SI24787A - Modularni hidravlični zasučni motor - Google Patents

Abstract

Modularni hidravlični zasučni motor rešuje problem enostavnega in učinkovitega upravljanja različnih vrst delovnega orodja (22) na delovnih strojih, ob hkratni enostavni, lažji in hkrati kompaktni konstrukciji hidravličnega motorja, ki jo tvorijo zgornji del ohišja (1), krmilni modul (7), delovni modul (10) in spodnji del ohišja (2), ki so med sabo pritrjeni z vijaki (39). Tako izvedena konstrukcija oblikuje modularni sklop, ki je preko ležajev (29, 30) vrtljivo nameščen na gred (3), ki ima po višiniizvedena notranja kanala (34, 36), ki sta z enim koncem pretočno spojena s kanali (12, 15) ali kanali (16, 17) v zgornjem delu ohišja (1), dočim sta z drugim koncem pretočno spojena z delovnim orodjem (22). Odvisno od smeri vrtenja gredi (3) vstopa hidravlično olje pod tlakom v zgornji del ohišja (1) skozi kanal (12) ali (15) in dalje skozi kanal (31) ali (32) v krmilni modul (7) ter daje po kanalu (48) ali (46) oziroma po kanalu (60) ali (61) v delovni modul (10), oziroma po kanalu (36) ali (34) v delovnoorodje (22). Delovno orodje ja lahko prijemalo, zajemalka, škarje in podobno.

Description

MODULARNI HIDRAVLIČNI ZASUČNI MOTOR

Predmet izuma

Predmet izuma je modularni hidravlični zasučni motor oziroma natančneje modularni hidravlični zasučni motor namenskega delovnega orodja, ki ga tvorita delovni modul in krmilni modul, ki sta nameščena med spodnji in zgornji del ohišja ter med sabo fiksno spojena z vijačno zvezo tako, da skupaj tvorijo modularni sklop s pripadajočimi dovodnimi, prehodnimi in odvodnimi kanali, ki je vrtljivo nameščen na pripadajočo gred. Prav tako je predmet izuma metoda delovanja modularnega hidravličnega zasučnega motorja pri obratovanju ter pogonu ter vodenju nanj priključenega namenskega delovnega orodja.

Tehnični problem

Tehnični problem, ki ga rešuje izum, je takšna konstrukcija modularnega hidravličnega zasučnega motorja, ki bo omogočala njegovo nadgradnjo z dodatnimi izvedbenimi moduli za različne funkcije, kot na primer za krmiljenje moči, hitrosti, pospeševanja, zaviranja in pozicioniranja namenskega delovnega orodja ter podobno. Na ta način bo konstrukcija omogočala oblikovanje različnih sestavov obravnavanega modularnega hidravličnega motorja z različnimi oziroma raznovrstnimi delovnimi funkcijami in to ob njegovem optimalnem aktivnem tesnjenju, ob konstantnem preseku in obliki dovodnih, prehodnih in odvodnih kanalov, večjem izkoristku pri delovanju ter z najmanj 50% manjšo izgubo moči na obratovalno uro. Pri tem bo aksialno varovanje omogočalo zanesljivo in varno delovanje ter manjše vgradne dimenzije hidravličnega motorja po izumu. Hkrati pa bo njegova konstrukcija izvedbeno in uporabniško enostavna ter kompaktna, njegova namestitev na delovno orodje pa bo zahtevala manj vgradnega prostora.

