BR102017005973B1 - FLUID TRANSFER PUMP - Google Patents

Abstract

BOMBA DE TRANSFERÊNCIA DE FLUIDO, E, MÉTODO PARA CONTROLAR A OPERAÇÃO DE UMA BOMBA DE TRANSFERÊNCIA DE FLUIDO. Uma bomba de transferência é configurada para mover um fluido hidráulico em um sistema de gerenciamento de fluido hidráulico de um sistema hidráulico de um veículo, incluindo uma transmissão. Em uma modalidade, a bomba de transferência move o fluido a partir de uma caixa de diferencial para um reservatório hidráulico acoplado à transmissão. A bomba de transferência é uma bomba de deslocamento positivo, incluindo um dispositivo de descarga, como uma placa de vedação, que é esticada de forma resiliente na bomba durante uma operação normal, mas é afastada da bomba mediante a aplicação de uma pressão piloto. O resultado é uma câmara aberta para que as engrenagens da bomba girem sem desenvolver pressão, para assim reduzir as perdas parasitárias.FLUID TRANSFER PUMP, AND, METHOD FOR CONTROLLING THE OPERATION OF A FLUID TRANSFER PUMP. A transfer pump is configured to move a hydraulic fluid in a hydraulic fluid management system of a vehicle's hydraulic system, including a transmission. In one embodiment, the transfer pump moves fluid from a differential case to a hydraulic reservoir coupled to the transmission. The transfer pump is a positive displacement pump, including a discharge device, such as a seal plate, that is resiliently stretched across the pump during normal operation, but is pulled away from the pump upon application of pilot pressure. The result is an open chamber for the pump gears to rotate without developing pressure, thus reducing parasitic losses.

Description

CAMPO DA DESCRIÇÃODESCRIPTION FIELD

[001] A presente invenção se refere geralmente a um veículo de trabalho com um sistema de gerenciamento de fluido e mais particularmente a uma bomba para mover o fluido por meio do sistema de gerenciamento de fluido.[001] The present invention generally relates to a work vehicle with a fluid management system and more particularly to a pump for moving fluid through the fluid management system.

FUNDAMENTOSFUNDAMENTALS

[002] Os equipamentos agrícolas, tais como trator ou ceifeira combinada autopropulsionada, incluem um motor principal que gera energia para realizar o trabalho. No caso de um trator, o motor principal é um motor movido a gás e motor a diesel que gera energia a partir de uma fonte de combustível. O motor aciona uma transmissão que move as rodas ou superfícies de rolamento para impulsionar o trator, ou outros veículos de trabalho, pela terra ou outras superfícies. Além de fornecer energia às rodas através de uma transmissão, os tratores muitas vezes incluem uma tomada de força (PTO) que inclui um eixo acoplado à transmissão e que é impulsionado por motor ou um motor hidráulico.[002] Agricultural equipment, such as a tractor or self-propelled combine harvester, includes a main engine that generates energy to perform the work. In case of a tractor, the main engine is a gas-powered engine and diesel engine that generates power from a fuel source. The engine drives a transmission that moves the wheels or running surfaces to propel the tractor, or other work vehicles, across dirt or other surfaces. In addition to providing power to the wheels through a transmission, tractors often include a power take-off (PTO) that includes a shaft coupled to the transmission and that is driven by an engine or a hydraulic motor.

[003] Tanto os veículos movidos a gás quanto os movidos a diesel incluem um sistema de gerenciamento de fluido para gerenciar o movimento de um fluido hidráulico da transmissão. Em diferentes modalidades, o sistema de gerenciamento de fluido gerencia o movimento do fluido para outros sistemas de veículos e componentes, incluindo um diferencial, um sistema de direção, freios, o PTO e vários reservatórios de fluido e resfriadores. Outros sistemas e componentes que utilizam o fluido gerenciado incluem uma suspensão, um engate, uma suspensão de cabina e válvulas de controle seletivo.[003] Both gas-powered and diesel-powered vehicles include a fluid management system to manage the movement of a transmission hydraulic fluid. In different embodiments, the fluid management system manages the movement of fluid to other vehicle systems and components, including a differential, a steering system, brakes, the PTO, and various fluid reservoirs and coolers. Other systems and components that utilize the managed fluid include a suspension, a hitch, a cab suspension, and selective control valves.

[004] Os sistemas de gerenciamento de fluidos normalmente incluem uma bomba de deslocamento positivo que transfere o fluido entre diferentes porções do sistema de gerenciamento de fluido, por exemplo, entre um diferencial e um reservatório hidráulico. Em uma configuração conhecida, o sistema hidráulico e o sistema de transmissão compartilham o fluido hidráulico e o sistema de transmissão circula o fluido através de um resfriador de fluidos. Em uma modalidade, uma bomba de transferência normalmente uma bomba de engrenagem, move o fluido comum do caso do diferencial para o reservatório hidráulico através de um filtro hidráulico.[004] Fluid management systems typically include a positive displacement pump that transfers fluid between different portions of the fluid management system, for example, between a differential and a hydraulic reservoir. In one known configuration, the hydraulic system and transmission system share hydraulic fluid and the transmission system circulates the fluid through a fluid cooler. In one embodiment, a transfer pump, typically a gear pump, moves common fluid from the differential case to the hydraulic reservoir through a hydraulic filter.

[005] As perdas de energia ocorrem em todo o sistema de transmissão, quando o veículo está em movimento ou parado. Esta perda de energia, adicionalmente conhecida como uma perda de parasita, é o resultado de muitos fatores, incluindo a circulação de óleo no sistema que excede os requisitos de fluxo. O fluxo em excesso é devolvido para um reservatório ou um cárter de transmissão e consequentemente não é convertido para executar uma função, mas em vez disso resulta em perda de energia.[005] Energy losses occur throughout the transmission system, when the vehicle is moving or stationary. This power loss, additionally known as a parasitic loss, is the result of many factors, including oil circulation in the system that exceeds flow requirements. Excess flow is returned to a reservoir or transmission crankcase and is consequently not converted to perform a function, but instead results in a loss of power.

