SE533232C2 - Kolvhydraulmotor - Google Patents

Description

M1 M1 mi RJ mn Fu I denna ansökan beskrivs en kolvhydraulmotor av ny typ, fördelaktigt en radialkolvhydraulmotor, sonx möjliggör åtminstone tvà olika drivtillstànd: ett drivtillstànd där hydraulmotorn arbetar med lägre rotationshastighet hela fullvolym, varvid alla kolvar i radialkolvhydraulmotorn och högre moment och där motorvolymen är är i drift med fullt arbetstryck alstrat av pumpen, och ett drivtillstànd tillfället med delvolynx där antalet för arbetande kolvar är mindre, varvid rotationshastighet av nwtorn i nwtsvarande grad ökar och momentet av hydraulmotorn minskar. Med konstant pumpkapacitet uppnås exempelvis i ett system enligt FIG. 5 flera olika hastigheter och moment och åtminstone tvà olika hastigheter och till dessa anslutna olika moment.

I uppfinningen används som flerkapacitetsmotor en radialkolvhydraulmotor, där en kolvstomme omfattar cylindrar och kolvar i dessa. Till varje kolv är ansluten en tryckrulle, som är anordnad att trycka mot en kamring. Cylindrarna ligger radiellt i kolvstommen.

Själva kolvstommen är i en utföringsform i ett fast, icke-roterande läge, liksom även en axel i hydraulmotorn.

En fördelare på axeln, vilken fördelare fördelar hydraulolja i fas till varje kolv, roterar tillsammans med en mantel, som drivs av den drivna kamringen. Enligt uppfinningen uppvisar axeln en borrning och en styrslid i denna. Styrsliden har kolvar eller flänsar eller utvidgningar, vilkas uppgift är att stänga och öppna oljekanaler. Sålunda öppnas och stängs en andra trycksatt oljekanal genom förskjutning av 10 15 20 25 30 533 23.2 3 sliden. Anordningslösningen har alltsà två trycksatta ingàngskanaler A1 och A2 till hydraulmotorn och en utgàngskanal A3,A4. Dä rotationsriktningen hos hydraulmotorn kastas om tillförs det trycksatta mediet genom kanalerna Agßu och utgàngsflödena sker genom de tvá ingängskanalerna A1 och A2.

Kolvhydraulmotorn. enligt uppfinningen. kännetecknas av vad som anges i patentkraven.

Uppfinningen beskrivs i det följande under hänvisning till nägra i figurerna pà. bifogade ritningar 'visade fördelaktiga utföringsformer av 'uppfinningen. dock Det är inte meningen att begränsa uppfinningen enbart till dessa utföringsformer.

FIG. 1A. och lB visar en uppfinningsenlig flerkapacitetshydraulmotor i. två olika längdsnitt för visande av kanaler i motorn.

FIG. 2 visar en styrslid i ett läge som ger en annan varvvolym till kolvhydraulmotorn.

FIG. 3 visar ett schema över ett hydraulsystem för motorn enligt FIG. l och 2.

FIG. 4 visar schematiskt en utföringsform av kolvhydraulmotorn där axlen drivs och roterar, men där motormanteln inte roterar. Lösningen för bildande av en flerkapacitetsmotor är densamma som beskrivits i samband med de tidigare figurerna. 10 15 20 25 30 533 232 4 FIG. 5 visar en kolvcylindermotor i ett slirskyddssystem pà en harvester.

FIG. 6 visar ett tvärsnitt av en radialkolvhydraulmotor.

FIG. 1A och. 1B visar en kolvhydraulmotor 10, som i denna utföringsform är en radialkolvhydraulmotor.

Motorn har en roterbar yttre krans eller mantel 11 och en fast mittaxel 12. Omkring axeln 12 är anordnad en fast stomme 13 med cylindrar 11, och kolvar i dessa cylindrar uppvisar tryckrullar 14, som anligger mot en vàgformig kamring 15 som drivs av kolvarna. En fördelningsventil 16 roterar tillsammans med manteln 11 och den uppvisar frästa ringkanaler och från dessa borrningar till en frontyta av fördelningsventilen. Via kanaler som öppnas vid dessa borrningar leds tryckmedium till en cylindergrupp Va1,Va2 för att alstra kraft vid rätt tidpunkt via de i arbetsfas befintliga kolvarna för att driva kamringen 15 och den till denna anslutna. manteln. 11. Till de i arbetsfas befintliga kolvarna V förs trycksatt medium, fördelaktigt hydraulolja, och från de i icke-arbetsfas befintliga kolvarna leds nästan trycklöst medium, såsom olja, via frontytan pà fördelaren eller fördelningsventilen 16 till en utgàngskanali i fördelaren och vidare kanaler i den icke- genom roterande axeln 12 till en utgàngsanslutning och vidare ut ur hydraulmotorn 10. Vid ändring av trycksättningen mellan ingången till och utgången frän nmtorn med en 10 15 20 25 30 1.7 ull EAC! N* EJJ I riktningsventil (visas inte) omkastas motorns rotationsriktning.