Znano stanje tehnike

Po patentnem dokumentu WO 2005093258 je znana rešitev hidravličnega motorja za pogon in upravljanje delovnega orodja, katerega konstrukcija je zasnovana na zobatem obroču. Ohišje se sestoji iz treh delov oziroma modulov in sicer zgornjega dela, vmesnega dela in spodnjega dela, ki so med sabo spojeni v enovit pretočni sklop, ki je preko zgornjega in spodnjega dela vrtljivo nameščen na pripadajočo gred. Njegovo pretočnost omogočajo dovodni, vmesni in odvodni kanali različnih premerov. Krmilni kanali za dovod hidravličnega olja v delovne komore so izvedeni v zgornjem delu ohišja, zaradi česar optimalna izvedba dovodnih kanalov ni mogoča, kar ima za posledico velike izgube pri pretoku olja skozi kanale. Nadalje je pomanjkljivost te rešitve v nezanesljivem tesnjenju med zgornjim delom ohišja in gredjo, na katero je preko ležaja vrtljivo nameščena. Vzrok je v tem, da vmesno tesnilo nalega samo na dveh površinah, zaradi česar obstaja nevarnost destabilizacije položaja tesnila ob rotiranju pri visokih tlakih. Njena slabost je tudi v tem, da pretočni kanali niso enakega preseka oziroma premera, zaradi česar prihaja do velikih tlačnih izgub pri prenosu hidravlične energije do delovnega orodja. Nadalje je nezadovoljivo rešeno tudi aksialno varovanje, saj se preko varovala aksialna obremenitev prenaša na podporni ležaj in spodnje ohišje. Izvedba je nestabilna saj obstaja možnost, da se varovalo premakne in celo izpade. Zaradi tega prihaja tudi do velikih notranjih napetosti na robovih. Nadalje je pomanjkljivo izvedeno tudi pozicioniranje in tesnjenje zunanjega obroča, oziroma vmesnega dela ohišja med zgornjim in spodnjim delom ohišja. Zaradi velikih dinamičnih obremenitev kljub tesnjenju prihaja do puščanja hidravličnega olja na naležnih površinah. Prav tako je zapletena izdelava centrirnih površin za vgradnjo vmesnega dela ohišja.

Opisani tehnični problem bo rešen z modularnim hidravličnim zasučnim motorjem po prijavljenem izumu.

Opis izuma in metoda njegove uporabe

V nadaljevanju bo modularni hidravlični zasučni motor po izumu podrobneje opisan in obrazložen na osnovi izvedbenega primera ter na osnovi metode njegovega delovanja s pomočjo slik, ki prikazujejo:

Sl. 1 sestav modularnega hidravličnega zasučnega motorja po izumu, v vzdolžnem-aksialnem prerezu A-A, označenem na sl. 2

Sl. 2 zgornji del ohišja motorja v tlorisu, s prikazom dovodnih in odvodnih kanalov delovne komore delovnega modula oziroma delovnega orodja, v pogledu P, označenem na sl. 1

Sl. 3 enako, kot v sl. 2, samo prikaz kanalov za napajanje delovne komore, v prerezu B-B, označenem na sl. 2

Sl. 4 delovni modul hidravličnega zasučnega motorja v tlorisu sl. 5 krmilni modul z dovodnimi in odvodnimi kanali za dovod in odvod hidravličnega olja v in iz delovne komore, pogled od spodaj

Sl. 6 enako, kot v sl. 5, samo pogled od zgoraj

Sl. 7 enako, kot v sl. 1, samo prikaz dovoda in odvoda hidravličnega olja skozi sestav modularnega hidravličnega zasučnega motorja, v in iz delovnega orodja, to je preko ohišja skozi gred na vrteče orodje, delni aksialni prerez

Sl. 8 prikaz naležnih površin v kanalu za namestitev tesnila na gredi, v detajlu X

Sl. 9 enako, kot v sl. 5, samo krmilni modul v tlorisu

Sl. 10 enako, kot v sl. 5, samo v delnem prečnem prerezu C oziroma D dovodnih kanalov hidravličnega olja v delovne komore, s prikazom razmerja dimenzij v odnosu na razdaljo D med kanali na hrbtni strani krmilnega modula

SL 11 prikaz tesnjenja med zgornjim delom ohišja in krmilnim modulom na eni ter med krmilnim modulom in zunanjim obročem, v aksialnem prerezu

Sl. 12 vertikalni prerez centrirno tesnilnega obroča, detajli Y

Sl. 13 prikaz sklopa aksialnega varovanja gredi

Sl. 14 enako, kot v sl. 13, samo montažna shema

Sklicevalne oznake na slikah predstavljajo:

1. zgornji del ohišja

2. spodnji del ohišja

3. gred

4. zunanji obroč

5. planetnik

6. rotor

7. krmilni modul

8. tesnilna plošča

9. podporni obroč

10. delovni modul

11. nosilni obroč

12. kanal

13. delovna oziroma povratna komora

14. centrirno tesnilni obroč

15. kanal

16. kanal

17. kanal

18. kanal

19. tesnilo

20. tesnilo

21. tesnilo

22. delovno orodje

23. zunanji valoviti profil

24. tesnilo

25. tesnilo

26. tesnilo

27. navojna izvrtina

28. izvrtina

29. ležaj

30. ležaj

31. kanal

32. kanal

33. sedež

34. kanal

35. krožnikasta vzmet

36. kanal

37. varovalo

38. notranji valoviti profil

39. vijak

40. zunanji valoviti profil

41. notranji valoviti profil

42. kanal

43. sedež

44. ležaj ni sedež

45. vzdolžna središčna os

46. kanal

47. kanal

48. kanal

49. sklop aksialnega varovanja

50. krožni kanal

51. kanal

52. tesnilni rob

53. zunanji naležni rob

54. krožni profil

55. tesnilno mesto

56. krožni kanal

57. vrtljivi spoj

58. naležne površine

59. kanal

60. kanal

61. kanal

62. dvojni stopničasti valj

63. dvojni stopničasti valj

64. vrtljivi spoj

65. kanal

V mobilni hidravliki se vse pogosteje uporabljajo hidravličnimi rotatorji oz. hidravlični motorji. Njihov osnovni namen je pogon in upravljanje različnih vrst delovnega orodja, zlasti za obračanje in ob tem tudi kotno pozicioniranje bremen. Najpogosteje se uporabljajo za relativno počasno in krmiljeno obračanje, rezanje in nošenje bremen ter podobno. Poleg te osnovne funkcije je njihova naloga tudi napajanje delovnega orodja s hidravličnim oljem pod tlakom skozi omenjeni rotator.

Izvirna idejna zasnova prijavljenega hidravličnega zasučnega motorja za pogon in upravljanje raznovrstnih delovnih orodij temelji na modularnem konceptu njegove sestave, krmiljenem delovanju, aksialnem varovanju, aktivnem tesnjenju ter temu posledično izboljšanem delovanju in optimalnih izhodnih karakteristikah. Modularni koncept omogoča vgrajevanje enega ali več zaporedno pretočno spojenih krmilnih in delovnih modulov, izmenično nanizanih znotraj zgornjega in spodnjega dela ohišja, kar neposredno vpliva na možnost obsežnega in učinkovitega optimiranja izhodnih funkcij hidravličnega motorja. Pri tem pa je število vgrajenih krmilnih in delovnih modulov odvisno od želenih izhodnih karakteristik hidravličnega motorja.

Predmetni modularni koncept dopušča zvezni prehod med dovodnimi, prehodnimi in odvodnimi kanali, ki so konstantnih, lahko tudi večjih prečnih presekov in oblik, kar vpliva na učinkovit in neoviran pretok hidravličnega olja skozi motor. Razen omenjenega je inovativni pristop prisoten tudi v vgradnji in izvedbi samostojnega krmilnega modula, ki ga obstoječe izvedbe hidravličnih motorjev ne vsebujejo v takšni zasnovi. Prednost predstavljene modularne konstrukcije hidravličnega zasučnega motorja se izraža predvsem skozi večje izkoristke pri samem delovanju, tudi do 30% in več ter pri zmanjšanju izgub, tudi do 100% in več.

Sestav modularnega hidravličnega zasučnega motorja omogoča nadgradnjo osnovne izvedbe z dodatnimi moduli za krmiljenje moči, hitrosti, zaviranja, pospeševanja in za pozicioniranje delovnega orodja.

Predviden je za pogon in upravljanje različnih vrst delovnega orodja, kot so razna prijemala, zajemalke, škarje in podobno.

Kot je prikazano na sl. 1, se modularni hidravlični zasučni motor po izumu v bistvu sestoji iz zgornjega dela ohišja 1, krmilnega modula 7, delovnega modula 10 in spodnjega dela ohišja 2, ki si v tem zaporedju sledijo v smeri skupne vzdolžne središčne osi 45. Kot je uvodoma že pojasnjeno, lahko sestav modularnega hidravličnega zasučnega motorja obsega enega ali več krmilnih modulov 7 in enega ali več delovnih modulov 10, ki si znotraj sestava, oziroma med zgornjim delom ohišja 1 in spodnjim delom ohišja 2 vedno sledita oziroma sledijo v izmeničnem zaporedju.