[006] As bombas de transferência sob diferentes condições de operação podem ser uma fonte destas perdas parasitárias, mesmo quando o motor do veículo está em marcha lenta. As tentativas de reduzir as perdas parasitárias de bombas de deslocamento positivo foram fornecidas pelo uso de dispositivos adicionais tais como embreagens caras, válvulas de descarga externa, grandes válvulas de descarga, bombas de pistão e mecanismos de deslocamento variável para bombas de palhetas. Estas soluções, no entanto, ainda geram perdas de pressão. Como consequência, o que é necessário, portanto, é uma bomba de transferência que reduz adicionalmente perdas parasitárias sem o uso de dispositivos adicionais caros ou a complexidade adicional associada com tais dispositivos.[006] Transfer pumps under different operating conditions can be a source of these parasitic losses, even when the vehicle engine is idling. Attempts to reduce parasitic losses from positive displacement pumps have been provided by the use of additional devices such as expensive clutches, external discharge valves, large discharge valves, piston pumps and variable displacement mechanisms for vane pumps. These solutions, however, still generate pressure losses. As a consequence, what is needed, therefore, is a transfer pump that further reduces parasitic losses without the use of expensive additional devices or the additional complexity associated with such devices.

SUMÁRIOSUMMARY

[007] Uma bomba de transferência é configurada para mover o fluido hidráulico em um sistema de gerenciamento de fluido hidráulico de um sistema hidráulico de um veículo, incluindo uma transmissão. Em uma modalidade, a bomba de transferência move o fluido a partir de uma caixa de diferencial para um reservatório hidráulico acoplado à transmissão. A bomba de transferência é uma bomba de deslocamento positivo, incluindo um dispositivo de descarga, como uma placa, que é esticada de forma resiliente na bomba durante uma operação normal, mas é afastada das engrenagens de bombeamento mediante a aplicação de uma pressão piloto. O resultado é uma câmara aberta que define um volume para as engrenagens da bomba girar sem geração de pressão para assim reduzir as perdas parasitárias. Em outra modalidade, a placa é esticada de forma resiliente afastada da bomba durante a operação normal, mas é movida em direção à bomba mediante a aplicação de uma pressão piloto.[007] A transfer pump is configured to move hydraulic fluid in a hydraulic fluid management system of a vehicle's hydraulic system, including a transmission. In one embodiment, the transfer pump moves fluid from a differential case to a hydraulic reservoir coupled to the transmission. The transfer pump is a positive displacement pump, including a discharge device, such as a plate, that is resiliently stretched across the pump during normal operation, but is pulled away from the pumping gears upon application of pilot pressure. The result is an open chamber that defines a volume for the pump gears to rotate without generating pressure to reduce parasitic losses. In another embodiment, the plate is resiliently stretched away from the pump during normal operation, but is moved toward the pump upon application of pilot pressure.

[008] Em uma modalidade, é fornecida uma bomba de transferência de fluidos incluindo um alojamento que define uma primeira cavidade e uma passagem operativamente acoplada a uma segunda cavidade. A passagem está configurada para fornecer transferência de fluido na segunda cavidade. O alojamento inclui ainda uma parede interna disposta no alojamento e uma parede lateral fixa disposta em uma extremidade do alojamento. Um membro móvel é disposto de forma móvel no alojamento e um elemento de inclinação é disposto entre a parede e o membro móvel. Um fluido aplicado à passagem para a segunda cavidade muda a força de inclinação no elemento de inclinação e o local do membro móvel em relação à parede interior para mudar um volume da primeira cavidade.[008] In one embodiment, a fluid transfer pump is provided including a housing defining a first cavity and a passage operatively coupled to a second cavity. The passage is configured to provide fluid transfer in the second cavity. The housing further includes an inner wall disposed in the housing and a fixed side wall disposed at one end of the housing. A movable member is movably disposed in the housing and a tilting member is disposed between the wall and the movable member. A fluid applied to the passageway for the second cavity changes the tilting force on the tilting member and the location of the movable member relative to the interior wall to change a volume of the first cavity.

[009] Em outra modalidade, é fornecida uma bomba de transferência de fluido incluindo um alojamento que define uma cavidade e uma passagem com uma entrada disposta em uma porção externa do alojamento. Um membro móvel é disposto dentro da cavidade. O membro móvel define uma primeira câmara, em que o volume da primeira câmara é ajustável ao movimento do membro móvel. Um conjunto de engrenagens é disposto na primeira câmara, em que a primeira câmara é configurada para reter um fluido. Um elemento de inclinação é disposto no membro móvel e é configurado para ajustar o local do membro móvel para uma primeira posição que define um primeiro volume da primeira câmara e uma segunda posição que define um segundo volume da primeira câmara.[009] In another embodiment, a fluid transfer pump is provided including a housing defining a cavity and a passage with an inlet disposed in an external portion of the housing. A movable member is disposed within the cavity. The movable member defines a first chamber, wherein the volume of the first chamber is adjustable to the movement of the movable member. A set of gears is disposed in the first chamber, wherein the first chamber is configured to retain a fluid. A tilting member is disposed on the movable member and is configured to adjust the location of the movable member to a first position defining a first volume of the first chamber and a second position defining a second volume of the first chamber.