Radialkolvhydraulmotorn. 10 omfattar' en. cylinderstomme 13 och i denna radiella cylindrar och i dessa kolvar V och tryckrullar 14. Den roterande fördelaren 16 är via borrningar i frontytan förenad med borrningar i kolvstommen 13. Ett trycksatt medium dvs. arbetstryck tillförs genom ingàngskanalerna A1 och A2. Kanalen A2 är en tryckkanal, som såsom visas i FIG. 2 leder trycksatt medium via borrningar i axeln 12 till ett utrymme P mellan flànsdelar G2,G3 på en slid S1. i en styrventil 50 och till en kanal F och vidare till den yttre omkretsen av axeln 12 och vidare via spår och borrningar i sidoytan av fördelaren till respektive borrning i kolvstommen 13 för ledande av trycksatt medium i rätt fas till de i arbetsfas befintliga kolvarna V och för bortledande av ett utgående oljeflöde fràn de i utloppsfas befintliga kolvarna. En del av kolvarna befinner sig alltså i en s.k. icke- arbetsfas, varvid kolvarna avger medium, såsom olja, med mindre tryck fràn kolvutrymmet och vidare via en kanal i kolvstommen 16 till fördelningsventilen 16 och vidare genom kanaler i denna till en utgàngskanal B i axeln 12. Var och en kolv V befinner sig turvis i arbetsfas och turvis i icke-arbetsfas dvs. i oljeavledningsfas. De i arbetsfas befintliga kolvarna pressar med kraft de till kolvarna anslutna tryckrullarna mot den vàgformiga anslagsytan eller kamringen. 15, varvid, den_ till kamringen 15 anslutna manteln av motorn 10 försätts i rotation. 10 15 20 25 30 .trycksatt olja När den centrala styrsliden 51 i styrventilen 50 befinner eller leds returolja. i en sig med sina kolvliknande flänsar utvidgningar G1,G2,G3 i det i FIG. 1 visade läget, ett oljeflöde med mindre tryck dvs. returkanal till en kanal Bl och till ett utrymme D i urtaget 52 säsom borrningen för sliden mellan utvidgningarna G1 och G2 pà sliden, varifrån oljan går vidare till kanalen F och vidare till kanalerna i fördelningsventilen 16 och vidare till bestämda kolvar V i arbetsfas och till cylindrarna Vaz med lägre tryck dvs. med icke-arbetstryck. Det är dä fräga om ett delvolymtillstànd, exempelvis ett halvvolymtillstånd, varvid motorn har större rotationshastighet och mindre moment än i s.k. fullvolymtillstànd.

Cylinder/kolvgruppen Va; är dä pä sätt och vis kopplad ur funktion och cirkulerar olja med 'vilotryck i en sluten cirkulation bildad av kretsen B1,F.

I FIG. 2 visas styrsliden förskjuten till ett läge där kolven eller den s.k. flänsen G2 är belägen. mellan kanalerna F och Bl till förbindelse för ett trycksatt oljeflöde fràn. kanalen och stänger av förbindelsen fràn kanalen Bl kanalen F, varvid det Öppnas en A2. I det i figuren visade läget av styrsliden styrs till den i vänstra sidan. av' kolven eller flänsen Ch fràn kanalen A; figuren och *vidare till kanalen F och 'vidare till styrventilen. och via denna till bestämda i arbetsfas befintliga kolvar Va; med fullt tryck. Kolvcylindergrupperna Val + Vaz är dä i användning för den från en pump P1 tillförda oljan 10 15 20 25 30 533 332 med fullt tryck. är alltid i tillförda Kolvcylindergruppen Val användning för den genom kanalen Al tryckoljan.

