SK6750Y1 - Plynulá prevodovka - Google Patents

Plynulá prevodovka Download PDF

Info

Publication number
SK6750Y1
SK6750Y1 SK23-2013U SK232013U SK6750Y1 SK 6750 Y1 SK6750 Y1 SK 6750Y1 SK 232013 U SK232013 U SK 232013U SK 6750 Y1 SK6750 Y1 SK 6750Y1
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
gear
pump
continuously variable
continuous
flow
Prior art date
Application number
SK23-2013U
Other languages
English (en)
Other versions
SK232013U1 (sk
Inventor
Pavol Figura
Original Assignee
Pavol Figura
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavol Figura filed Critical Pavol Figura
Priority to SK23-2013U priority Critical patent/SK6750Y1/sk
Publication of SK232013U1 publication Critical patent/SK232013U1/sk
Priority to JP2015556909A priority patent/JP2016511356A/ja
Priority to UAA201506774A priority patent/UA115345C2/uk
Priority to KR1020157022984A priority patent/KR20150114511A/ko
Priority to CN201480007703.5A priority patent/CN104981607B/zh
Priority to CA2897753A priority patent/CA2897753A1/en
Priority to PCT/SK2014/050003 priority patent/WO2014123490A2/en
Priority to US14/760,364 priority patent/US20150354357A1/en
Priority to RU2015137982A priority patent/RU2647268C2/ru
Priority to EP14710403.8A priority patent/EP2954197B1/en
Publication of SK6750Y1 publication Critical patent/SK6750Y1/sk
Priority to HK15112431.5A priority patent/HK1211646A1/xx

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C20/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines
    • F01C20/08—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines or engines characterised by varying the rotational speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or engines
    • F01C1/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C1/00—Rotary-piston machines or engines
    • F01C1/08—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F01C1/10—Rotary-piston machines or engines of intermeshing engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/008—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for rotary or oscillating-piston machines or engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/18—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber
    • F04C14/185—Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by varying the volume of the working chamber by varying the useful pumping length of the cooperating members in the axial direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/082—Details specially related to intermeshing engagement type machines or pumps
    • F04C2/084—Toothed wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/102—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member the two members rotating simultaneously around their respective axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/103—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member one member having simultaneously a rotational movement about its own axis and an orbital movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03C—POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINES DRIVEN BY LIQUIDS
    • F03C2/00—Rotary-piston engines
    • F03C2/08—Rotary-piston engines of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co- operating members similar to that of toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H39/00—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/34—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type in which a rotor on one shaft co-operates with a rotor on another shaft
    • F16H39/36—Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type in which a rotor on one shaft co-operates with a rotor on another shaft toothed-gear type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Control Of Fluid Gearings (AREA)
  • Hydraulic Motors (AREA)

Abstract

Plynulá prevodovka (1) obsahuje aspoň jedno čerpadlo (2) a aspoň jeden hydromotor (3), pričom aspoň jedno čerpadlo (2) alebo hydromotor (3) má plynulo regulovateľné parametre. Je charakteristická vstupným hriadeľom (4) a jedným alebo viacerými výstupnými hriadeľmi (5), (6) s rovnakou alebo úmernou plynulou reguláciou otáčok.