[0010] Em ainda outra modalidade, é fornecido um método para controlar a operação de uma bomba de transferência de fluido com um alojamento que define uma cavidade e incluindo um rolamento, localizado na cavidade. O método inclui inclinar uma placa ajustável disposta na cavidade em um local primeiro com um elemento de inclinação; e aplicar uma pressão de fluido para a placa ajustável para ajustar a inclinação do elemento de inclinação e para afastar a placa ajustável do rolamento para um segundo local.[0010] In yet another embodiment, there is provided a method for controlling the operation of a fluid transfer pump having a housing defining a cavity and including a bearing, located in the cavity. The method includes tilting an adjustable plate disposed in the cavity at a location first with a tilting member; and applying fluid pressure to the adjustable plate to adjust the tilt of the tilt member and to move the adjustable plate away from the bearing to a second location.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0011] Os aspectos acima mencionados da presente invenção e a maneira de obtê-los se tornarão mais evidentes e a invenção em si será melhor compreendida por referência para a seguinte descrição das modalidades da invenção, tomada em conjunto com os desenhos que acompanham, em que: a figura 1 é uma vista em perspectiva lateral de um veículo de trabalho.[0011] The above-mentioned aspects of the present invention and the manner of obtaining them will become more apparent and the invention itself will be better understood by reference to the following description of embodiments of the invention, taken in conjunction with the accompanying drawings, in that: figure 1 is a side perspective view of a work vehicle.

[0012] A figura 2 é um diagrama de blocos de um sistema de gerenciamento de fluido de um veículo de trabalho.[0012] Figure 2 is a block diagram of a work vehicle fluid management system.

[0013] A figura 3 é um diagrama esquemático de seção transversal de uma modalidade de uma bomba de deslocamento positivo, em uma primeira condição.[0013] Figure 3 is a schematic cross-sectional diagram of an embodiment of a positive displacement pump, in a first condition.

[0014] A figura 4 é um diagrama esquemático de uma seção de uma modalidade de uma bomba de deslocamento positivo em uma segunda condição.[0014] Figure 4 is a schematic diagram of a section of an embodiment of a positive displacement pump in a second condition.

[0015] A figura 5 é um diagrama esquemático de uma seção de outra modalidade de uma bomba de deslocamento positivo.[0015] Figure 5 is a schematic diagram of a section of another embodiment of a positive displacement pump.

[0016] A figura 6 é um diagrama esquemático de uma vista explodida da modalidade da bomba de deslocamento positivo da figura 5.[0016] Figure 6 is a schematic diagram of an exploded view of the positive displacement pump embodiment of Figure 5.

DESCRIÇÃO DETALHADADETAILED DESCRIPTION

[0017] Para efeitos de promover um entendimento dos princípios da nova invenção, será agora feita referência aos exemplos de modalidades descritas aqui e ilustradas nos desenhos com linguagem específica utilizada para descrever os mesmos. No entanto, deverá ser compreendido que não se destina nenhuma limitação ao escopo da nova invenção. Tais alterações e outras modificações do aparato ilustrado, montagens, dispositivos e métodos e tais outras aplicações dos princípios da nova invenção conforme ilustrado aqui, são contemplados como normalmente ocorreria a um versado na técnica a que se refere a nova invenção.[0017] For the purpose of promoting an understanding of the principles of the new invention, reference will now be made to the examples of embodiments described here and illustrated in the drawings with specific language used to describe them. However, it should be understood that no limitation on the scope of the new invention is intended. Such changes and other modifications of the illustrated apparatus, assemblies, devices and methods and such other applications of the principles of the new invention as illustrated herein, are contemplated as would normally occur to one skilled in the art to which the new invention relates.

[0018] A presente descrição não é exclusivamente direcionada para qualquer tipo de máquina, mas sim se estende a diferentes tipos de veículos movidos, incluindo veículos de trabalho, como tratores. Para fins ilustrativos e de exemplos, a presente descrição enfoca um trator utilitário 100. Na figura 1, por exemplo, o trator 100 inclui uma cabine 102 na qual um operador controla a operação do trator 100. O trator 100 inclui uma estrutura externa 104 aos quais estão ligados a um eixo de roda dianteiro e traseiro (não mostrado). O eixo de roda dianteiro engata um par de meios de engate terrestre frontal 106 (por exemplo, rodas) montado nele e o eixo de roda traseiro engata um par de meio de engate terrestre traseiro 108 (por exemplo, rodas) montado nele. Os controles do operador, como volante de direção, alavanca de mudança, botões de mudança, display do painel, etc., são dispostos na cabine 102. Um ou mais desses controles de operador 110 é acoplado de forma operacional ao sistema de transmissão, incluindo uma transmissão (não mostrada) para controlar a operação da máquina 100. Um sistema de fluido 200 (ver figura 2) é suportado pela estrutura 104 e fornece um líquido, como um fluido hidráulico, para fornecer para a operação de transmissão da máquina 100, bem como tomada de força (PTO) não é mostrado.[0018] The present description is not exclusively directed to any type of machine, but rather extends to different types of powered vehicles, including work vehicles such as tractors. For illustrative and exemplary purposes, the present description focuses on a utility tractor 100. In Figure 1, for example, the tractor 100 includes a cab 102 in which an operator controls the operation of the tractor 100. The tractor 100 includes an external structure 104 to the which are connected to a front and rear wheel axle (not shown). The front wheel axle engages a pair of front land engagement means 106 (e.g., wheels) mounted thereon and the rear wheel axle engages a pair of rear land engagement means 108 (e.g., wheels) mounted thereon. Operator controls, such as steering wheel, shift lever, shift buttons, dashboard display, etc., are arranged in cab 102. One or more of these operator controls 110 is operatively coupled to the transmission system, including a transmission (not shown) for controlling the operation of the machine 100. A fluid system 200 (see Figure 2) is supported by the frame 104 and provides a liquid, such as a hydraulic fluid, to supply for the transmission operation of the machine 100, as well as power take-off (PTO) is not shown.