Styrsliden 51 i funktionsorganet eller styrventilen 50 styrs pà basis av det i kanalen Al rådande trycket. Om trycket i kanalen Al sjunker under ett bestämt gränsvärde förskjuts styrsliden genom inverkan av en fjäder J till det i FIG. tillstànd 1 visade läget och uppnàs ett enligt FIG. nl, del, hälften varvid endast en exempelvis av kolvarna dvs. grupp Val får arbetstryck, medan resten dvs. grupp Val får lågt tryck eller s.k. vilotryck från den àterkopplade returcirkulationen, varvid gruppen Val inte egentligen är i funktion.

Om trycket stiger i kanalen Al förskjuts styrsliden 51 till det i FIG. 2 visade läget genona ett tryck som appliceras pà den vänstra änden av sliden 51. Fjädern J är anordnad mellan den högra änden av borrningen 52 för styrsliden 51 och flànsen (h_ på sliden och fjàderns uppgift är att fungera som nwtkraft till den av ett styrtryck alstrade kraften. Vid inställning och val av drifttillstànd för flerkapacitetsmotorn 10 förskjuts således sliden 51 med hjälp av ett i den vänstra änden (i figuren) av borrningen 52 applicerat styrtryck mot fjäderkraften av fjädern J såsom visas med en pil LL Cylinder/kolvgruppen Val Al för som är ansluten till kanalen arbetstryck är alltid i alla funktion i 10 15 20 25 30 533 ESÉ 8 drifttillstànd bàde med fullvarvsvolym och delvarvsvolym.

I FIG. 3 visas schematiskt ett hydraulsystem för motorn (io) enlig: FIG. i och 2.

Trycksatt hydraulolja förs genom tvà kanaler A1 lO. or A2 till flerkapacitetsmotorn Fràn flerkapacitetsmotorn. 10 gär en cirkulation eller ett kanalsysten M1, som cirkulerar olja via kolvar som inte har arbetstryck inom motorn. Systemet omfattar sàsom visas i figuren vidare en förbindelse eller kanal eller liknande Cm för ledande av styrtryck till en ventil 50 från kanalen A1, varigenom tillståndet för flerkapacitetsmotorn 10 kan inställas så att delvarvsvolynx och ren seriekoppling av efter varandra belägna hydraulmotorer àstadkoms dä ifrågavarande flerkapacitetsmotor visar benägenhet att slira.

FIG. 3 visar även en riktningsventil 70, som är solenoidstyrd mot fjäderkraften av en fjäder J¿0. När ett riktningsventilblock 70a är aktivt såsom visas i figuren, observeras trycket som råder i linjen CM och trycket överförs till änden av sliden 51 i funktionsorganet, fördelaktigt ventilanordningen 50 för att verka mot ventilsliden mot fjàderkraften av fjädern J. När ett block 70b i riktningsventilen 70 är aktivt, dvs. när solenoiden. inte alstrar någon styrspänning, stängs förbindelsen. frán trycklinjen. Cm till sliden 51, varvid fjädern J i funktionsorganet 50 förskjuter sliden till ett läge där gruppen. Va; är stängd och motorn drivs med högre hastighet. 10 15 20 25 30 533 EEE.

FIG. 4 visar schematiskt en hydraulmotor 10 av en annan tYPf flerkapacitetsmotorn och omfattar i denna utföringsform som fungerar pà motsvarande sätt som den beskrivna S amma konstruktionsdetaljer som i de tidigare figurerna. En väsentlig skillnad i denna utföringsform är att axeln. 12 och kolvstommen 13 roterar. Själva manteln 11 av nmtorn 10 och den till denna anslutna fördelaren eller fördelningsventilen 16 och kamringen 15 roterar inte. I tillståndet med full volym Val + Vaz leds olja med arbetstryck till alla kolvar/cylindrar Va1,Va2 i kolvstommen via kanalerna A1 och A2, via fördelaren 16 och den icke-roterande manteln 11 av motorn 10. Arrangemanget och funktionen är desamma som i utföringsformen enligt de ovan beskrivna figurerna 1, 2, och 3, där manteln 11 och fördelaren 16 av radialkolvhydraulmotorn. roterar* och. där axeln. 12 och kolvstommen 13 är i fast läge.

FIG.

I utföringsformen enligt 4 roterar inte manteln ll och den till denna anslutna fördelningsventilen 16 av hydraulmotorn. 10.

Axeln 12 av motorn 10 och den till denna anslutna kolvstommen 13 roterar. Funktionen av denna utföringsform är densamma som funktionen av den i de tidigare figurerna 1, 2 och 3 visade utföringsformen av hydraulmotorn.