Description

V dnešnej dobe existuje veľké množstvo prevodoviek používaných v doprave, v priemysle a v iných oblastiach hospodárstva.
Môžu byť rozdelené na:
- prevodovky s konštantným prevodom (tvorené napr. dvomi ozubenými kolesami, čerpadlom a hydromotorom, pákové a pod.),
- prevodovky premenlivé (napr. klasické manuálne prevodovky v osobných, nákladných automobiloch, v bicykloch, obrábacích strojoch a pod.),
- prevodovky čiastočne plynulé (napr. variátorové, hydrodynamický menič a pod.),
- prevodovky, ktoré sa navonok správajú od nulových otáčok ako plynulé (sú to zväčša automatické prevodovky tvorené ozubenými kolesami, variátorom, jednou alebo viacerými spojkami, hydrodynamickým meničom a pod.),
- prevodovky absolútne plynulé s teoretickým prevodom 1 : 0 až 1 : nekonečno s premenlivým momentom. Známa je zatiaľ jediná takáto funkčná prevodovka tvorená čerpadlom s plynulé meniteľným výstupným prietokom a hydromotorom s plynulé meniteľnými otáčkami podľa prihlášky vynálezu PCT/SK2011/000009 zverejnenej pod číslom WO/2011/129776.
Technické riešenie sa týka plynulej hydraulickej prevodovky tvorenej čerpadlami a hydromotormi, je spomenutý súčasný stav týchto komponentov, ktoré sú schopné i samostatnej činnosti a sú principiálne rovnakej konštrukcie.
Súčasný stav techniky je vytvorený na základe informácií získaných z WIPO - Ženeva, Espacenet, Google (patenty, gerotory, prevodovky, premenlivé prevodovky, plynulé prevodovky, automatické prevodovky) a všeobecne dostupných informácií z internetu.
Zubové čerpadlá alebo hydromotory s rôznymi tvarmi zubov, alebo čerpadlá a hydromotory s rotačnými piestami majú veľké využitie hlavne v mazacej technike, v generovaní tlakov, v hydraulických pohonoch, v hydraulických prevodovkách, ale i v iných rôznych hydraulických strojoch a zariadeniach. Niektoré sú konštruované na konkrétne podmienky s konštantnými parametrami, niektoré s prestaviteľnými parametrami a niektoré dokonca s plynulé meniteľnými parametrami, a to za prevádzky v statickom, ale i dynamickom režime. Dnes už dokážu čerpadlá pracovať s plynulé meniteľným prietokom, hydromotory s plynulé meniteľnými otáčkami a prevodovky s absolútne plynulou reguláciou otáčok, a to i od nulových výstupných otáčok bez použitia spojky alebo bez hydrodynamického meniča. Prevodovky majú veľmi široké využitie a sú použiteľné doslova od bicyklov až po tanky, nevynímajúc motocykle, osobné, ale i nákladné automobily a podobne. Najrelevantnejší takýto ftinkčný vynález s medzinárodnou prihláškou PCT/SK2011/000009 bol medzinárodne zverejnený pod číslom W0/2011/129776, ktorý používa na ozubených kolesách prstence alebo segmenty s prietokovými otvormi a používa ozubené kolesá s vonkajším, ale i vnútorným ozubením. Doterajší stav techniky pozná i iné typy čerpadiel a hydromotorov so vzájomným axiálnym posuvom ozubených kolies, ktoré ale nespĺňajú základné podmienky práce takéhoto hydraulického zariadenia, alebo majú svoje nedostatky, ktoré bránia ich využiteľnosti. Sú teda nepoužiteľné na priemyselné alebo obchodné použitie, ako napríklad čerpadlá typu „gerotor“, ktoré neobsahujú ani rotačné, ani plošné kompenzačné systémy, i keď v týchto čerpadlách prichádza pri prestavovaní k vnútorným objemovým zmenám, a ani synchronizačné systémy ozubených kolies. Preto nie sú schopné plynulo meniť prietok kvapalín od nulového prietoku, nie sú schopné vytvoriť tzv. nulovú výtokovú alebo výtlačnú (ďalej len výtokovú) plochu zubov plynulým spôsobom pri vnútornej zmene objemu, a tiež pri uzatvorených medzizubových priestorov. Výtokový objem tohto čerpadla s plynulé meniteľným prietokom je úmerný výtokovej ploche, vnútorným objemovým zmenám, zmenám uzatvorených medzizubových priestorov, čo znamená, že bez vynálezcovskej činnosti a dlhodobého bádania nebolo možné vytvoriť toto nové čerpadlo ani hydromotor ako súčasť plynulej prevodovky.
Dokument W0/2011/129776 je tvorený ozubenými kolesami vzájomne axiálne posuvnými, na ktorých sú nasunuté prstence alebo segmenty s prietokovými otvormi, ktoré rozdeľujú ozubené kolesá na činnú a nečinnú časť. Tieto ozubené kolesá môžu byť s vonkajším, ale i vnútorným ozubením. Odvaľujú sa po sebe, ale nedokážu vytvárať orbitálny pohyb. Ozubené kolesá sa dotýkajú v jednom alebo viacerých (odvaľovacích) bodoch, ale nie v takom počte, aký počet zubov má najmenšie z nich. Obsahuje posuvné tesniace puzdro. Medzizubové priestory sú po obvode samostatné a kvapalina sa medzi nimi neprelieva. Ozubené kolesá
SK 6750 Υ1 predkladaného technického riešenia majú iné konštrukčné vlastnosti, neobsahujú žiadne prstence ani segmenty. Vstupný alebo výstupný tlak v medzizubových priestoroch je vždy rovnaký, podľa toho na ktorej strane (vstupnej alebo výstupnej) sa medzizubové priestory práve nachádzajú (výnimku tvorí na okamih len jeden medzizubový priestor, ktorý je práve v tzv. maximálnom objemovom režime a nie je spojený ani so vstupom ani s výstupom, niekedy dva, kde sa pridáva i protiľahlý, ktorý je v minimálnom objemovom režime). Toto platí, ak sa pohybujú ozubené kolesá okolo vlastných osí. Tiež v predkladanom technickom riešení nerozdeľujeme ozubené kolesá na činnú a nečinnú časť, ale zuby vytvárajú na čerpadle tzv. nasávaciu plochu (na vstupe) a výtlačnú plochu (na výstupe) a pri hydromotore je tlačná plocha (na vstupe) a voľná plocha (na výstupe). Plocha na vstupe a plocha na výstupe na jednom zariadení je vždy rovnaká, mení sa plynulo od nuly a je úmerná prietokovému množstvu i vďaka kompenzačným a synchronizačným systémom. Tým sa mení i prenášaný moment. Pri orbitálnom pohybe ozubených kolies je vstup alebo výstup riešený do každého medzizubového priestoru ozubeného kolesa s vnútorným ozubením samostatne, a preto tieto jednotlivé vstupy a výstupy pracujú v oboch režimoch a musia sa proti centrálnemu vstupu a výstupu v korpuse prepínať.
Dokument GB 1 539 515 A - Čerpadlo je tvorené ozubenými kolesami len s vonkajšími zubami, ktoré sa proti sebe posúvajú axiálne. Na týchto ozubených kolesách sú nasunuté prstence bez prietokových otvorov. Keďže sú tieto prstence bez prietokových otvorov, vo väčšine medzizubových priestoroch bude kvapalina úplne uzatvorená, pretože sú osadené a uzatvorené v korpuse čerpadla. Nie je možné pohybovať ani prstencom bez prietokových otvorov, ktorý je klzné osadený do tesniacej dosky. Axiálny posun zabezpečuje hydraulika s protipôsobením pružiny. Keďže je kvapalina nestlačiteľná, tak nie je zatiaľ možný vzájomný axiálny pohyb s týmito ozubenými kolesami, a ani s pohyblivým prstencom pomocou tesniacej dosky. Do tohto okamihu nie je možné považovať toto čerpadlo s funkciou plynulé meniteľného prietoku za funkčné a využiteľné. V texte je napísané, že toto čerpadlo nedokáže pracovať v nulovom prietoku, čo je jasný dôkaz, že ak by toto čerpadlo bolo schopné aj pracovať, tak by to bolo aj tak len čerpadlo s obmedzenou funkciou prietoku. Tiež je v texte opísaná možná zmena objemov kvapaliny v uzatvorených medzizubových priestoroch tak, že vytvorí „napr. výseky na bokoch zubov, alebo že zabezpečí spojenie uviaznutej kvapaliny s vývodmi cez vhodné kanály v ozubených kolesách alebo v prstencoch“. Toto je ale ďalší problém, ktorý tiež bráni využiteľnosti takéhoto čerpadla. Ľahko sa to napíše „že sa vytvoria vhodné prietokové kanály“. Realita funkcie hydraulického zariadenia je ale úplne iná, pretože i malé netesnosti a malé prietokové kanály urobia hydraulické zariadenie nefunkčné. Zrejme i z toho dôvodu toto čerpadlo do dnešného dňa nikto nevyrába. Nevýhody čerpadla:
- Čerpadlo nie je schopné pracovať ako „zubové čerpadlo s plynulé prestaviteľným výstupným prietokom“.
- Čerpadlo nedokáže pracovať s kolesami s vnútorným ozubením.
- Čerpadlo je principiálne pre klasické hydraulické kvapaliny nepoužiteľné.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať do vysokých tlakov.
- Čerpadlo nie je schopné regulárnej práce s nulovým prietokom a z toho dôvodu ani nemá synchronizačný systém ozubených kolies.
- Čerpadlo nemá prstence s prietokovými otvormi, a tým neumožňuje prietok kvapaliny z činnej časti do nečinnej časti jednotlivých ozubených kolies. Prstence bez prietokových otvorov nezabránia vytváraniu uzatvorených medzizubových priestorov.
- Čerpadlo nedokáže pracovať ako presné dávkovacie čerpadlo, pretože má prietok závislý i na iných parametroch čerpadla (napr. i na výstupnom tlaku čerpadla).
- Čerpadlo neobsahuje vnútorný ani vonkajší kompenzačný systém, a preto nedokáže zabezpečiť presný kontrolovaný prietok.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať s konštantným prietokom, lebo neobsahuje aretačný systém.
- Prestavovací systém čerpadla je ovplyvňovaný tlakom kvapaliny vo vnútornom priestore, pretože sa tu ovplyvňujú dva hydraulické tlaky, a to prestavovací tlak, výstupný tlak z čerpadla a jednej pružiny.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať ako hydromotor s prestaviteľnými otáčkami, pretože vstupný tlak kvapaliny po prekonaní silového pôsobenia pružiny by prestavil toto „čerpadlo“ do maximálneho prietokového režimu a ďalšia regulácia prietoku je nemožná.
- Toto čerpadlo nie je schopné pracovať v spolupráci s hydromotorom ako prevodovka s plynulé meniteľnými otáčkami.
Dokument DE 101 56 977 A1 rieši hydromotor s plynulé meniteľnými otáčkami. Tento zubový hydromotor je podľa nákresu tvorený dvomi ozubenými kolesami, ktoré absolútne nespĺňajú základnú podmienku spolupráce ozubených kolies, čo je úplne jasné a zrejmé z nákresu rezu čerpadla a ešte lepšie z nákresu puzdra ozubeného kolesa. Z toho dôvodu ozubené kolesá budú vytvárať v mieste vzájomného dotyku netesnosť, ktorá bude závislá od otáčok, veľkosti zubov a od vzdialenosti osí týchto kolies a doslova bude tento hydromotor pracovať v pulznom režime, pretože tieto zuby budú pri rotácii do seba narážať. Táto skutočnosť hneď na začiatku vylúči tento hydromotor z kategórie hydromotora s plynulé meniteľnými otáčkami. V takomto režime bude mať tento hydromotor minimálnu životnosť, a tým pádom žiadnu využiteľnosť.
Ak pripustíme že budú tieto ozubené kolesá schopné sa po sebe odvaľovať, tak do jedného ozubeného ko
SK 6750 Υ1 lesa sa bude zasúvať puzdro ozubeného kolesa, ktoré obsahuje prietokové otvory. Tieto otvory jedna súčiastka prekryje na niekoľkých miestach, a tým úplne uzavrie niekoľko medzizubových priestorov ozubeného kolesa. Koľko ich uzavrie, z nákresu nie je zrejmé, ale s určitosťou to bude minimálne jeden. Hydraulická kvapalina je nestlačiteľná a z toho dôvodu zasúvanie puzdra ozubeného kolesa do už spomenutého ozubeného kolesa nebude možné. Druhé ozubené koleso obsahuje ozubený veniec, ktorý obsahuje prietokový otvor. Tento ozubený veniec spoločne s uzatváracou stenou úplne uzatvoria niekoľko (s úplnou istotou viac ako jeden) medzizubových priestorov na druhom ozubenom kolese a neumožnia prestavovať vnútorné časti hydromotora, a tým hydromotor nedokáže meniť plynulo otáčky. Hydromotor je nefunkčný, a tým nevyužiteľný. Nevýhody hydromotora:
- Hydromotor je nefunkčný a nedokáže pracovať s plynulo meniteľnými otáčkami.
- Hydromotor nedokáže pracovať ako čerpadlo s plynulé meniteľným výstupným prietokom.
- Hydromotor nedokáže pracovať s ozubenými kolesami s vnútorným ozubením.
- Vstupný tlak kvapaliny v hydromotore ovplyvňuje prestavovanie. Tlak kvapaliny pôsobí silou na vnútorné časti, a preto prestavovanie nie je závislé len na silovom pôsobení prestavovacieho mechanizmu. Ak vstupný tlak bude vyvodzovať väčšiu silu, ako je sila prestavovacieho mechanizmu, prestavovanie nebude možné.
- Hydromotor neobsahuje aretačný systém a nie je schopný pracovať s konštantnými otáčkami.
- Hydromotor nedokáže vytvoriť prevodovku s plynulé meniteľnými otáčkami.
Dokument US 2008/0166251 A1 rieši čerpadlo tvoreného dvomi ozubenými kolesami typu gerotor, len s jedným hnacím hriadeľom, kde je axiálne posuvné vonkajšie ozubené koleso a je prestavované výstupným tlakom. Dokument nerieši plynulé meniteľný prietok, ale len meniteľný prietok, nerieši ani nulový prietokový režim, ani žiadne kompenzácie. K nulovému prietokovému režimu sa môže len priblížiť, čo je v spise jasne napísané. Čerpadlo nie je možné prestavovať v statickom režime. Čerpadlo je len s čiastočnou fiinkciou premenlivého prietoku. Z dôvodu správnej funkcie prestavovacieho systému čerpadla musí mať zabezpečený minimálny prietok na výstupe čerpadla, čiže nie je možná jeho práca v nulovom režime. Toto čerpadlo neobsahuje synchronizačný systém ozubených kolies, ani iný systém, ktorý by zabezpečil synchrónne otáčky oboch ozubených kolies a nulový prietokový režim. Tiež neobsahuje ani iný prestavovací systém, ktorý by dokázal toto čerpadlo prestaviť z nulového prietokového režimu. Prestavovanie tohto čerpadla je priamo závislé na prietoku a tlaku z výstupu čerpadla, a z toho dôvodu je i výstupný prietok závislý i na odbere kvapalného média do prestavovacieho systému. Čerpadlo nie je schopné pracovať vo funkcii presného dávkovacieho čerpadla a čerpadlo na výstupe i z toho dôvodu pracuje pri začatí prestavovania a pri ukončení prestavovania v skokových režimoch prietoku, čím je narušená plynulá funkcia prietoku. Čerpadlo nie je schopné pracovať ako hydromotor s premenlivými otáčkami, pretože tlak na vstupe je väčší ako tlak na výstupe a prestavovanie je tak nemožné. Čerpadlo nie je schopné plynulé meniteľného prietoku, pretože pri prestavovaní tohto čerpadla z jedného prietoku do druhého prichádza k javu, kedy sa mení vnútorný objem čerpadla. Tento jav je spôsobený rôznymi plochami vnútorných tesnení z dôvodu ich nerovnakých priemerov. Táto zmena objemu nie je zanedbateľná a tento jav je tak vážny, že toto čerpadlo nie je schopné bez kompenzačných alebo iných systémov sa vysporiadať s touto zmenou objemu a čerpadlo je pre plynulé meniteľný prietok nefunkčné. Dokonca, ak vnútorná zmena objemu (pri zväčšovaní) na výstupnej časti čerpadla bude taká veľká, aký je momentálny prietok, tak na výstupe z čerpadla nebude žiaden prietok, a tým i funkcia premenlivého prietoku je narušená a samotné prestavovanie tiež. Za najzávažnejší nedostatok pokladám to, že podľa príkladu uskutočnenia v tomto dokumente existuje minimálne jeden medzizubový priestor v čerpadle, ktorý je na určitý okamih vždy úplne uzatvorený. Počet takto uzatvorených medzizubových priestorov, jeden alebo viac, v jednom okamihu závisí nielen na konštrukcii čerpadla, ale i na párnom, alebo nepárnom počte zubov vnútorného ozubeného kolesa. V tomto okamihu žiadne prestavovanie bez kompenzácie nie je možné, pretože hydraulická kvapalina je nestlačiteľná. Toto sa deje pri každom medzizubovom priestore, ktorý je na okamih v tzv. maximálnom objemovom režime.