Zgornji del ohišja 1 je v tlorisu krožne oblike, vsi ostali navedeni deli oziroma moduli pa oblike krožnega kolobarja prednostno enakega zunanjega premera ter različnih debelin. Med sabo so spojeni in z vijaki 39 fiksno pritrjeni tako, da tvorijo enovit sklop, ki ga na strani krmilnega modula 7 omejuje zgornji del ohišja 1, na strani delovnega modula 10 pa ga omejuje spodnji del ohišja 2. Sklop je preko ležajev 29 in 30 vrtljivo nameščen na centrično gred 3 tako, da imata skupno vertikalno središčno os 45.

Na sl. 1, sl. 2, sl. 3 in sl. 7 je prikazano, da so v zgornjem delu ohišja 1 bočno izvedeni horizontalni kanali 12 in 15 ter 16 in 17. Iz kanalov 12 in 15, ki sta enakega premera, sta pretočno speljana vertikalna kanala 31 oziroma 32 manjšega premera. Kanala 16 in 17 sta enakega premera, kar velja za njuna horizontalna in vertikalna kraka, pri čemer vertikalna kraka potekata po in ob vertikalni središčni osi zgornjega dela ohišja 1. V čelno ploskev zgornjega dela ohišja 1 so po celotnem obsegu delilnega kroga in ob zunanjem robu izvedene navojne izvrtine 27 za vijake 39.

Kanala 12 in 15 služita za dovod hidravličnega olja skozi kanale 47 v krmilnem modulu 7 v delovne komore 13, ki se nahajajo med planetnikom 5 in rotorjem 6 v delovnem modulu 10, kar je prikazano na sl. 4.

Kanala 16 in 17 služita za dovod hidravličnega olja skozi vmesna kanala 34 oziroma 36 v gredi 3 dalje v delovno orodje 22, kar je razvidno iz sl. 1.

Kanali 31 in 32 služijo za dovod hidravličnega olja do krmilnega modula 7.

V spodnji čelni ploskvi zgornjega dela ohišja 1 je izveden sedež 33 za ležaj 30.

V gredi 3, katere vzdolžna središčna os 45 je skladna z vzdolžno središčno osjo celotnega sklopa modularnega hidravličnega zasučnega motorja, sta po njeni celotni višini oziroma dolžini ter en ob drugem izvedena vertikalna kanala 34 in 36, pri čemer leži kanal 36 napram kanalu 34 pod kotom a, ki se giblje v območju med 5° in 15°. Značilnost kanala 36, ki izhaja iz vzdolžne središčne osi 45 zgornjega dela ohišja 1 in se preko vrtljivega spoja 64 nadaljuje skozi gred 3 pod kotom a ter sega vse do izhoda iz modularnega hidravličnega zasučnega motorja oziroma do vhoda v delovno orodje 22. Vhod v kanal 34 na gredi 3 je izveden kot krožni kanal 56. Profili in preseki pretočnih kanalov 34 in 36 so enakomerni in zvezni, kar zagotavlja optimalni delovni izkoristek delovnega orodja 22. Prikazano na sl. 1 in sl. 7.

Gred 3 ima funkcijo prenosa vrtilnega momenta na delovno orodje 22, služi pa tudi za prenos aksialnih in radialnih obremenitev preko ležajev 29 in 30 na spodnji del ohišja 2 in za prenos hidravlične energije preko kanalov 34 in 36 na delovno orodje 22. Kot je predhodno že omenjeno, je ležaj 29 nameščen v ležajni sedež 44 med spodnji del ohišja 2 in gred 3, ležaj 30 pa v sedežu 33 med zgornji del ohišja 1 in gred 3. Na zgornjem koncu gredi 3 sta vstavljeni tesnili 20 in 21 za tesnjenje vijačnega spoja, ki je izveden s pomočjo vijakov 39. V omenjenem vijačnem spoju so z vijaki 39 medsebojno privijačeni zgornji del ohišja 1, krmilni modul 7, zunanji obroč 4, planetnik 5, rotor 6 in spodnji del ohišja 2. Opisano je prikazano na sl. 1 in sl. 7.

Na sl. 7 je prikazan vrtljivi spoj 64 med zgornjim delom ohišja 1 in čelno ploskvijo gredi 3, ki ga tvorita dvojni stopničasti valj 62 izveden v zgornjem delu ohišja 1 in dvojni stopničasti valj 63 izveden v gredi 3. Na mestu vrtljivega spoja 64 sta v gred 3 izdelana centrična kanala 65 in 59 za namestitev rotacijskih tesnil 20 in 21, ki nalegata na tri naležne površine 58, kar je prikazano na sl. 8.

