. Dwa zabierakowe kolki 9 i 10 sluza do uzyskania wielostronnego przegubowego 40 polaczenia pomiedzy zebatym kolem5, przegubowymwal¬ kiem 7 i napedowym walem 8. Przegubowywalek 7 przyle¬ ga scisle swa powierzchnia czolowa 11 do napedowego walu 8 a z drugiej strony opiera sie o oporowa plytke 12 umieszczona wewnatrz zebatego kola 5 i przylagajaca do 45 pokrywy 2. Wten sposób jest onunieruchomiony w kierun-. ku osiowym.W obudowie 3 jest ulozyskowany obrotowo suwak 13 wspólosiowy z napedowym walem 8 i polaczony z nim za pomoca zabierakowego kola 14. Dzieki takiemu polacze- 50 niu obu tych czesci mozliwyjestniewielki ruch promienio¬ wy tych czesci wzgledem siebiepozwalajacy nakompensa¬ cje bledów prostoliniowosci miedzy napedowym walem 8 i suwakiem 13.Innym rozwiazaniem pozwalajacym na wyeliminowanie 55 bledów prostoliniowosci pomiedzy tymi dwoma czesciami jest wykonanie.suwaka 13 jako integralnej czesci napedo¬ wego walu 8.Oporowe toczne lozysko 15 napedowego walu 8 opiera sie na dystansowej plytce 16 aprzezodpowiedniedobranie 60 grubosci tej plytki mozliwe jest regulowanie luzu pomie¬ dzy powierzchniami czolowymi zebatego kola 5 i suwaka 12 które to czesci sa polaczone ze soba slizgowo.Zebate kolo 5 jest sprzegniete przegubowym walkiem 8 z no rydowymwalem 8tak, ze podczas obrotu napedowego * 65 waiu 8 punkt ciezkosci zebatego kola 5 wykonuje ruch85459 obiegowy po torze kolowym wspólosiowym z nierucho¬ mym uzebionym pierscieniem 1, w kierunku przeciwnym do obrotów napedowego walu 8, przy czym ilosc pelnych obiegów kola zebatego przypadajaca na jeden jego obrót odpowiada liczbie zebów tego kola.Na zewnetrznej powierzchni cylindrycznej suwaka 13 znajduja sie wzdluzne rowki 17 prowadzace do luk mie- 'dzyzebnych zebatego kola 5. Wzdluzne rowki 17 maja na swych koncach zwróconych w strone zebatego kola 5 rozszerzenia 18, dzieki którym uzyskuje sie zwiekszenie przekroju przejsciowego do komór roboczych 6. Poniewaz zarówno suwak 13 jak i zebate kolo 5 sa sprzegnieteze soba w sposób uniemozliwiajacy ich wzajemny obrót wzgledem siebie, zebate kolo 5 wykonuje ruch obiegowy w przeciw¬ nym kierunku do kierunkujego obrotu, a w zwiazku z tym nastepuje pomiedzy zebatym kolem 5 i suwakiem 13 prze¬ sunieciewzajemne w kierunku prostopadlym do osi obrotu co powoduje z kolei odpowiednie zwiekszenie lub zmniej¬ szenie objetosci poszczególnych roboczych komór 6. Tak wiec przy wydluzaniu sie kazdej z roboczych komór 6 nastepuje zwiekszenie sie przekrojuprzejsciowego miedzy ta komora a przynaleznym do niej wzdluznym rowkiem 17 suwaka 13, a tym samym uzyskuje sie ciagle napelnianie wzglednie opróznianieroboczych komór 6. W celu uniknie¬ cia silnych odchylen strumienia czynnika hydraulicznego zastosowano lagodne, stopniowe przejscie wzdluznych rowków 17 w rozszerzenia 18.Wzdluzne rowki 17 przebiegaja w kierunku osiowym w obszarze sterujacym otworów 21 lub 22 laczacych sio na przemian z oddzielnymi przylaczami 19 lub 20 doprowa¬ dzajacym lub odprowadzajacym czynnik hydrauliczny.Ilosc sterujacych otworów 21 lub 22 jest równapodwojonej liczbie zebówpierscienia 1. Polozenie sterujacych otworów 21 i 22 jest przesuniete w stosunku do zebów pierscienia 1 o 1/4 podzialki tego uzebienia.Sterujace otwory 21 sa polaczone z pierscieniowym kanalem 23 znajdujacym sie w obudowie 3 a sterujace otwory 22 z podobnym pierscieniowym kanalem 24 rów¬ niez znajdujacymsie w obudowie 3. Pierscieniowy kanal23 jest polaczony przebiegajacym osiowo w obudowie 3 kana¬ lem 25 z przylaczem 19 dla czynnika hydraulicznego a pier¬ scieniowy kanal 24 poprzez podobny kanal 26 z drugim przylaczem 20 dla czynnika hydraulicznego.Wzdluzne rowki 17 suwaka 13 wspólpracuja w ten sposób ze sterujacymi otworami 21 i 22 znajdujacymi sie w obudowie 3, ze roboczekomory 6 znajdujace siepo jednej stronie plaszczyzny podzialowej przechodzacej przez srod¬ ki ciezkosci zebatego kola 5 i pierscienia 1 sa polaczone przez sterujace otwory 21 z przylaczem 19 dla czynnika hydraulicznego, a robocze komory 6 lezace po przeciwnej stronie tej plaszczyzny poprzez inne sterujace otwory 22 z drugim przylaczem 20 dla czynnika hydraulicznego.Sterujace otwory 21 sa przedstawione w stosunku do sterujacych otworów 22 o 1/2 podzialki uzebienia pierscie¬ nia 1. Aby uzyskac duzy przekrój przejsciowy pomiedzy wzdluznymi rowkami 17 i pierscieniowymi kanalami 23 i 24 sterujace otwory 21 i 22 maja postac wzdluznych szczelin przebiegajacych w obudowie 3 równolegle do jej osi.Jedno przylacze 19 wzglednie20 dla czynnika hydrauli¬ cznego laczy sie korzystnie z pierscieniowym kanalem 27 znajdujacym sie w obudowie 3 aby otwory znajdujace sie w zebatym kole 5, suwaka 13 i napedowym wale 8 oraz w obudowie 3 mogly byc odpowietrzone i wypelnione czynnikiem hydraulicznym.W celu zabezpieczenia promieniowego zabierakowego kolka 10 kolek ten ma w swej srodkowej czesci dwa równolegle do siebie splaszczenia lOa, które wchodza w widelkowo uksztaltowany koniec przegubowego walka 57.Plaszcz 28 otaczajacy obudowe 3, zebaty pierscien 1 i pokrywa 2 sluza do uszczelnienia wzgledem siebie obu pierscieniowych kanalów 23 i 24 oraz uszczelnienia piers¬ cienia 1 od zewnatrz.Korzysci wynikajace z niniejszego wynalazku polegaja na tym, ze przeplyw do i z komór roboczych nastepuje poprzez bezposrednio z tymi komorami polaczone rowki wzdluzne suwaka, a przy tym dzieki rozszerzeniom row¬ ków wzdluznych uzyskuje sie rozszerzenie przekroju przejsciowego a tym samym niskie predkosci przeplywu czynnika roboczego z i do komór roboczych. Doplyw i odr plyw czynnika hydraulicznego do i z komór jest mozliwy przy jednym tylko odchyleniu strumienia wewnatrz kana¬ lów sterujacych. Dalsza zaleta wynalazku polega na tym, ze wielkosc przekroju przejsciowego pomiedzy komorami roboczymi i rowkami wzdluznymisuwaka zwieksza odpo¬ wiednio do rosnacej objetosci danej komory. PL PL