V niektorých prípadoch i pri každom medzizubovom priestore, ktorý je oproti.
Z jednotlivých obrázkov dokumentu US 2008/0166251 Á1 je to totiž úplne jasné pre odborníka a nie je možné to chápať inak. Z toho dôvodu nie je možné v čerpadlách typu gerotor bez kompenzačných alebo iných systémov prestavovať prietok čerpadla a plynulo už vôbec nie.
Nevýhody čerpadla:
- Čerpadlo nie je schopné pracovať ako čerpadlo s plynulé meniteľným prietokom.
- Čerpadlo nie je schopné sa lineárne prestavovať.
- Čerpadlo nie je schopné sa prestavovať v statickom režime.
- Čerpadlo nie je schopné regulárne pracovať v lineárnom režime.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať ako hydromotor s plynulé meniteľnými otáčkami.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať s náhonovým hriadeľom na vonkajšie ozubené koleso, lebo ho neobsahuje.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať v nulovom prietokovom režime.
SK 6750 Υ1
- Čerpadlo neobsahuje kompenzačné systémy na kompenzáciu zmien vnútorných objemov, ani iné systémy.
- Čerpadlo neobsahuje kompenzačné systémy uzatvorených medzizubových priestorov, ani iné systémy, ktoré zabránia vytváraniu uzatvorených medzizubových priestorov.
- Čerpadlo neobsahuje synchronizačný systém ozubených kolies.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať ako čerpadlo s presným kontrolovaným prietokom.
- Čerpadlo nie je schopné pracovať v orbitálnom režime.
- Prestavovanie čerpadla je závislé na výstupných parametroch z čerpadla, a i z toho dôvodu tu prichádza ku skokovým zmenám výstupného prietoku.
- Čerpadlo nedokáže vytvárať prevodovky s plynulou reguláciou otáčok.
Dokument US 4 740 142 obsahuje dva typy čerpadiel:
1. Zubové čerpadlá s vonkajším, ale i vnútorným ozubením.
Ide o zubové čerpadlá obsahujúce dve ozubené kolesá s vonkajšími zubami a čerpadlá obsahujúce jedno ozubené koleso s vonkajšími zubami a jedno s vnútorným ozubením, kde pri axiálnom posune ozubených kolies prichádza na okrajoch zubov k prietoku kvapaliny z vyššieho tlaku do nižšieho, čo absolútne vylúči regulárnu prácu takéhoto čerpadla. Je to elementárna chyba a ďalšie úvahy o funkčnosti týchto čerpadiel sú zbytočné. Toto čerpadlo je schopné práce len v maximálnom prietoku, a to len za podmienky, Že budú obe ozubené kolesá rovnako dlhé. Túto problematiku vyriešil spomenutý dokument W0/2011/129776, ktorý je funkčný.
2. Zubové čerpadlo typu gerotor.
Zubové čerpadlo typu gerotor v tomto dokumente nie je schopné regulárnej práce a platí pre tento dokument všetko podstatné, čo je napísané vo vyjadrení pre dokument US 2008/0166251 Al.
Technické riešenie plynulej prevodovky dokáže nahradiť funkčnú plynulú hydraulickú prevodovku podľa dokumentu zverejnenia W0/2011/129776, i keď tá má svoje nesporné výhody. Principiálne je ale inej konštrukcie a jednotlivé čerpadlá a hydromotory dokážu spolupracovať s čerpadlami a hydromotormi vyrobenými podľa spomenutého dokumentu a dokážu tak vytvárať absolútne plynulé prevodovky pracujúce od nulových výstupných otáčok s premenlivým momentom. Plynulá prevodovka, ako i jej samostatné komponenty, môžu ovplyvniť výrobu nových typov čerpadiel, hydromotorov, hydraulických prevodoviek, automatických plynulých prevodoviek, ako i rôznych regulovaných hydraulických pohonov.
Podstata technického riešenia
Podstata tohto technického riešenia spočíva vtom, že je vytvorená hydraulická prevodovka, obsahujúca minimálne jedno čerpadlo s plynulé meniteľným prietokom alebo minimálne jeden hydromotor s plynulé meniteľnými otáčkami. Spojením výstupu čerpadla so vstupom hydromotora a výstup hyromotora so vstupom čerpadla (oba vyrobené podľa vynálezu) vznikne absolútne plynulá prevodovka s teoretickým prevodom 1 : 0 až 1 : nekonečno. Reálny prevod bude 1 : 0 až 1 : X (X bude na základe bádania a skúseností viac ako 100). Takáto prevodovka môže pracovať ako centralizovaná prevodovka (v jednom korpuse) alebo v decentralizovanej forme (čerpadlo je od hydromotora vzdialené a sú spojené napr. hydraulickým potrubím). Prevodovka môže obsahovať i viac spolupracujúcich členov ako dva spolupracujúce členy. Je samozrejmosťou, že takéto prevodovky môžu pracovať ako plynulé automatické prevodovky.
Čerpadlo je vytvorené minimálne dvomi ozubenými kolesami alebo rotačnými piestami (ďalej len ozubenými kolesami) do seba zasunutými, kde aspoň jedno ozubené koleso bude s vonkajším ozubením a aspoň jedno ozubené koleso bude s vnútorným ozubením. Osi rotácie jedného a druhého ozubeného kolesa nie sú totožné. Ozubené kolesá v tomto vynáleze môžu mať rovnakú alebo rôznu dĺžku. Ozubené kolesá sa vzájomne dotýkajú minimálne v toľkých bodoch (alebo majú tieto body minimálnu vzdialenosť zubov od seba), koľko má zubov alebo vrchov vnútorné ozubené koleso s vonkajším ozubením. Počet zubov alebo vrchov (ďalej len zubov) vonkajšieho ozubeného kolesa s vnútorným ozubením je o jeden viac, ako je počet zubov vnútorného ozubeného kolesa s vonkajšími zubami. Minimálny počet zubov vnútorného ozubeného kolesa (rotačného piesta) na reálne použitie je 4 (štyri) zuby. Tieto ozubené kolesá môžu mať 4 (štyri) typy vzájomných pohybov proti osiam:
1. Obe ozubené kolesá sa točia len okolo vlastných osí.
2. Vonkajšie ozubené koleso sa netočí a vnútorné vytvára orbitálny pohyb.
3. Vnútorné ozubené koleso sa netočí a vonkajšie vytvára orbitálny pohyb.
4. Vonkajšie ozubené koleso a vnútorné ozubené koleso vytvárajú obmedzené orbitálne pohyby.
Každé z nich môže pracovať ako náhonové i hnané ozubené koleso. Ak sú obe ozubené kolesá hnané (napr. kvapalinou), tak pracujú vo funkcii hydromotora, čo ale neplatí pre tzv. nulový prietokový režim, ak obsahujú synchronizačný systém ozubených kolies, pretože nulový prietokový režim hydromotor obsahovať nesmie.
SK 6750 Υ1
Nový typ plynulého čerpadla mení nasávaciu a výtokovú plochu zubov vzájomným axiálnym posuvom ozubených kolies plynulo od nuly, pričom prebytočná kvapalina, ktorá sa nachádza v čerpadle vo vytvorených nevýtokových medzizubových priestoroch, obieha dookola z výstupu na vstup a zo vstupu na výstup. Pri hydromotore je tlačná plocha na vstupe a voľná plocha na výstupe. Obe ozubené kolesá, tak vonkajšie ako i vnútorné, môžu v čerpadle pracovať ako náhonové, i hnané. Pri hydromotore sú obe kolesá hnané. Ozubené kolesá v tomto vynáleze neobsahujú žiadne prstence a sú konštrukčne úplne iné ako v uvedených vynálezoch v stave techniky, okrem gerotorov. Z toho dôvodu je i veľký rozdiel v utesňovaní čerpadla v smere osí ozubených kolies nového čerpadla, ale i vo vtokovej a výtokovej časti čerpadla, pretože niektoré tieto tesnenia sú pohyblivé i v axiálnom smere, či už budú ozubené kolesá pracovať len v rotačnom pohybe, v rotačnom a orbitálnom pohybe alebo budú bez pohybu. Z bočných strán sú tieto ozubené kolesá utesnené tesneniami (niektoré s ložiskami), v ktorých sú drážky alebo otvory pre vstup a výstup kvapalného média, otvory pre hriadeľ vnútorného ozubeného kolesa alebo iné pomocné otvory a drážky (napr. na funkciu orbitálnych pohybov, spojovacie otvory a pod.). Niektoré tesnenia sa pohybujú spoločne s pohybujúcim sa ozubeným kolesom v