Na sl. 5, sl. 6, sl. 9 in sl. 10 je prikazan krmilni modul 7, ki je izveden kot samostojna enota znotraj modularnega hidravličnega ziasučnega motorja in je oblike nekoliko širšega krožnega kolobarja s centrično luknjo 67. Vgrajen je med zgornjim delom ohišja 1 in delovnim modulom 10. Ob zunanjem robu ima v čelni in hrbtni ploskvi izveden krožni kanal 42 za tesnilno centrirni obroč 14 ki je namenjen aktivnemu tesnjenju. Na čelni ploskvi ima ob centrični luknji 67 izveden še krožni centrični kanal 46 za dovod hidravličnega olja v delovne komore 13 znotraj delovnega modula 10 in ob njem še nekoliko večji krožni centrični kanal 48 za odvod olja iz povratnih komor 13. Kanala 46 in 48 sta kvadratnega prečnega preseka, ki skupaj s kanaloma 31 in 32 v zgornjem delu ohišja 1 tvorita optimalni presek za pretok hidravličnega olja do delovnih in povratnih koimor 13 v delovnem modulu 10. Kanala 31 in 32 v zgornjem delu ohišja 1 izmenično napajata kanala 46 oziroma 48 v krmilnem modulu 7, v odvisnosti od smeri vrtenja gredi 3. Med kanaloma 48 in 42 so po celotnem obsegu izvedene izvrtine 28 za vijake 39. Na hrbtni strani ima krmilni modul 7 okrocj centrične luknje 67 izvedene še kanale 47 za dovod hidravličnega olja v že omenjene delovne oziroma povratne komore 13 v delovnem modulu 10, ki so razporejeni po premeru D. Centrični kanali 47 so izdelani kot izvrtine z natančno določenimi razmerji. Prečni presek kanalov 31 in 32 v zgornjem delu ohišja 1 je skladen s presekom kanalov 46 in 48 v krmilnem modulu 7. Ob centrični luknji 67 čelne ploskve krmilnega modula 7 so po celotnem obsegu izmenično izvedeni še kanali 60 in kanali 61 za dovod hidravličnega olja iz kanalov 46 v kanale 47, skozi katere se napajajo delovne komore 13 s hidravličnim oljem. Kanali 60 so napram večji ploskvi krmilnega modula 7 iz:vedeni pod kotom β, kanali 61 pa pod kotom γ. Kot β je prednostno med 25° in 35°, kot γ pa med 45° in 55°.

Dimenzije dovodnega kanala 46 so opredeljene z razm erjem do premera D delilnega kroga kanalov 47 in sicer je njegova širina 0.Ό9 D, višina pa 0,03 D. Enako velja za dovodne kanale 60, katerih premer je 0,04 D in za dovodne kanale 61, katerih premer je 0.06 D. Višina kr milnega modula 7 je 0.2 D.

Delovni modul 10 tvorijo rotor 6, planetnik 5 za generiranje delovnega momenta in zunanji obroč 4, v katerega se naslanja planetnik 5 med delovanjem, kar je prikazano na sl. 4.

Zunanji obroč 4 ima na zgornji in spodnji strani izdelan po en kanal 42, v katerega nasede centrirno tesnilni obroč 14 z aktivnim tesnjenjem, kar je prikazano na sl. 4 in vidno tudi na sl. 11 in sl. 12. Značilnost zunanjega obroča 4 je tudi notranji valoviti profil 41, v katerega sinhrono ubira planetnik 5 z zunanjim valovitim profilom 40. Planetnik 5 ima tudi notranji valoviti profil 38, s katerim zvezno ubira v zunanji valoviti profil 23 rotorja 6, ki je z centrično luknjo 66 nasajen na gred 3. Notranji valoviti profil 38 planetnika 5 in zunanji valoviti profil 23 rotorja 6 medsebojno sinhrono in zvezno ubirata tako, da pri tem oblikujeta vmesne tlačne oziroma delovne in povratne komore 13. Pri tem rotor 6 deluje tako, da hidravlično olje pod tlakom vedno dovajamo v tri tlačne oziroma delovne komore 13, medtem ko na nasprotni strani hidravlično olje iz prav tako treh povratnih komor 13 odvajamo v pripadajoči zunanji rezervoar. Oblika in geometrija zobovja oziroma zunanjih valovitih profilov 23 rotorja 6 in notranjih valovitih profilov 38 planetnika 5 je torej takšna, da vedno tesni tri delovne komore 13 in ne propušča hidravličnega olja pod tlakom v preostali del rotorja 6.