[0019] Como ilustrado na figura 2, o sistema de fluido 200 inclui uma transmissão 202 e um cárter de transmissão 204 conectado de forma operação para a transmissão 202. O cárter 204, em uma modalidade, adicionalmente é acoplado para fornecer fluido para lubrificar um eixo de roda dianteiro, um PTO e os freios dianteiros. Um resfriador (não mostrado) é acoplado à transmissão 202, como é entendido por aqueles qualificados na técnica.[0019] As illustrated in Figure 2, the fluid system 200 includes a transmission 202 and a transmission pan 204 operably connected to the transmission 202. The pan 204, in one embodiment, is additionally coupled to supply fluid to lubricate a front wheel axle, a PTO and the front brakes. A cooler (not shown) is coupled to transmission 202, as is understood by those skilled in the art.

[0020] Um reservatório de fluido 206 prevê o armazenamento de fluido utilizado no sistema de fluido 200 e é acoplado à direção e freios 208. Um diferencial 210 inclui uma caixa de diferencial 212 que é acoplado ao reservatório 206. Um preenchimento de óleo 214 é localizado na caixa 212 para fornecer para o enchimento do óleo da caixa de diferencial 212 conforme necessário. Um ou mais filtros 216 são acoplados entre uma porta 217, do reservatório 206 e uma bomba de transferência 218, que é acoplada à caixa de diferencial 212. Uma entrada 220 da bomba 218 é configurada para receber o óleo filtrado que circula através do filtro 216. Uma saída 222 é acoplada ao diferencial 212. Uma válvula de controle do solenoide de desvio 224 é acoplada entre a porta 217 e a caixa de diferencial 212.[0020] A fluid reservoir 206 provides storage of fluid used in the fluid system 200 and is coupled to the steering and brakes 208. A differential 210 includes a differential housing 212 that is coupled to the reservoir 206. An oil fill 214 is located in box 212 to provide for filling of differential box 212 oil as required. One or more filters 216 are coupled between a port 217 of the reservoir 206 and a transfer pump 218, which is coupled to the differential box 212. An inlet 220 of the pump 218 is configured to receive filtered oil circulating through the filter 216 An output 222 is coupled to the differential 212. A bypass solenoid control valve 224 is coupled between the port 217 and the differential housing 212.

[0021] A bomba 218, em uma modalidade, é uma bomba de engrenagem de baixa pressão configurada para transferência de petróleo entre o reservatório 206 e a caixa de diferencial 212. A capacidade de construção da pressão da bomba é controlada pelo controle eletro-hidráulico ou hidráulico do movimento das placas e um sinal de controle elétrico, conforme indicado em 226. Em uma modalidade, um solenoide é localizado na bomba 218, dentro ou distante dela. O sinal de controle elétrico é fornecido por um controlador 230, através de uma linha de controle 231, que inclui um ou mais processadores que são configurados para controlar a operação da bomba 218. O sinal de controle elétrico controla o solenoide que abre ou fecha um sinal piloto hidráulico a ser aplicado à bomba de 218.[0021] Pump 218, in one embodiment, is a low pressure gear pump configured to transfer oil between reservoir 206 and differential box 212. The pressure build capacity of the pump is controlled by electro-hydraulic control or hydraulic movement of the plates and an electrical control signal, as indicated at 226. In one embodiment, a solenoid is located in the pump 218, within or distant thereof. The electrical control signal is provided by a controller 230, via a control line 231, which includes one or more processors that are configured to control the operation of the pump 218. The electrical control signal controls the solenoid that opens or closes a hydraulic pilot signal to be applied to the 218 pump.

[0022] O controlador de 230 é configurado para executar ou caso contrário dependem de aplicativos, componentes, programas, objetos, módulos, objetos ou estruturas de dados, etc. As rotinas de software residem em uma memória, residente dentro do controlador ou em outra memória externa (não mostrado), ou fornecidas como firmware e executada em resposta aos vários sinais recebidos e gerados conforme descrito aqui. O software executado inclui um ou mais aplicativos específicos, componentes, programas, objetos, módulos ou sequências de instruções, normalmente denominadas “código de programa”. O código do programa inclui uma ou mais instruções localizadas na memória, outros dispositivos de armazenamento ou em outros lugares, que executa as funções de controle do veículo 100.[0022] The controller 230 is configured to execute or otherwise depend on applications, components, programs, objects, modules, objects or data structures, etc. The software routines reside in memory, residing within the controller or in other external memory (not shown), or provided as firmware and executed in response to various signals received and generated as described here. Executed software includes one or more specific applications, components, programs, objects, modules, or sequences of instructions, commonly referred to as “program code”. The program code includes one or more instructions located in memory, other storage devices, or elsewhere, that perform control functions of vehicle 100.

[0023] A figura 3 e figura 4 são um diagrama esquemático de seção transversal de uma modalidade da bomba 218 em um primeiro estado e segundo estado, respectivamente. Em modalidades ilustradas, a bomba 218 é uma bomba de deslocamento positivo, que inclui um alojamento 232 que define uma cavidade 233 tendo disposto nele um primeiro eixo 234 e um segundo eixo 236. O eixo 236 inclui a primeira e a segunda extremidades, cada uma das quais estendem externamente ao alojamento 232. O eixo é configurado para ser conduzido por um condutor (não mostrado). Uma primeira marcha 238 é fixada e circunda o eixo 234 e uma segunda marcha 240, que acopla a primeira marcha 238, é fixada e circunda o eixo 236.[0023] Figure 3 and Figure 4 are a schematic cross-sectional diagram of an embodiment of the pump 218 in a first state and second state, respectively. In illustrated embodiments, pump 218 is a positive displacement pump including a housing 232 defining a cavity 233 having a first shaft 234 and a second shaft 236 disposed therein. The shaft 236 includes first and second ends, each of which extend externally to housing 232. The shaft is configured to be driven by a driver (not shown). A first gear 238 is fixed and surrounds the shaft 234 and a second gear 240, which couples the first gear 238, is fixed and surrounds the shaft 236.