Claims (11)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Maszyna hydrauliczna, na przyklad pompa lub silnik, stosowana zwlaszcza do hydraulicznych ukladów kierow¬ niczych w pojazdach mechanicznych, majaca pierscien 30 zebaty o uzebieniu wewnetrznym, ulozyskowane w tym pierscieniu kolo zebate zzewnetrznymuzebieniemiiloscia zebów o jeden mniejsza niz liczba'zebów pierscienia, pola¬ czone przegubem wielokierunkowym z walem napedza¬ nym lub napedzajacym, obracajacym sie wraz ztym kolem, 35 które wykonuje jednoczesnie ruchobiegowy wokól osi tego pierscienia ale w kierunku przeciwnym niz obrót walu, oraz uklad rozdzielania czynnika hydraulicznego sklada¬ jacy sie z kanalów prowadzacych do kazdej luki miedzy- zebnej kola zebatego, który to uklad wiruje wokól osi tego 40 kola zebatego z taka sama jak ono predkoscia obrotowa, przez co w kazdym polozeniu roboczym kazda z komór ssania lub tloczenia, utworzona przez profileuzebien pier¬ scienia i kola zebatego oraz bocznepowierzchnie obudowy, jest polaczona z oddzielnym przewodem dla czynnika 45 hydraulicznego, znamienna tym, ze obrotowy rozrzadowy suwak (13) sprzegniety w znany sposób z zebatym kolem (5), polaczonym za pomoca przegubowego walka (7) z wa¬ lem (8) przenoszacym naped, jednym swym koncem styka sie slizgowo z czolowa powierzchnia zebatego kola (5) a na 50 swej zewnetrznej powierzchni cylindrycznej ma przebie¬ gajace równolegle do jego osi wzdluzne rowki (17) laczace sie z jednej strony z lukami miedzyzebnymi zebatego kola (5) a z drugiej strony laczace sie z kolejnymi sterujacymi otworami (21 i 22) znajdujacymi sie w obudowie i polaczo- 55 nymi na przemian z oddzielnymi przewodamidla czynnika hydraulicznego.