FIG. 5 visar en flerkapacitetsmotor 10 anordnad i ett slirskyddssystem i samband med frammatning av trädstammar. En flerkapacitetsmotor 10 är anordnad att mata fram en trädstam tillsammans med en annan flerkapacitetsmotor 10, som är anordnad parallellt med 10 15 20 25 30 533 233 10 nämnda första motor 10. Cylinder/kolvgruppen Val i den ena motorn 10 är förenad i serie med en vanlig hydraulmotor 3 och cylinder/kolvgruppen Val i den andra flerkapacitetsmotorn 10 är i serie med en annan vanlig hydraulmotor 4. I båda flerkapacitetsmotorerna 10 är cylinder/kolvgruppen Va2 kopplad direkt till pumpkanalen A2 och pumpen Pl, varvid det är fraga om parallellkoppling av nwtorerna med avseende på grupp Vag. Då motorn visar benägenhet att slira vid frammatning av trädstammen med fullvarvsvolym Val + Va2 frànkopplas gruppen Va; med hjälp av det i FIG. 3 visade arrangemanget.

FIG. 6 visar åskådligt radiella cylindrar och kolvar i en motor enligt teknikens ståndpunkt. Den, i figuren visade utföringsformen har åtta kolvar och således åtta cylindrar och cylinder/kolvgruppen Val kan sålunda omfatta exempelvis fyra kolvar och till dessa anslutna cylindrar resp. gruppen Va, kan omfatta fyra kolvar och cylindrar.

FIG. 6 visar alltså ett tvärsnitt av en radialkolvhydraulmotor med åtta hydrauliska cylindrar och i dessa belägna kolvar.

I tillståndet Val + leds arbetstryck till alla i arbetsfas befintliga kolvar. I Va; hydraulolja med Val-tillståndet leds hydraulolja med arbetstryck enbart till' gruppen. Val, medan endast hydraulolja med lågt tryck, inte olja med arbetstryck, leds i ifrågavarande tillstànd till de i arbetsfas befintliga kolvarna i 10 dl EQ IM RJ En šw 11 gruppen arbetsfas Vaz. De kolvar som för tillfället är i med arbetstryck från pumpen P1 kan dock variera i samma hydraulmotor.

Med kanal förstås i denna ansökan rör, slangar, borrningar och andra liknande förbindelser. I denna ansökan har termen tillstànd eller drifttillstànd eller del- eller fullvarvsvolym samband bestämda cylindergrupper och till dessa anslutna kolvar använts i med i flerkapacitetsmotorn.

Varvvolymen kan vara fullvarvsvolym Val + Va; eller delvarvsvolym Vab

Claims (6)

10 15 20 25 30 533 232 Patentkrav

1. l. Kolvhydraulmotor (10), omfattande kolvar (V), av vilka en del är i arbetsfas och en del är i icke- är anordnade att rotera (ll) och vilken kolvhydraulmotor arbetsfas, varvid kolvarna (V) en axel (10) (12) eller en mantel i kolvhydraulmotorn (10) två arbetstryckmediekanaler (A1,A2), varvid kolv- har åtminstone hydraulmotorn Vag) eller delvolym (Val), varvid vid fullvolym (Valßfaz) (10) kan kopplas in på fullvolym (VaL alla i arbetsfas befintliga kolvar (V) i motorn (10) kan bringas i arbetsfas med arbetstryck från en pump (P1), medan i läget med delvolymflöde endast en del av kolvarna (Val) kan bringas i arbetsfas med arbetstryck, kännetecknad därav, att kolvhydraulmotorn (10) (50), motorns (10) omfattar ett funktionsorgan som är anordnat att stänga en av kolvhydraul- (Åz) sjunker under ett trycksatta ingångskanaler då trycket i den första tryckmediekanalen (AU förutbestämt gränsvärde, varvid endast oljeflödet i den (AU arbetstryck till den första kolv/cylindergruppen (10) (Va2) är anordnad att kopplas bort från arbetstrycks- första tryckmediekanalen är anordnat att ledas med (Vafl medan hydraulmotorns andra kolv/cylindergrupp drift varvid, i arbetsfas, endast oljeflödet i den första tryckmediekanalen (A1) är anordnat att ledas med arbetstryck till den första kolv/cylindergruppen (vafl medan den andra kolv/cylindergruppen (Va2) är anordnad att tillföras olja med vilotryck och är således bortkopplad från arbetstrycket, och 10 15 20 25 30 EEÉE EEÉ 'lå att en kanal (Val) (A1) med arbetstryck och en cylinder/kolv- grupp är i serie med en andra hydraulmotor (3 eller 4) i flerkapacitetshydraulmotorn (10) och den andra cylinder/kolvgruppen (Va2) är kopplad förbi ifrågavarande hydraulmotor (3 eller 4) med avseende på dess kanal (A2) med arbetstryck.