[0024] O primeiro eixo 234 é suportado para o movimento rotacional dentro da cavidade por um primeiro rolamento 242 e um segundo rolamento 244. O segundo eixo 236 é suportado para o movimento rotacional por um terceiro rolamento 246 e um quarto rolamento 248. Os primeiro e terceiro rolamentos 242 e 246 são dispostos próximo a um flange 250 ou nele que forma uma parede lateral 251 do alojamento 232. Uma caixa 252 forma uma porção do alojamento 232 e é disposta de forma adjacente à parede lateral do 251. Os rolamentos 242 e 246 formam lacres apertados de fluido com os eixos 234 e 236 para substancialmente vedar a cavidade 233 na parede lateral do 251.[0024] The first shaft 234 is supported for rotational movement within the cavity by a first bearing 242 and a second bearing 244. The second shaft 236 is supported for rotational movement by a third bearing 246 and a fourth bearing 248. The first and third bearings 242 and 246 are disposed proximate to or in a flange 250 that forms a side wall 251 of the housing 232. A housing 252 forms a portion of the housing 232 and is disposed adjacent the side wall of the 251. The bearings 242 and 246 form tight fluid seals with shafts 234 and 236 to substantially seal the cavity 233 in the side wall of 251.

[0025] Cada um do segundo rolamento 244 e do quarto rolamento 248 estão dispostos dentro de uma placa final 254, que é móvel em relação à respectiva caixa 252 ao longo de uma direção 256, em qualquer direção. Os segundo e quarto rolamentos 244 e 248 estão vedados de forma fluida da placa de extremidade 254. A placa de extremidade 254, que se move na direção 256, é vedada de forma fluida com uma tampa de extremidade 258, tal que a placa de extremidade 254 se move entre uma primeira posição de figura 3 para a segunda posição da figura 4 e nos locais entre as primeira e segunda posição. A tampa de extremidade 258 fornece outra parede lateral 260 para o alojamento completa 232. A vedação de fluido da placa de extremidade 254 com a tampa de extremidade 258 feita por uma pluralidade de lacres 262 cada um dos quais está localizada em uma interface da placa de extremidade 254 e a tampa de extremidade 258.[0025] Each of the second bearing 244 and the fourth bearing 248 are disposed within an end plate 254, which is movable relative to the respective housing 252 along a direction 256, in any direction. The second and fourth bearings 244 and 248 are fluidly sealed from the end plate 254. The end plate 254, which moves in the direction 256, is fluidly sealed with an end cap 258, such that the end plate 254 moves between a first position of figure 3 to the second position of figure 4 and at locations between the first and second positions. The end cap 258 provides another side wall 260 for the complete housing 232. The fluid seal of the end plate 254 with the end cap 258 is made by a plurality of seals 262 each of which is located at an interface of the end plate 258. end 254 and end cap 258.

[0026] A tampa de extremidade 258 define com uma abertura 264 com a caixa 252. A modalidade ilustrada, uma parte de caixa 266 é uma parte separável que é ligada de forma fixa ao resto da caixa 252. Em outras modalidades, a caixa 252 é parte unitária de peça única. A abertura 264 é acoplada de forma fluida a um solenoide 268, que é controlado pelo controlador de 230 através da linha 231. A abertura 264 é adicionalmente acoplada de forma fluida a uma cavidade 269, a capacidade de que varia em função da placa de extremidade 254 que move em relação às engrenagens 242 e 246.[0026] The end cap 258 defines an opening 264 with the box 252. In the illustrated embodiment, a box part 266 is a separable part that is fixedly connected to the rest of the box 252. In other embodiments, the box 252 It is a unitary part of a single piece. Aperture 264 is fluidly coupled to a solenoid 268, which is controlled by controller 230 via line 231. Aperture 264 is further fluidly coupled to a cavity 269, the capacity of which varies depending on the end plate. 254 which moves relative to gears 242 and 246.

[0027] Conforme a pressão piloto é aplicada pelo solenoide 268, cavidade 269 se expande à medida que a placa de extremidades 254 se afasta das engrenagens 242 e 246 e que formam dentro de uma parede interno ou uma superfície interna. Ao mesmo tempo, a cavidade 233, que define um volume, expande, bem como a chapa de extremidade 254 se afasta das engrenagens 242 e 246. A capacidade da cavidade 233 varia em função da posição da placa de extremidade 254 em relação aos rolamentos 238 e 240.[0027] As pilot pressure is applied by solenoid 268, cavity 269 expands as end plate 254 moves away from gears 242 and 246 and forms within an internal wall or an internal surface. At the same time, the cavity 233, which defines a volume, expands as well as the end plate 254 moves away from the gears 242 and 246. The capacity of the cavity 233 varies depending on the position of the end plate 254 relative to the bearings 238 and 240.