axiálnom smere, ale pritom sa môžu i otáčať, niektoré sa pohybujú i orbitálne, niektoré sú pevne spojené s niektorou časťou čerpadla, alebo majú niektoré pohyby spoločné. Všetky tesnenia môžu byť tvorené z viacerých dielov. Diely sú pospájané a zaistené tak, aby sa to nerozišlo od seba pri pôsobení vnútorných tlakov alebo pri pôsobení iných vnútorných alebo vonkajších síl a aby neprichádzalo k úniku kvapalnej látky. Všetko je to osadené do korpusu čerpadla, ktorý môže byť tvorený i z viacerých častí (stredový korpus, bočné korpusové tesnenia a pod.). Niektoré komponenty sú pevne spojené s korpusom, niektoré pohyblivo cez ložiská alebo cez utesňovacie systémy. Cez korpus je zabezpečený vstupný a výstupný otvor čerpadla, prechod hriadeľov alebo iných mechanizmov, napr. prestavovací alebo presúvací (ďalej len presúvací). Tieto ozubené kolesá a niektoré tesnenia sú proti sebe vzájomne axiálne posuvné za pomoci presúvacieho mechanizmu. Ich vzájomný maximálny axiálny posuv môže byť daný minimálnou dĺžkou jedného z ozubených kolies. Presúvací mechanizmus môže byť tvorený akýmikoľvek doteraz známymi silovými mechanizmami. Môže to byť napr. na hydraulickom, pneumatickom, elektrickom, elektronickom, mechanickom princípe a pod., alebo ich kombináciou.
Kompenzačné systémy môžeme rozdeliť na rotačné a plošné:
Rotačné kompenzačné systémy sa týkajú všetkých uzatvorených medzizubových priestorov a sú závislé na umiestnení v čerpadle (Na vstupnej časti čerpadla je podtlaková zóna, na výstupnej časti je pretlaková zóna. Symetriu dodržať nemusíme, je to konštrukčná záležitosť.), na otáčkach čerpadla a na okamžitom prietokovom množstve. Túto kompenzáciu pre orbitálne čerpadlá (hydromotory) používať nemusíme. Rotačný kompenzačný systém môže byť tvorený i napr. čerpadlom s plynulé meniteľným výstupným prietokom podľa vynálezu WO/2011/129776, ktorý obsahuje i nulový prietokový režim s napojením do príslušného uzatvoreného medzizubového priestoru cez prietokové otvory alebo kanály v tesneniach alebo dieloch čerpadla a pod. Na kompenzovanie pretlaku v uzatvorených medzizubových priestoroch môžeme použiť i kanály napojené napr. do vstupnej časti nízkeho tlaku čerpadla a pod.
Plošné kompenzačné systémy sú závislé na rozdiele plôch dvoch tesnení na bokoch vnútorného ozubeného kolesa, na presúvacom mechanizme a na umiestnení a rozložení kompenzovaného priestoru v čerpadle (nazveme ich sekcie). Ak sa niektorá sekcia bude pohybovať po obvode, je treba plošnú kompenzáciu doplniť i o zmenu objemu napr. pripojením čerpadla s plynulé meniteľným výstupným prietokom a pod. Zmena objemov medzizubových priestorov po obvode vonkajšieho ozubeného kolesa nemá rovnaký charakter ani veľkosť, to ale vyplýva z rozdielu priemerov vrchov zubov ozubených kolies, a tiež zo vzájomnej polohy osí oboch ozubených kolies. Táto kompenzácia sa uplatňuje po obvode v sekciách a môžeme ich rozdeliť napr. na vstupnú sekciu, výstupnú sekciu a každý uzatvorený medzizubový priestor je samostatná sekcia. Týchto sekcií môže byť samozrejme i viac ako tri. Nie všetky sa ale musia používať. V orbitálnom čerpadle (hydromotore) ich bude toľko, koľko má medzizubových priestorov vonkajšie ozubené koleso (toľko má i zubov). Tu ale plošné kompenzačné systémy už nebudú závislé na tom, kde sa po obvode nachádzajú. Plošné kompenzačné systémy môžu byť tvorené rôznymi čerpadlami, valcami s piestami a pod. a budú schopné dodať alebo odobrať adekvátne množstvo kvapalného média do príslušnej sekcie medzizubových priestorov napojenými alebo umiestnenými napr. v bočnom tesnení a pod.
V uzatvorených medzizubových priestoroch sa uplatňujú oba kompenzačné systémy mimo orbitálnych čerpadiel (hydromotorov) a v niektorých prípadoch sa dajú spojiť do jedného.
Všeobecne sa dá povedať, že na zabezpečenie regulárnej práce čerpadla s plynulé meniteľným prietokom je potreba zabezpečiť kompenzáciu každého uzatvoreného medzizubového priestoru, pretože jeho objem sa počas jednej otáčky stále mení (okrem nulového režimu s nulovou plochou), a to i v tom prípade, ak je medzizubový priestor uzatvorený, čo i len 1 (jeden) stupeň pred polohou maximálneho objemového množstva príslušného medzizubového priestoru, alebo počas inej polohy, kedy medzizubový priestor uzatvoríme, pretože kvapalina je nestlačiteľná. Taktiež musíme kompenzovať každý medzizubový priestor aj neuzatvorený, ktorý z nejakého dôvodu mení svoj objem, aby bola zabezpečená v každom prietokovom režime správna
SK 6750 Υ1 funkcia čerpadla s plynulé meniteľným prietokom od nulového prietoku až do maximálneho konštrukčného prietoku. Výtokový objem čerpadla s plynulé meniteľným prietokom je úmerný výtokovej ploche vytvorenej ozubenými kolesami a mení sa vzájomným axiálnym posuvom ozubených kolies plynulo od nuly, pričom prebytočná kvapalina, ktorá sa nachádza v čerpadle vo vytvorených nevýtokových medzizubových priestoroch, obieha dokola z výstupu na vstup a zo vstupu na výstup toho istého čerpadla s plynulé meniteľným prietokom.
Kompenzačný systém môže byť samostatne riadený alebo je riadený pohybovým mechanizmom. Pre menej náročné čerpadlá niektorý kompenzačný systém používať nemusíme, zmenu objemu zanedbáme. Na zvýšenie utesnenia môžeme uzavrieť viac medzizubových priestorov, ktoré ale musíme počas prestavovania doplňovať alebo z nich odoberať kvapalné médium. Kompenzačný systém v tomto prípade musí obsahovať dostatočné množstvo kvapalného média, ktoré je závislé nielen na zmene objemov prestavovaných uzatvorených priestorov, ale i na sumárnom celkovom objeme uzatvorených medzizubových priestoroch. Tiež môžu byť niektoré uzatvorené medzizubové priestory vzájomne prepojené a vzájomne si „prelievať“ kvapalné médium. Kompenzačných systémov môže byť preto i viac ako jeden a môžu byť zvlášť napojené do jednotlivých uzatvorených medzizubových priestorov podľa toho, či sú na strane vysokého alebo nízkeho tlaku, v maximálnom objemovom režime alebo budú niektoré vzájomne prepojené na jednotný tlak. Tento pohybový mechanizmus je čiastočne závislý i na vnútorných tlakových pomeroch v čerpadle, a tiež už spomenutej zmene objemu, preto je treba počítať pri navrhovaní pohybového mechanizmu i s touto skutočnosťou. Tento stav sa dá ale veľmi ľahko vykompenzovať napr. za pomoci výstupného tlaku so spätnou väzbou na pohybový mechanizmus a pod. Z toho dôvodu môže byť pohybový mechanizmus vybavený aretačným systémom, ktorý zabezpečí stabilný prietok alebo iný pracovný režim, ktorý je manuálne alebo automaticky nastaviteľný (napr. nulový prietokový režim). Tým sa dá tento aretačný systém chápať nielen ako pomocný pre pohybový mechanizmus, ale i ako bezpečnostný prvok pre stroj alebo zariadenie, ktorý ho používa.
Nulový režim dosahujeme dvomi spôsobmi:
1. Nulový režim sa dosahuje tak, že ozubené kolesá sa od maximálneho prietokového režimu axiálne posunú proti sebe tak, že prestavená dĺžka presúvacieho mechanizmu je rovná najkratšej dĺžke jedného z ozubených kolies, a tým sa výtlačná plocha rovná nule (z toho vyplýva, že i výtokový objem je nulový). V tomto okamihu je ale nutné zabezpečiť synchrónne otáčky oboch ozubených kolies synchronizačným systémom. Tento synchronizačný systém môže byť tvorený akýmkoľvek doteraz známym princípom, ako napr. synchronizačnými členmi, ozubenými kolesami, reťazovým prevodom, pákovým prevodom alebo pomocným ozubeným kolesom s vnútorným ozubením (ktoré bude mať identické alebo podobné ozubenie ako ozubené koleso čerpadla s vnútorným ozubením), a pod. Tento synchronizačný systém pracuje minimálne vtedy, keď obe ozubené kolesá vytvárajú nulovú výtokovú plochu.