2. Kolvhydraulmotor (10) enligt patentkravet l, kånnetecknad därav, att en slid (51) i en borrning (52) i funktionsorganet (50) i en ände och att ett (51) att ifrågavarande styrtryck leds från den första (AU trycket i tryckmediekanalen omfattar en fjäder (J) styrtryck leds till den andra änden av sliden och tryckmediekanalen för arbetstryck, varvid om (A1) bestämt gränsvärde så är sliden sjunker under ett (51) stänga oljeflödet i den andra tryckmediekanalen anordnad att (Afl-

3. Kolvhydraulmotor (10) enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknad därav, att funktionsorganet (50) är anordnat utanför hydraul- motorn (10).

4. Kolvhydraulmotor (10) enligt patentkravet l, kännetecknad därav, att kolvhydraulmotorn (10) motor innefattande en kolvstomme är en radialkolvshydraul- (13) radiella kolvcylindrar med radiellt belägna kolvar (V), och i denna som innefattar tryckrullar (14), som turvis kan tryckas mot en anslagsyta på Omkretsen av en kamring (15), 10 15 20 25 30 533 233 H företrädesvis mot en vågformig kamring och att radial- kolvshydraulmotorn (lO) och en (16) trycksatt olja leds genom borrningar i fördelaren (16) innefattar en axel (l2) fördelare eller en fördelningsventil, varvid till kolvarna (V) i rätt fas, till deras kolvcylindrar, varvid de i arbetsfas befintliga kolvarna trycker de på kolvarna (V) belägna tryckrullarna (14) mot kamringen (15) och att från de i icke-arbetsfas befintliga (16) vidare ut ur hydraulmotorn (10), varvid trycksatt olja (A2) till i funktionsorganet kolvarna (V) leds returolja till fördelaren och leds genom en första tryckmediekanal borrningen (52) för styrsliden (51) (50) och vidare genom denna till fördelaren (16) och vidare till de i arbetsfas befintliga kolvarna i kolv/cylindergruppen (Vaz) och att en andra tryckmediekanal (A1) leder trycksatt olja från en kanal i axeln (12) till fördelaren (16) och genom denna till de i en bestämd arbetsfas befintliga kolvarna i kolv/cylindergruppen (Val) och att den andra tryckmediekanalen (A2) är anordnad att stängas genom förskjutning av sliden (51) med styrtryck lett från kanalen (A1), varvid enbart trycksatt olja i den första tryckmediekanalen (A1) kan ledas till de bestämda i arbetsfas befintliga kolvarna (V) och att resten av de i arbetsfas befintliga kolvarna (V) gruppen (Väg således kopplas bort från funktionen med arbetstryck. i kolv/cylinder~ tillförs olja med lägre tryck och kan

5. Kolvhydraulmotor (10) enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, 10 15 20 25 att kolvhydraulmotorn (10) är en radialkolvshydraul- motor och innefattar en fast axel (12) med oljekanaler, genom vilka trycksatt olja fördelas från periferin av (12) (16) borrningarna i denna i rätt fas till kolvstommen axeln vidare till fördelaren och vidare genom (15) och kolvarna (V), till deras kolvcylindrar, varvid de i arbetsfas befintliga kolvarna (V) trycker de på kolvarna anordnade tryckrullarna (14) mot kamringen (15) och roterar kamringen (15) och de till denna anslutna detaljerna och att från de i icke-arbetsfas befintliga kolvarna leds tryckolja till fördelaren (16) och genom denna till axeln (12) och vidare ut ur kolvhydraulmotorn (10).

6. Kolvhydraulmotor (10) enligt patentkravet 4, kännetecknad därav, att kolvhydraulmotorn (10) är en radialkolvshydraul- (ll) i och en till denna ansluten icke-roterbar (10) (ll) ansluten icke~roterbar leds motor och innefattar en icke-roterbar mantel (10) (15) innefattar en till manteln IHOtOrn kamring och att radialkolvshydraulmotorn fördelare (16), varvid genom fördelaren (16) trycksatt medium till en kolvstomme (13) på en roterbar axel (12), till dess kolvar (V) och deras kolv- cylindrar, varvid de i arbetsfas befintliga kolvarna (V) trycker de på kolvarna belägna tryckrullarna (14) mot kamringen (15) och roterar cylinderstommen (13) och den till denna anslutna axeln (12).