[0028] Um primeiro elemento de inclinação 270 e um segundo elemento de inclinação 272 estão cada um localizado entre a placa de extremidade 254 e a tampa de extremidade 258. Em diferentes modalidades, um ou mais elementos diagonais são incluídos. Em uma modalidade, os primeiros e segundo elementos diagonais 270 e 272 são molas helicoidais, cada uma tendo extremidades que engatam numa ranhura ou uma abertura na placa de extremidade 254 e a tampa de extremidade 258. Cada um dos elementos diagonais 270 e 272, em um estado relativamente não compactado, como ilustrado na figura 3, força a placa de extremidade 254 a se afastar da tampa de extremidade 258 para reduzir a capacidade da cavidade 233. Nesta posição, não há nenhuma pressão piloto aplicada através da abertura de 264. Na ausência de pressão de fluido piloto sendo fornecido na abertura 264, a força fornecida pelos elementos diagonais 270 e 272 é suficiente para manter a posição da placa de extremidade 254, conforme ilustrado, que reduz o tamanho da cavidade 233 ao mínimo. Além disso, um espaço 274, localizado entre a chapa de extremidade 254 e a tampa de extremidade 258 está no máximo. Nesta condição, a bomba 218 move o fluido de uma entrada 276 a uma saída 278, ambos dos quais são acoplados de forma fluida à cavidade. Gera-se, portanto, uma pressão de trabalho para o funcionamento das engrenagens 238 e 240. Com a tampa de extremidade 258 na posição ilustrada, a pressão gerada dentro da cavidade 233 permite que o eixo 234 mova o fluido da entrada de 276, através da cavidade 233, através da saída 278 e para outros locais dentro do sistema de fluido 100. As folgas de extremidade de cada um dos componentes são controladas para atingir uma eficiência de bombeamento aceitável.[0028] A first tilting element 270 and a second tilting element 272 are each located between the end plate 254 and the end cap 258. In different embodiments, one or more diagonal elements are included. In one embodiment, the first and second diagonal members 270 and 272 are helical springs, each having ends that engage a groove or opening in the end plate 254 and the end cap 258. Each of the diagonal members 270 and 272, in a relatively uncompacted state, as illustrated in Figure 3, forces end plate 254 away from end cap 258 to reduce the capacity of cavity 233. In this position, there is no pilot pressure applied across opening 264. In In the absence of pilot fluid pressure being supplied to the opening 264, the force provided by the diagonal elements 270 and 272 is sufficient to maintain the position of the end plate 254, as illustrated, which reduces the size of the cavity 233 to a minimum. Furthermore, a space 274 located between the end plate 254 and the end cap 258 is at a maximum. In this condition, pump 218 moves fluid from an inlet 276 to an outlet 278, both of which are fluidly coupled to the cavity. A working pressure is therefore generated for the operation of gears 238 and 240. With end cap 258 in the illustrated position, the pressure generated within cavity 233 allows shaft 234 to move fluid from inlet 276 through from cavity 233, through outlet 278, and to other locations within fluid system 100. The end clearances of each of the components are controlled to achieve acceptable pumping efficiency.

[0029] A figura 4 ilustra um estado da bomba 218 que é fornecido para reduzir a pressão de fluido na cavidade 233 e para descarregar as engrenagens 238 e 240, quando são desejados nenhum fluxo de fluido e estado de baixa energia. Nesta condição, a energia e/ou combustível é economizado assim para reduzir os custos, incluindo custos operacionais e custos de reparo ou substituição por uso.[0029] Figure 4 illustrates a state of pump 218 that is provided to reduce fluid pressure in cavity 233 and to unload gears 238 and 240, when no fluid flow and low energy state are desired. In this condition, energy and/or fuel is thus saved to reduce costs, including operating costs and repair or replacement costs per use.

[0030] Para descarregar a bomba 218, uma pressão piloto é aplicada à abertura de 264 através da ativação do solenoide 268 pelo controlador de 230. Mediante a pressão piloto, o fluido é forçado na cavidade 269 definido entre a caixa de alojamento 252 e a placa de extremidade 254. Com uma pressão suficiente para superar a força do elemento de inclinação 270 e 272, o espaço 280 enche de fluido para forçar a placa de extremidade 254 a afastar as engrenagens 238 e 240. Este movimento reduz o tamanho do espaço 274.[0030] To unload pump 218, pilot pressure is applied to opening 264 through activation of solenoid 268 by controller 230. Upon pilot pressure, fluid is forced into cavity 269 defined between housing box 252 and the end plate 254. With pressure sufficient to overcome the force of the tilting member 270 and 272, the space 280 fills with fluid to force the end plate 254 away from the gears 238 and 240. This movement reduces the size of the space 274 .

[0031] Conforme o espaço 274, da figura 3, é reduzido em tamanho, um espaço 282, que faz parte da cavidade, 233, se expande entre as engrenagens 238 e 240 e 244, a placa de extremidade como a estrutura combinada do segundo rolamento 244, o quarto rolamento 248 e a placa de extremidade 254, move para frente a tampa de extremidade 258. Como os elementos diagonais são compactados para um comprimento mais curto, a folga de extremidade do conjunto de engrenagem é aumentada a um ponto em que as engrenagens 238 e 240 já não fornecem pressão de trabalho suficiente para mover o fluido da entrada 276 à saída 278. Quando for aplicada a pressão piloto, a pressão fica presa entre as vedações 262 perto a abertura 264, e esta pressão é aplicada à área diferencial da placa de extremidade contra as molas. Como consequência, as engrenagens funcionam na câmara de óleo cheio, a cavidade 233, que agora tem uma capacidade maior, e que não possui pressão suficiente para mover o fluido sob pressão da entrada de 276 à saída de 278. Durante este estado de operação, a pressão de funcionamento da bomba é essencialmente zero e a única energia necessária é o torque necessário para girar as engrenagens em banho de óleo.[0031] As the space 274 of figure 3 is reduced in size, a space 282, which is part of the cavity, 233, expands between gears 238 and 240 and 244, the end plate as the combined structure of the second bearing 244, the fourth bearing 248, and the end plate 254, move the end cap 258 forward. As the diagonal members are compressed to a shorter length, the end clearance of the gear assembly is increased to a point where gears 238 and 240 no longer provide sufficient working pressure to move fluid from inlet 276 to outlet 278. When pilot pressure is applied, pressure is trapped between seals 262 near opening 264, and this pressure is applied to the area end plate differential against the springs. As a consequence, the gears operate in the oil-filled chamber, cavity 233, which now has a larger capacity, and which does not have sufficient pressure to move the pressurized fluid from inlet 276 to outlet 278. During this state of operation, the pump's operating pressure is essentially zero and the only energy required is the torque required to rotate the gears in the oil bath.

[0032] Na presente modalidade, caso ocorra uma falha, o espaço 274 permanece como está representada na figura 3 e suficiente pressão é aplicada dentro da cavidade 233 para habilitar o fluxo de fluido pressurizado da entrada de 276 à saída de 278. As falhas podem ocorrer em condições diferentes, incluindo falha do solenoide 268 operar ou um desacoplamento de uma linha fluida da abertura 264.[0032] In the present embodiment, if a failure occurs, the space 274 remains as depicted in figure 3 and sufficient pressure is applied within the cavity 233 to enable the flow of pressurized fluid from the inlet 276 to the outlet 278. Failures can occur under different conditions, including failure of solenoid 268 to operate or a decoupling of a fluid line from port 264.