Tesnilna plošča 8 je vstavljena med spodnji del ohišja 2 in planetnik 5 in leži na krožnikasti vzmeti 35. Po obodu ima izvedena dva sedeža 43, ki se ujameta v varovalo 37, ki preprečuje vrtenje tesnilne plošče 8 med delovanjem. Pritisno silo na tesnilno ploščo 8 ustvarja pod njo nameščena krožnikasta vzmet 35. Opisano je prikazano na sl. 1.

Prenos aksialnih sil iz gredi 3 preko ležaja 29 na spodnji del ohišja 2 poteka preko sklopa aksialnega varovanja 49 na gredi 3, ki ga tvorita podporni obroč 9 in nosilni obroč 11. Podporni obroč 9 ima na notranji strani izdelan krožni kanal 50 v katerega naleže nosilni obroč 11, prednostno krožnega prečnega preseka. Za naleg podpornega obroča 9 z nosilnim obročem 11 je namenjen krožni profil 54, izveden po obodu gredi 3. Opisano je prikazano na sl. 13 in sl. 14.

Sklop aksialnega varovanja 49 preprečuje izpad nosilnega obroča 11 iz krožnega kanala 50. Zaradi krožnega profila 54 na gredi 3 so napetosti znotraj sklopa aksialnega varovanja 49 enakomerneje porazdeljene, zaradi česar ta izvedba zagotavlja večjo stopnjo varnosti.

Med zgornjim delom ohišja 1, krmilnim modulom 7 in zunanjim obročem 4 delovnega modula 10 se nahajajo tesnilna mesta 55 z centrirno tesnilnimi obroči 14, ki omogočajo aktivno tesnjenje. Opisano je prikazano na sl. 11.

Sleherni centrirno tesnilno obroč 14 je izveden kot krožni kolobar, ki je v prečnem preseku oblike nepravilnega večkotnika s po enim izbočenim tesnilnim robom 52 na vsaki strani. Njegova večja ravna ploskev predstavlja zunanji naležni rob 53, na notranjem premeru pa ima izveden kanal 51 polkrožne ali poleliptične oblike. Zunanji naležni rob 53 ima funkcijo centriranja in pozicioniranja dveh sosednjih modulov v sestavu hidravličnega zasučnega motorja. Kanal 51 se med obratovanjem modularnega hidravličnega zasučnega motorja napolni s hidravličnim oljem, ki pod tlakom P povzroči aktivno pritisno silo F na tesnilna robova 52, ki na ta način med sabo tesnita sosednja modula. Tovrstno tesnjenje je aktivno, ker višji kot je tlak v hidravličnem motorju, večja je aktivna pritisna sila F preko tesnilnih robov 52 na tesnilno mesto 55, s tem pa je močnejše tudi tesnjenje. Že pri sami sestavi hidravličnega motorja se centrirno tesnilni obroč 14 delno deformira in na ta način zagotovi elastično tesnjenje ter izniči vpliv dinamičnih deformacij.

Tesnjenje med izhodnim delom gredi 3 in spodnjim delom ohišja 2 je izvedeno s tesnilom 19, ki je nameščeno v kanal 18 v spodnjem delu ohišja

2. Tesnjenje v območju vrtljivega spoja 57, med mirujočim zgornjim delom ohišja 1 in rotirajočo gredjo 3 je izvedeno s tesniloma 20 in 21. Tesnjenje med kanali 31 in 32, je izvedeno s tesnili 24, 25 in 26.

V nadaljevanju bo opisana metoda generiranja delovnega momenta oziroma rotacije modularnega hidravličnega zasučnega motorja po izumu. V odvisnosti od smeri njegovega vrtenja doteka hidravlično olje pod tlakom v zgornji del ohišja 1 skozi kanal 12 ali kanal 15 ter nadaljuje pot skozi kanale 31 ali kanale 32 v krmilni modul 7, kjer po kanalu 48 ali 46 nadaljuje pot skozi kanal 60 ali 61 v izstopni kanal 36 ali 34 ter preko njega v delovno orodje 22.