2. Nulový prietok môžeme dosiahnuť i tak, že zabezpečíme minimálny prietok (za pomoci minimálnej výtokovej plochy ozubených kolies, napr. 1 (jeden) mm2) a ten z výstupu vrátime cez regulovaný obtokový číen na vstup, ktorý je regulovaný napr. regulačnou skrutkou (ventilom) v obtokovom kanále. Počas práce obtokového regulovaného člena bude výtok závislý nielen na výstupnom hydraulickom odpore, ale i na hydraulickom odpore obtokového regulovaného člena. Po uzatvorení tohto regulačného člena čerpadlo pracuje bez obmedzenia. Tento regulovaný odtokový člen môže mať viacero funkcií a môže pracovať i ako bezpečnostný prvok, použitý proti preťaženiu čerpadla, ako prvok na zabránenie zneužitiu zariadenia alebo stroja, ktoré takéto čerpadlo používa, alebo ako regulátor hydraulickej brzdy pre hydromotor a pod.
Tento hydromotor s obtokovým regulovaným členom dokáže pracovať i ako hydraulická, dokonca ako plynulé regulovaná hydraulická brzda, a prebytočný tlak môže byť akumulovaný. Akumulátor môže byť na princípe hydraulickom, pneumatickom a pod. Hydraulických a pneumatických akumulátorov je veľa druhov. Môže to byť napr. tlaková nádoba s plynovým vankúšom, do ktorého napúšťame tlakové kvapalné médium z výstupu hydromotora, a tým akumulujeme energiu v tlakovej forme.
Plynulá prevodovka dokáže spolupracovať s automatickým vyhodnocovacím a riadiacim systémom a vytvárať tak automatické plynulé prevodovky. Tým dokážeme znižovať spotrebu, zvyšovať ekonomiku a úžitkové vlastnosti strojov a zariadení.
Príklad uskutočnenia
Príklad uskutočnenia technického riešenia podľa obrázkov 1 až 18. Príkladom bude plynulá prevodovka 1, ktorá bude tvorená jedným čerpadlom 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom vyrobeným podľa tohto riešenia a jedným hydromotorom 3 s plynulé meniteľnými otáčkami vyrobeným podľa tohto riešenia. Čerpadlo 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom je vyrobené s nulovým prietokovým režimom. Obsahuje obtokový regulovaný člen s regulačnou skrutkou 16 prietoku pri minimálnej výtokovej ploche 1 mm2 so štyrmi plošnými kompenzačnými systémami v štyroch sekciách. Hydromotor 3 s plynulé meniteľnými otáčkami je identický s čerpadlom 2 s plynulé meniteľným prietokom, ale neobsahuje obtokový regulovaný
SK 6750 Υ1 členom s regulačnou skrutkou 16. Čerpadlo 2 a hydromotor 3 sú hydraulicky spojené hydraulickým potrubím 19 z výstupného otvoru 22 hydromotora 3 na vstupný otvor 21 čerpadla 2 a dutou skrutkou 20 z výstupného otvoru 22 čerpadla 2 na vstupný otvor 21 hydromotora 3.
Výroba čerpadla 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom. Na vstupný hriadeľ 4 nasunieme jedno vnútorné ozubené koleso 8 s vonkajšími zubami a nasunieme ho do jedného vonkajšieho ozubeného kolesa 7 s vnútornými zubami. Tieto ozubené kolesá 7 a 8 sa budú otáčať okolo vlastných osí, ktoré nie sú ale totožné. Vonkajšie ozubené koleso 7 v tomto príklade nemá povolený axiálny posuv a bude v stredovom korpuse 18 klzné otočné osadené. Na hriadeľ 4 s vnútorným ozubeným kolesom 8 zasunutým do vonkajšieho ozubeného kolesa 7 klzné nasunieme posuvné tesnenie 9 s presúvacím závitom a posuvné tesnenie s kompenzačnými valcami 10 tak, že sa budú klzné dotýkať krajov vnútorného ozubeného kolesa 8 s vonkajšími zubami. Posuvné tesnenia 9 s presúvacím závitom a posuvné tesnenie 10 s kompenzačnými valcami majú rôzne priemery. Posuvné tesnenie 10 s kompenzačnými valcami má priemer, ako je priemer vrchov zubov vnútorného ozubeného kolesa 8, a posuvné tesnenie 9 s presúvacím závitom má priemer taký, aký je priemer vrchov zubov vonkajšieho ozubeného kolesa 7 s vnútornými zubami. Posuvné tesnenie 9 s presúvacím závitom a posuvné tesnenie 10 s kompenzačnými valcami sú zaistené segerovými poistkami 15. V posuvnom tesnení 10 s kompenzačnými valcami sa pohybujú kompenzačné piesty 23, ktoré sú pevne spojené s bočným tesnením U stredového korpusu so vstupným otvorom 21 a výstupným otvorom 22 a dorazom minimálneho prietoku. Kompenzačný piest v I. sekcii má opačný charakter práce ako kompenzačné piesty v II., III. a IV. sekcii. (Ak piest v I. sekcii nasáva, tak v II., III. a IV. sekcii vytláča a opačne.) Túto sústavu osadíme do stredového korpusu 18 tak, že sa bude vonkajšie ozubené koleso 7 v stredovom korpuse 18 klzné otáčať len okolo svojej osi a axiálny posuv nebude mať povolený. Stredový korpus 18 spojíme skrutkami 17 s bočným tesnením korpusu U a bočným tesnením korpusu 12. Na bočné tesnenie korpusu 12 pevne prichytíme skrutkami držiak 13, do ktorého otočné nasunieme presúvacie koleso 14 so závitovou skrutkou a zaistíme ho segerovou poistkou 15. V bočnom tesnení stredového korpusu 11 je vytvorený vstupný otvor 21 a výstupný otvor 22, doraz minimálneho prietoku a obtokový regulovaný člen, ktorý môžeme regulovať pomocou regulačnej skrutky prietoku 16. V bočnom tesnení korpusu 11 sa axiálne pohybuje posuvné tesnenie 10, v bočnom tesnení 12 sa axiálne pohybuje posuvné tesnenie 9. Plynulá zmena prietoku v statickom, ale i dynamickom režime je zabezpečená ručne pomocou presúvacieho kolesa 14 so závitovou skrutkou.
Uvedený príklad uskutočnenia predstavuje v podstate najjednoduchšie vytvorenie plynulej prevodovky 1, ako i čerpadla 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom a slúži na pochopenie podstaty riešenia. Z uvedeného opisuje zrejmé, že plynulú prevodovku 1, ako i čerpadlo 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom je možné vytvoriť aj v iných vyhotoveniach, ktoré všetky budú patriť do rozsahu nárokov. Čerpadlo 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom a hydromotor 3 s plynulé meniteľnými otáčkami sú principiálne rovnaké. Uvedené príklady sú teda len ilustratívne, pričom vzhľadom na nároky nie sú nijako obmedzujúce. Čerpadlá 2 s plynulé meniteľným výstupným prietokom a hydromotory 3 s plynulé meniteľnými otáčkami vytvárajú takto plynulé prevodovky 1 i za pomoci iných čerpadiel a hydromotorov.
Priemyselná využiteľnosť
Plynulá prevodovka podľa tohto technického riešenia má široké spektrum využitia. Využiteľnosť je v doprave, v poľnohospodárstve, v lesnom hospodárstve, v strojárskom priemysle a pod. Jednotlivé komponenty plynulej prevodovky sa dajú použiť i samostatne napr. ako dávkovacie čerpadlá v zdravotníctve, v potravinárstve, chemickom priemysle, veľké využitie je ale predpokladané v spolupráci s inými hydraulickými komponentmi, a tiež dokážu nahradiť doteraz vyrábané čerpadlá a hydromotory a zvýšiť tým ekonomiku práce strojov a zariadení. Najväčšie využitie technického riešenia je predpokladané v doprave ako automatická plynulá prevodovka schopná pracovať od nuly bez spojky alebo bez hydrodynamického meniča, a to plynulé s premenlivým momentom. Použiteľnosť bude od bicyklov, cez motorky, osobné a nákladné automobily, traktory, kombajny, lode, lietadlá ale i buldozéry, nakladače, bagre, žeriavy, výťahy alebo vo vojenskej technike a pod.
NÁROKY NA OCHRANU