[0033] A figura 5 ilustra outra modalidade de uma bomba de 300, que inclui um alojamento 302 tendo uma caixa 304 e uma tampa fixa, localizada em uma extremidade do caixa 304 de 306. O caixa 304 inclui uma primeira cavidade 308 e uma segunda cavidade 310 separada por dentro de uma parede 312. A primeira cavidade 308 é substancialmente fechada pela tampa 306, dentro de paredes da caixa 304 e um lado da parede 312, que age um retentor de mola. A parede 312 inclui uma abertura 314 através do qual um pistão de anel 316 é inserido.[0033] Figure 5 illustrates another embodiment of a pump 300, which includes a housing 302 having a casing 304 and a fixed cover, located at one end of the casing 304 of 306. The casing 304 includes a first cavity 308 and a second cavity 310 separated inside by a wall 312. The first cavity 308 is substantially closed by the lid 306, within walls of the box 304 and one side of the wall 312, which acts as a spring retainer. Wall 312 includes an opening 314 through which a piston ring 316 is inserted.

[0034] Um membro de inclinação 320 situa-se em um eixo 318 e é capturado entre uma extremidade de terminação 322, que define uma porção de retenção em uma extremidade do membro de inclinação 320. Uma superfície de parede 312 fornece outra porção de retenção na outra extremidade do membro de inclinação tal que o membro de inclinação é capturado entre a extremidade de terminação 322 e a parede, 312.[0034] A tilt member 320 lies on an axis 318 and is captured between a terminating end 322, which defines a retention portion at one end of the tilt member 320. A wall surface 312 provides another retention portion at the other end of the tilt member such that the tilt member is captured between the terminating end 322 and the wall, 312.

[0035] A segunda cavidade 310 é adicionalmente definida por uma primeira superfície 324 do êmbolo de anel 316 que faz interfaces com uma segunda superfície da parede 312 para definir a segunda cavidade 310. A segunda cavidade 310 inclui um volume variável, cujo volume é ajustável em função do movimento do êmbolo de anel 316 ao longo de uma direção de 326, em qualquer direção. Uma porção do corpo 328 do êmbolo 316 define a primeira superfície 324 e uma segunda superfície 330. A segunda superfície 330 define com paredes adjacentes da caixa 304 uma terceira cavidade 332, que tem um geralmente anel em forma de volume que se estende ao redor da porção do corpo 328. A terceira cavidade 332 é acoplada a uma abertura 334 definida pelo caixa 304 que é configurado para receber um encaixe 336. O encaixe 336 recebe uma pressão piloto conforme descrito acima em relação às figuras 3 e 4.[0035] The second cavity 310 is further defined by a first surface 324 of the ring piston 316 that interfaces with a second wall surface 312 to define the second cavity 310. The second cavity 310 includes a variable volume, which volume is adjustable depending on the movement of the ring piston 316 along a direction 326 in any direction. A portion of the body 328 of the plunger 316 defines the first surface 324 and a second surface 330. The second surface 330 defines with adjacent walls of the casing 304 a third cavity 332, which has a generally ring-shaped volume extending around the portion of the body 328. The third cavity 332 is coupled to an opening 334 defined by the housing 304 which is configured to receive a fitting 336. The fitting 336 receives a pilot pressure as described above in relation to figures 3 and 4.

[0036] Nesta modalidade, no entanto, a aplicação de uma pressão piloto na abertura 334 afasta o êmbolo de anel 316 da parede 312 e em direção a um alojamento de bomba 338, que fornece uma parede lateral para o alojamento e que anexado de forma fixa à caixa 304. O alojamento de bomba 338 inclui um canal central 340 configurado para oferecer suporte a uma engrenagem 342. Após a aplicação da pressão piloto na abertura 334, a porção do corpo 328 move em direção do alojamento da bomba 338 para fornecer pressão de fluído até o elemento de inclinação 342. No estado ilustrado, a aplicação da pressão piloto recolhe a mola 320. Consequentemente, para manter a engrenagem 342 em um estado de funcionamento, a pressão piloto é continuamente mantida.[0036] In this embodiment, however, application of a pilot pressure to the opening 334 moves the ring piston 316 away from the wall 312 and toward a pump housing 338, which provides a side wall for the housing and which is attached in a manner The pump housing 338 includes a central channel 340 configured to support a gear 342. After pilot pressure is applied to the opening 334, the body portion 328 moves toward the pump housing 338 to provide pressure. of fluid to the tilting element 342. In the illustrated state, application of pilot pressure retracts spring 320. Consequently, to maintain gear 342 in a working state, pilot pressure is continuously maintained.

[0037] Se, no entanto, se deseja impedir que a engrenagem 342 bombeie, a pressão piloto é retirada e a força da mola do elemento de inclinação 320 afasta a porção do corpo 328 da engrenagem 342 e em direção a tampa, 306. A pressão de fluido é reduzida e embora a engrenagem 342 ainda pode girar, reduz-se a pressão de fluido suficientemente para reduzir o fluxo de fluido sendo deslocado pela bomba.[0037] If, however, it is desired to prevent the gear 342 from pumping, the pilot pressure is removed and the spring force of the tilting element 320 moves the body portion 328 away from the gear 342 and toward the cover, 306. Fluid pressure is reduced and although gear 342 can still rotate, fluid pressure is reduced sufficiently to reduce the flow of fluid being displaced by the pump.