Del hidravličnega olja iz krmilnega modula 7 skozi kanale 47 potuje neposredno v delovno komoro 13 tako, da istočasno polni tri delovne komore 13 na levi in tri povratne komore 13 na desni strani rotorja 6 v delovnem modulu 10. Tlak v tlačnih delovnih komorah 13 ustvarja odrivno silo F na planetnik 5, pri čemer njegov zunanji valoviti profil 40 ubira v notranji valoviti profil 41 od zunanjega obroča 4. Pri tem odrivna sila F povzroči krožno vrtenje planetnika 5. Istočasno notranji valoviti profil 38 planetnika 5 ubira v zunanji valoviti profil 23 na rotorju 6, zaradi česar potisne rotor 6 v smeri vrtenja in ga na ta način generira. Rotor 6 vrtenje prenaša dalje na gred 3, ki se s tem vrti z enako hitrostjo v isto smer. Ob vrtenju rotorja 6 se kanali 47 krmilnega modula 7 izmenično odpirajo tako, da je polovica delovnih komor 13 pod tlakom zaradi dotekanja hidravličnega olja, druga polovica pa se prazni s tem, ko hidravlično olje odteka skozi kanal 46 ali kanal 48 ter pot nadaljuje skozi kanal 60 ali kanal 61 dalje v kanal 46 ali v kanal 48 in nadaljuje pot skozi kanal 31 ali kanal 32 v zgornjem delu ohišja 1 v kanal 12 ali v kanal 15 nazaj v delovni stroj, ki rotor 6 napaja z hidravličnim oljem pod tlakom. Postopek se ciklično ponavlja.

Razen predhodno opisanega delovanja modularnega hidravličnega zasučnega motorja po izumu izvaja le-ta tudi funkcijo prenosa hidravličnega olja iz delovnega stroja do delovnega orodja 22. V odvisnosti od smeri vrtenja oziroma smeri delovanja nanj priključenega delovnega orodja 22 hidravlično olje vstopa v modularni hidravlični zasučni motor skozi kanal 16 ali kanal 17 in dalje skozi vrtljivi spoj 64 do vrteče se gredi 3 in po enem od njenih kanalov 34 ali 36 do delovnega orodja 22, ki je pritrjeno na gred 3. Pri tem je v pripadajočih dovodnih kanalih 16 in 34 oziroma 17 in 36 hidravlično olje pod tlakom, dočim je v povratnem oziroma odvodnem pripadajočem kanalu 34 in 16 ali kanalu 36 in 17 tlak nižji za padec tlaka v delovni komori

13.

Bistvena prednost modularnega hidravličnega zasučnega motorja po izumu pred znanimi je v modularni gradnji, v doseganju večjih navorov pri sorazmerno majhni lastni teži, so kompaktni in imajo bistveno manjše padce tlaka pri napajanju delovnega orodja 22 skozi rotor 6. Izkustveno je dognano, da znaša padec tega tlaka pri hidravlične motorju po izumu izvedbe 5 ton in 10 ton 6 bar, pri znanih hidravličnih motorjih pa tudi do 36 bar. Na ta način se privarčuje do 5 kW pogonske moči. Hkrati zagotavlja do 30% boljši izkoristek materiala zaradi manjšega odvzema materiala pri mehanski obdelavi, kar pomeni tudi časovni prihranek. Prav tako ta izvedba bistveno poveča zanesljivost tesnjenja med moduli zaradi naleganja tesnil 20 in 21 na treh naležnih površinah 58, omogoča pa tudi večji presek kanalov 34 in 36, tudi do 50%. Prednost te izvedbe je tudi v tem, da imata kanala 34 in 36 v gredi 3 po celi dolžini konstantni presek ter obliko in, da imata kanala 34 in 36 enak presek in obliko kot kanala 16 in 17 v zgornjem delu ohišja 1. Nadalje modularni sestav izvedbe po izumu, vključno z izvedbo krmilnega modula 7, vrtljivega spoja 64 in z linijo pretočnega kanala 34 omogoča enakomeren, torej zvezni prehod oziroma pretok hidravličnega olja.