Claims (12)

1. Plynulá prevodovka (1), vyznačujúca sa tým, že obsahuje minimálne jedno zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo minimálne jeden zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami.
2. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami obsahuje aspoň jedno vnútorné ozubené koleso (8) s vonkajšími zubami, na ktorom je nasunuté aspoň jedno vonkajšie ozubené koleso (7) s vnútorným ozubením, pričom ozubené ko
SK 6750 Υ1 lesá (7) a (8) majú aspoň jeden stupeň voľnosti v axiálnom smere (v smere osi X alebo Y), z bokov sú vybavené posuvným tesnením (9) a posuvným tesnením (10) a obsahuje aspoň jeden plošný kompenzačný systém.
3. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku la 2, vyznačujúca sa tým, že zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami obsahuje obtokový regulovaný systém s regulačnou skrutkou (16).
4. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom obsahuje aspoň jedno vnútorné ozubené koleso (8) s vonkajšími zubami, na ktorom je nasunuté aspoň jedno vonkajšie ozubené koleso (7) s vnútorným ozubením, okrem nulového režimu s nulovou výtlačnou plochou, pričom ozubené kolesá (7) a (8) majú aspoň jeden stupeň voľnosti v axiálnom smere (v smere osi X alebo Y), z bokov sú vybavené posuvným tesnením (9) a posuvným tesnením (10) a obsahuje aspoň jeden plošný kompenzačný systém a obtokový regulovaný systém s regulačnou skrutkou (16) alebo synchronizačný systém ozubených kolies (7) a (8).
5. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 1 až 4, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami obsahuje stredový korpus (18) alebo stredový korpus (18), bočné tesnenie (11) a bočné tesnenie (12).
6. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 1 až 5, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami je vybavený aspoň jedným presúvacím mechanizmom.
7. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 6, vyznačujúca sa tým, že presúvací mechanizmus je tvoreným presúvacím kolesom (14) so závitovou skrutkou, držiakom (13) a segerovou poistkou (15).
8. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 6a 7, vyznačujúca sa tým, že presúvací mechanizmus je vybavený aretáciou.
9. Plynulá prevodovka (1) podľa nároku 1 až 8, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami obsahuje aspoň jeden rotačný kompenzačný systém.
10. Plynulá prevodovka (1) podľa nárokov 1 až 9, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami obsahuje aspoň jeden automatický vyhodnocovací a riadiaci systém.
11. Plynulá prevodovka (1) podľa nárokov 1 až 10, vyznačujúca sa tým, že zubové čerpadlo (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom alebo zubový hydromotor (3) s plynulé meniteľnými otáčkami je súčasťou hydraulického alebo pneumatického akumulačného systému.
12. Plynulá prevodovka (1) podľa nárokov la4 až 11, vyznačujúca sa tým, že ozubené kolesá (7) a (8) zubového čerpadla (2) s plynulé meniteľným výstupným prietokom môžu byť tak náhonové, ako i hnané.
9 výkresov
SK23-2013U 2013-02-08 2013-02-08 Plynulá prevodovka SK6750Y1 (sk)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK23-2013U SK6750Y1 (sk) 2013-02-08 2013-02-08 Plynulá prevodovka
EP14710403.8A EP2954197B1 (en) 2013-02-08 2014-02-10 Hydraulic gear motor, gear pump and gearbox with continuously variable parameters.
CN201480007703.5A CN104981607B (zh) 2013-02-08 2014-02-10 液压齿轮马达、齿轮泵和具有无级可变参数的传动装置
UAA201506774A UA115345C2 (uk) 2013-02-08 2014-02-10 Шестеренний гідравлічний двигун, шестеренний насос та трансмісія, яка має безступенево регульовані параметри
KR1020157022984A KR20150114511A (ko) 2013-02-08 2014-02-10 연속 가변 변수를 가진 유압 기어 모터, 기어 펌프 및 트랜스미션
JP2015556909A JP2016511356A (ja) 2013-02-08 2014-02-10 連続可変パラメータを有する液圧式ギアモーター、ギアポンプ及び変速装置
CA2897753A CA2897753A1 (en) 2013-02-08 2014-02-10 Hydraulic gear motor, gear pump and transmission having continuously variable parameters
PCT/SK2014/050003 WO2014123490A2 (en) 2013-02-08 2014-02-10 Hydraulic gear motor, gear pump and gearbox with continuously variable parameters.
US14/760,364 US20150354357A1 (en) 2013-02-08 2014-02-10 Hydraulic gear motor, gear pump and gearbox with continuously variable parameters
RU2015137982A RU2647268C2 (ru) 2013-02-08 2014-02-10 Шестеренный гидромотор, шестеренный насос и передача, имеющая бесступенчато-регулируемые параметры
HK15112431.5A HK1211646A1 (en) 2013-02-08 2015-12-17 Hydraulic gear motor, gear pump and gearbox with continuously variable parameters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK23-2013U SK6750Y1 (sk) 2013-02-08 2013-02-08 Plynulá prevodovka