[0038] Nesta modalidade, caso o solenoide que fornece a pressão piloto não funcionar, a cavidade 310 para e a pressão suficiente não está disponível para permitir que a engrenagem 342 gire como necessário. Consequentemente, conforme descrito aqui, cada umas das diferentes modalidades fornece um estado diferente da bomba quando a pressão piloto é indisponível. As modalidades descritas, portanto, fornecem um mecanismo de descarga relativamente barato, mas extremamente eficaz para as bombas de engrenagem quando não se deseja nenhum fluxo e estado de baixa energia, que economiza um ou ambos de energia e combustível.[0038] In this embodiment, if the solenoid providing pilot pressure does not operate, cavity 310 stops and sufficient pressure is not available to allow gear 342 to rotate as needed. Consequently, as described herein, each of the different embodiments provides a different state of the pump when pilot pressure is unavailable. The described embodiments therefore provide a relatively inexpensive but extremely effective unloading mechanism for gear pumps when no flow and low energy state are desired, which saves one or both of energy and fuel.

[0039] Embora as modalidades de exemplos que incorporam os princípios desta invenção tenham sido descritas acima, esta invenção não está limitada às modalidades descritas. Ao invés disso, este pedido se destina a cobrir quaisquer variações, usos ou adaptações da invenção usando os seus princípios gerais. Além disso, este pedido se destina a cobrir tais desvios da presente descrição que venham da prática conhecida ou habitual na técnica à qual esta invenção pertence e que se enquadram nos limites das reivindicações em anexo.[0039] Although exemplary embodiments that embody the principles of this invention have been described above, this invention is not limited to the described embodiments. Instead, this application is intended to cover any variations, uses or adaptations of the invention using its general principles. Furthermore, this application is intended to cover such deviations from the present description which arise from known or customary practice in the art to which this invention belongs and which fall within the limits of the appended claims.

Claims (3)

1. Bomba de transferência de fluido (218), caracterizada pelo fato de que compreende: um alojamento (232) que define uma primeira cavidade (233) e uma passagem (264) operativamente acoplada a uma segunda cavidade (269), a passagem (264) configurada para fornecer transferência de fluido para dentro da segunda cavidade (269), em que o alojamento (232) inclui adicionalmente uma parede interna disposta no alojamento (232) e uma parede lateral fixa (260) disposta em uma extremidade do alojamento (232); um membro móvel (254) disposto de maneira móvel no interior do alojamento (232); um elemento de inclinação (270, 272) disposto entre a parede lateral fixa (260) e o membro móvel (254), em que um fluido aplicado à passagem (264) para dentro da segunda cavidade (269) muda a força de inclinação do elemento de inclinação (270, 272) e o local do membro móvel (254) em relação à parede interna para mudar um volume da primeira cavidade (233); uma engrenagem (342) disposta na primeira cavidade (233), em que o volume da primeira cavidade (233) é configurado para fornecer uma pressão de fluido no interior da primeira cavidade (233) para permitir que a bomba de transferência de fluido (218) transfira o fluido a uma pressão de trabalho; um fuso acoplado à engrenagem (342), em que a engrenagem (342) define parcialmente a parede interna; e uma segunda parede lateral fixa (260), um segundo rolamento (244) de parede lateral localizado na segunda parede lateral fixa (260), e rolamento do membro móvel (254) localizado no membro móvel (254); em que o membro móvel (254) define com o alojamento (232) a primeira cavidade (233) e a segunda cavidade (269), em que um aumento do volume da segunda cavidade (269) aumenta o volume da primeira cavidade (233); adicionalmente, em que o fuso se estende do segundo rolamento (244) de parede lateral até o rolamento do membro móvel (254).1. Fluid transfer pump (218), characterized in that it comprises: a housing (232) defining a first cavity (233) and a passage (264) operatively coupled to a second cavity (269), the passage ( 264) configured to provide fluid transfer into the second cavity (269), wherein the housing (232) further includes an inner wall disposed in the housing (232) and a fixed side wall (260) disposed at one end of the housing ( 232); a movable member (254) movably disposed within the housing (232); a tilting member (270, 272) disposed between the fixed side wall (260) and the movable member (254), wherein a fluid applied to the passage (264) into the second cavity (269) changes the tilting force of the tilting member (270, 272) and the location of the movable member (254) relative to the inner wall for changing a volume of the first cavity (233); a gear (342) disposed in the first cavity (233), wherein the volume of the first cavity (233) is configured to provide a fluid pressure within the first cavity (233) to allow the fluid transfer pump (218 ) transfer the fluid at a working pressure; a spindle coupled to the gear (342), wherein the gear (342) partially defines the inner wall; and a second fixed side wall (260), a second side wall bearing (244) located on the second fixed side wall (260), and movable member bearing (254) located on the movable member (254); wherein the movable member (254) defines with the housing (232) the first cavity (233) and the second cavity (269), wherein an increase in the volume of the second cavity (269) increases the volume of the first cavity (233) ; further, wherein the spindle extends from the second sidewall bearing (244) to the movable member bearing (254). 2. Bomba de transferência de fluido (218) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um lacre (262) disposto entre o alojamento (232) e o membro móvel (254), em que o lacre (262) impede que o fluido localizado na segunda cavidade (269) se mova para a primeira cavidade (233).2. Fluid transfer pump (218) according to claim 1, characterized in that it further comprises a seal (262) disposed between the housing (232) and the movable member (254), wherein the seal (262 ) prevents the fluid located in the second cavity (269) from moving to the first cavity (233). 3. Bomba de transferência de fluido (218) de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o elemento de inclinação (270, 272) é configurado para mover o membro móvel (254) em direção à engrenagem (342), e a aplicação de um fluido para a segunda cavidade (269) é configurada para afastar o membro móvel (254) da engrenagem (342) e comprimir o elemento de inclinação (270, 272), aumentando assim o tamanho da primeira cavidade (233).3. The fluid transfer pump (218) according to claim 2, characterized in that the tilting element (270, 272) is configured to move the movable member (254) towards the gear (342), and The application of a fluid to the second cavity (269) is configured to move the movable member (254) away from the gear (342) and compress the tilting element (270, 272), thereby increasing the size of the first cavity (233).