Claims (9)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Modularni hidravlični zasučni motor, označen s te im, da se sestoji iz zgornjega dela ohišja (1), iz najmanj enega ali več krmilnih modulov (7), iz najmanj enega ali več delovnih modulov (10) in iz spodnjega dela ohišja (2), ki tvorijo modularni sklop, ki je preko ležajev (29, 30) vrtljivo nameščen na centrično gred (3), pri čemer si v primeru večjejga števila vgrajenih krmilnih modulov (7) in delovnih modulov (10) le ti ssledijo v izmeničnem zaporedju, število enih in drugih pa je vedno enako; da je krmilni modul (7) izveden kot samostojna krmilna enota oblike krožnega kolobarja z centrično luknjo (67), ki ima na čelni ploskvi izvedene kanale (42, 46, 48), na hrbtni ploskvi pa kanale (42, 47), dočim ima ob centrični luknji (67) poševno izvedene kanale (60, 61), ki si po celotnem obsegu sledijo izmeničnem zaporedju; da se med zgornjim delom ohišja (1), krmilnim modulom (7) in zunanjim obročem delovnega modula (10) nahajajo tesnilna mesta (55) z centrirno tesnilnimi obroči (14); da je med zgornjim delom ohišja (1) in čelno ploskvijo gredi (3) izveden vrtljivi spoj (64), ki ga tvorita dvojni stopničasti valj (62) izveden v zgornjem delu ohišja (1) in dvojni stopničasti valj (63), ki je izveden v gredi (3); da je na gredi (3) izveden sklop aksialnega varovanja (49), ki ga tvorita podporni obroč (9) z notranjim krožnim kanalom (50) in nosilni obroč (11).
2. 2. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da so kanali (60) napram čelni oziroma zgornji ploskvi krmilnega modula (7) izvedeni pod kotom (β), kanali (61) pa pod kotom (γ), pri čemer se kot (β) giblje med 25° in 35°, kot (γ) pa med 45° in 55°.
3. 3. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da so dimenzije dovodnih kanalov (46, 60, 61) na krmilnem modulu (7) opredeljene z razmerjem do premera D delilnega kroga kanalov (47) tako, da širina dovodnega kanala (46) znaša 0.09 D, višina pa 0.03 D, premer dovodnih kanalov (60) znaša 0.04

   D, premer dovodnih kanalov (61) znaša 0.06 D, višina krmilnega modula (7) pa znaša 0.2 D.
4. 4. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da je po en centrirno tesnilni obroč (14) vstavljen v kanala (42), ki sta izvedena na zgornji in spodnji ploskvi zunanjega obroča (4), ki se nahaja v delovnem modulu (10).
5. 5. Motor po zahtevku 1 ali 4, označen s tem, da je centrirno tesnilni obroč (14) izveden kot krožni kolobar, katerega prečni presek je oblike nepravilnega večkotnika s po najmanj enim izbočenim tesnilnim robom (52) na vsaki strani, pri čemer njegova večja ravna ploskev predstavlja zunanji naležni rob (53), dočim ima na notranjem premeru izveden kanal (51) polkrožne ali poleliptične oblike.
6. 6. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da sta v obmiočju vrtljivega spoja (63) v gred (3) izvedena centrična kanala (59, 65) s tremi naležnimi površinami (58) za namestitev rotacijskih tesnil (20, 21).
7. 7. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da sta prečna preseka kanalov (46, 48) v krmilnem modulu (7) skladna prečnemu preseku kanalov (31, 32) v zgornjem delu ohišja (1) tako, da skupaj tvorijo optimalni presek za prenos hidravličnega olja do delovnih komor (13) v delovnem modulu (10).
8. 8. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da je kanal (34) v gredi (3) nekoliko odmaknjen od vzdolžne središčne osi (45) s katero poteka vzporedno in, da je njemu sosednji kanal (36) izveden pod kotom (a), ki ga oklepa z vzdolžno središčno osjo (45), pri čemer sta kanala (34, 36) izvedena po celi višini gredi (3) in pri čemer se kot (a) giblje v območju med 5° in 15°.
9. 9. Motor po zahtevku 1, označen s tem, da je za naleg podpornega obroča (9) z nosilnim obročem (11) namenjen krožni profil (54), ki je izveden po celem obodu gredi (3).