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK232013U1 SK232013U1 (sk) 2013-11-04
SK6750Y1 true SK6750Y1 (sk) 2014-04-02

Family

ID=49486286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK23-2013U SK6750Y1 (sk) 2013-02-08 2013-02-08 Plynulá prevodovka

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20150354357A1 (sk)
EP (1) EP2954197B1 (sk)
JP (1) JP2016511356A (sk)
KR (1) KR20150114511A (sk)
CN (1) CN104981607B (sk)
CA (1) CA2897753A1 (sk)
HK (1) HK1211646A1 (sk)
RU (1) RU2647268C2 (sk)
SK (1) SK6750Y1 (sk)
UA (1) UA115345C2 (sk)
WO (1) WO2014123490A2 (sk)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2018498B1 (en) * 2017-03-10 2018-09-21 Hcvtransmission B V Continuously variable transmission and transmission system
CN107202904A (zh) * 2017-06-01 2017-09-26 凯盛重工有限公司 一种制动梭车测速装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2909033A (en) * 1953-07-28 1959-10-20 Francis A Hill Sliding bulkhead transmission
SU568745A1 (ru) * 1975-04-29 1977-08-15 Предприятие П/Я А-3251 Шестеренный насос регулируемой производительности
DE3528651A1 (de) * 1985-08-09 1987-02-19 Rohs Hans Guenther Prof Dr Ing Zahnradpumpe
US4812111A (en) * 1985-08-09 1989-03-14 Thomas Cyril J A Variable displacement rotary fluid machine
US6244839B1 (en) * 1997-11-14 2001-06-12 University Of Arkansas Pressure compensated variable displacement internal gear pumps
US20010024618A1 (en) * 1999-12-01 2001-09-27 Winmill Len F. Adjustable-displacement gear pump
WO2005100780A2 (en) * 2004-04-09 2005-10-27 Hybra-Drive Systems, Llc Variable capacity pump/motor
RU2376498C2 (ru) * 2004-12-30 2009-12-20 Владислав Анатольевич Власенков Роторно-поршневая регулируемая гидромашина
IT1394335B1 (it) * 2009-04-15 2012-06-06 Vhit Spa Macchina fluidica a capacita' variabile
EP2628952B1 (en) * 2011-03-09 2022-04-27 Volvo Car Corporation Georotor pump with capacity control valve provided rotatable within the shaft.

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150114511A (ko) 2015-10-12
CN104981607A (zh) 2015-10-14
JP2016511356A (ja) 2016-04-14
WO2014123490A3 (en) 2014-12-18
HK1211646A1 (en) 2016-05-27
CN104981607B (zh) 2017-05-10
CA2897753A1 (en) 2014-08-14
US20150354357A1 (en) 2015-12-10
EP2954197B1 (en) 2016-08-17
UA115345C2 (uk) 2017-10-25
WO2014123490A2 (en) 2014-08-14
SK232013U1 (sk) 2013-11-04
EP2954197A2 (en) 2015-12-16
RU2015137982A (ru) 2017-03-15
RU2647268C2 (ru) 2018-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2796148C (en) Gear pump with continuous variable output flow rate
DE10102874A1 (de) Kupplungssystem
SK6750Y1 (sk) Plynulá prevodovka
DE112011100047B4 (de) Dichtstruktur
EP2321556A1 (de) Kompaktantrieb
DE102006043289A1 (de) Hydrostatisch-mechanisches Getriebe
DE112011102277B4 (de) Fahrzeugkraftübertragungssystem
CN1851269A (zh) 滑块式液压装置
EP0846861B1 (de) Stufenlos verstellbare Zahnringpumpe
DE102009060188B4 (de) Verstellventil für die Verstellung des Fördervolumens einer Verdrängerpumpe mit Kaltstartfunktion
DE202017006651U1 (de) Stufenlos regelbare hydrostatische Kreiskolbenmaschine
CN211501399U (zh) 一种挡位离合器及行星式变速箱
SK5836Y1 (sk) Zubové čerpadlo s plynule meniteľným výstupným prietokom
CN220102013U (zh) 一种多流道自动调节润滑齿轮
SK922010A3 (sk) Zubové čerpadlo s plynulé meniteľným výstupným prietokom
RU2262619C2 (ru) Шестеренная гидромашина
DE10117139A1 (de) Hydraulische Zahnradpumpe oder Hydraulikmotor mit stufenlos veränderbarem Förderquerschnitt. In Kombination als stufenloses Getriebe verwendbar
DE4326098A1 (de) Hydrostatische Maschine
CN111140604A (zh) 一种挡位离合器及行星式变速箱
US20180045277A1 (en) Gear arrangement and method for distributing load in a gear transmission
DE1780586C3 (de) Hydrodynamisch-mechanisches Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge. Ausscheidung aus: 1480002
CN102384127A (zh) 一种用于机床换挡的三位油缸驱动装置
DE19520405A1 (de) Hydraulischer Kreiskolbenmotor
DE202015008619U1 (de) Hydrostatischer Zahnringmotor
DE2004863A1 (de) Drehzahl /Drehmomentenwandler