2. Maszyna wedlugzastrz. 1, znamienna tyra, zeznajdu¬ jace sie na cylindrycznej powierzchni suwaka (13)wzdluz¬ ne rowki (17) maja po stronie zwróconej ku powierzchni 80 czolowej zebatego kola (5) rozszerzenia (18).

3. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamiennatym, ze steruja¬ ce otwory (21, 22) znajdujace sie w obudowie (3) maja postac podluznych szczelinprzebiegajacychrównolegledo osi obudowy/ 65

4. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze pomie- ,85459 dzy obudowa (3) i walem (8) przenoszacym naped umiesz¬ czona jest dystansowa plytka (16) sluzaca do regulowania polozenia suwaka (13) w kierunku osiowym a tym samym regulacji luzu pomiedzy tym suwakiem i zebatym kolem (5).

5. Maszyna wedlug zastrz. 1 lub 2 lub 3, znamienna tym, ze sterujace otwory (21 i 22) znajdujace sie w obudowie (3) sa przestawione obwodowo w stosunku do zebów pierscie¬ nia (1) o 1/4 podzialki uzebienia tego pierscienia.

6. Maszyna wedlugzastrz. 1, znamienna tym, ze steruja¬ ce otwory (21) polaczone za posrednictwem kanalu piers¬ cieniowego (23) z jednym przylaczem (19) dla czynnika hydraulicznego sa przestawione o 1/2 podzialki uzebienia pierscienia (1) w stosunku do sterujacych otworów (22) polaczonych z drugim przylaczem (20) za posrednictwem drugiego kanalu pierscieniowego (24).

7. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze sprze¬ gniecie suwaka (13) z walem (8) przenoszacym naped ma pewien ograniczony luz promieniowy umozliwiajacy wza- 10 15 8 jemne przesuwanie sie tych czesci wzgledem siebie w tym kierunku w ramach tego luzu.

8. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze suwak (13) stanowi integralna czesc walu (8) przenoszacego naped.

9. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze prze¬ strzenie utworzone przez otwory wykonane w zebatym kole (5), suwaka (13) i wale (8) przenoszacym naped sa polaczone z przylaczami (19,20) dla czynnika hydraulicz¬ nego.

10. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym,-ze zabie- rakowy kolek (10) laczacy przegubowo walek (7) z walem (8) przenoszacym naped ma w swej srodkowej czesci dwa równolegle wzgledem siebie splaszczenia (lOajwchodzace w widelkowo uksztaltowane zakonczenie przegubowego walka (7).

11. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym,ze obudo¬ wa (3), uzebiony pierscien (1) i pokrywa (8) otoczone sa rurowym plaszczem (28). 28 17 / /ri/ fii w ri ~— \ u \ 15 \ 3 FIG.785459 FIG 2 FIG. 5 FIG. 3 I0a FIG.6 PL PL