FI107465B - Hydraulinen keskusyksikkö polttomoottorin sylinteriä varten - Google Patents

Description

107465

Hydraulinen keskusyksikkö polttomoottorin sylinteriä varten -Hydraulisk centralenhet för en cylinder i en förbränningsmotor

Esillä oleva keksintö liittyy hydrauliseen keskusyksikköön sylinteriä varten polttomoottorissa, jossa on useampia polttoainepumppuja ja useampia pako venttiilejä, 5 jolloin ainakin pakoventtiilejä käytetään hydraulisilla käyttölaitteilla paineistetun hydrauliikkanesteen avulla.

Monen kuluneen vuoden aikana on esitetty eri ehdotuksia koskien sitä, että suuren kaksitahtisen läpivirtausmoottorin polttoainepumppujen ja pakoventtiilien tulisi olla hydraulisesti käytettyjä, varsin tunnetun nokka-akselikäytön sijasta. Hakijan tanska-10 laisessa patentissa nro 41046 vuodelta 1929 ehdotettiin hydraulisesti käytettyä polttoainepumppua, ja viime ajoilta voidaan mainita tanskalainen patentti nro 151145 koskien hydraulisesti käytettyä polttoainepumppua sekä tanskalainen patentti nro 148 664 koskien elektronisesti ohjattua ja hydraulisesti käytettyä pakoventtiiliä.

Tunnetut eri ehdotukset koskien pakoventtiilien ja polttoainepumppujen puhdasta 15 hydrauliikkakäyttöä suurissa kaksitahtisissa läpivirtausmoottoreissa eivät samalla ole saaneet kaupallista toteutusta moottoreissa, johtuen hydraulisen syötön ja ohjausjärjestelmien mutkikkaasta rakenteesta ja näistä johtuvasta suuresta komponentin vikaantumisriskistä, joka voida johtaa moottorin pysäyttämiseen. Tavanomaisiin mekaanisiin järjestelmiin verrattuna toinen kasvavan riski johtuu siitä hyvin tunne-; 20 tusta seikasta, että hydrauliset järjestelmät ovat erittäin herkkiä niiden asennuksessa , tapahtuville epäsäännöllisyyksille, ja että sellaisten epäsäännöllisyyksien aiheutta- , ,; mat viat voivat esiintyä näennäisesti satunnaisvikoina pitkien käyttöjaksojen jälkeen.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on tehdä moottori erittäin luotettavaksi hydrau- • · v.: liikkajärjestelmän vikojen aiheuttaman tahattoman pysäytyksen kannalta, sekä yk- :T: 25 sinkertaistaahydrauliikkajärjestelmän asennusta ja huoltoa.

. , Tämä tavoite mielessä keksinnön mukaiselle hydrauliselle keskusyksikölle on omi- I * · . naista, että keskusyksiköllä on lohkon muotoinen runko, joka sisältää ainakin yhden *·* portin ainakin yhden painejohdon liittämiseksi pako venttiilin toimilaitetta varten, ja • säätöventtiilit ainakin pakoventtiilin säätöä varten, sekä sisäiset kanavat, jotka liittä- 30 vät portit säätö venttiilien kautta korkeapainejohdon liitäntöihin paineistetun hyd- « * * •, rauliikkanesteen syöttämistä varten tai matalapainejohtoon hydraulisen paineen las- kernistä varten, ja että keskusyksikössä on pääsulkuventtiili, joka passiivisena on ” auki-asennossa ja joka kiinni-asennossa erottaa ainakin korkeapainejohdon kesku syksikön säätöventtiileistä. Keskusyksikkö on ymmärrettävä sylinteriyksiköksi, joka 2 107465 on keskeinen ainakin yhdelle moottorin sylinterille, mutta ei koko moottorille, ja matalapainejohto on ymmärrettävä johtona, joka pidetään alhaisessa ylipaineessa, tai poistojohtona.

Luotettavuuden kannalta saavutetaan monia etuja kokoamalla kaikki sylinterin hyd-5 rauliikkajärjestelmän keskeiset osat keskusyksikköön ja herkimmät osat lohkon muotoiseen runkoon, jossa virtauskanavat eri venttiileille ja niiltä ulos sekä korkea-painejohdon ja eri venttiilien ja kulutuspaikkojen välisten yhteyksien haarat voidaan muodostaa porattuina kanavina, jotka tarvittaessa leikkaavat toisensa. Hydraulinen keskusyksikkö voidaan valmistaa erityisessä verstaassa, joka erityisesti ottaa huomi-10 oon hydrauliikkajärjestelmän puhtausvaatimukset, jonka jälkeen keskusyksikkö voidaan toimittaa koottuna tai muutamiin osiin hajotettuna verstaaseen, jossa keskusyksikkö asennetaan moottorin sylinterille. Moottorin sylinterille asennettaessa ei näin tarvitse asentaa säätöventtiilejä, eikä pieniä putkia tarvitse koota säätöventtiili-en kytkemiseksi syöttöj oh töihin ja hydrauliikkanesteen kuluttajiin.

15 On tärkeätä, että keskusyksikkö käsittää pääsulkuventtiilin korkeapainesyöttöä varten, jonka avulla erillisiä keskusyksikköjä voidaan kytkeä pois päältä. Näin ollen yhden sylinterin keskusyksikkö voidaan kytkeä pois päältä huoltoa ja mahdollisten viallisten osien vaihtamista varten, ja pitää moottori käymässä hieman pienemmällä kuormalla tilapäisesti irti kytketyn sylinterin takia. Keskusyksikkö ohjaa kaikkia 20 osia, joihin kohdistuu todellinen vahingoittumisvaara, koska erillisten syliterien osat :' ·,; on koottu standardoituun keskusyksikköön, joita moottorissa on useampia identtisiä , .'; yksiköitä, esimerkiksi laivassa on yksinkertaista pitää ylimääräinen yksikkö varas- ,,.,; tossa moottorin mahdollisesti viallisen keskusyksikön osittaista tai täydellistä vaih- >t<>i tamista varten.

• · • * 25 Hydrauliikkajärjestelmän komponenttien modulaarinen kokoaminen keskusyksi-: koksi tarjoaa suuren joustavuuden moottorin suunnittelussa, joka on erityisenä etuna suurten kaksitahtisten läpivirtausmoottoreiden tapauksessa, jotka tavallisesti raken-netaan kone kerrallaan, niin että sylintereiden lukumäärät ja sylintereiden tuotto • · sovitetaan yksilöllisesti määrättyä tilausta kohti, koska keskusyksiköiden lukumäärä 30 voidaan yksinkertaisesti sovittaa kussakin tapauksessa valittuun sylintereiden luku-‘ määrään.

4 * < ', Mahdollisuus korkeapainejohdon erottamiseksi jostakin keskusyksiköstä käytön ai- ";'·* kana mahdollistaa viallisen yksikön purkamisen ja muiden yksiköiden jatkuvan ' · "· käytön. Jotta helpotettaisiin viallisen yksikön erottamista ja alennettaisiin vahinko- 35 vaaraa, joka aiheutuisi kuuman hydrauliikkaöljyn purkautumisesta, suljetussa asen- 3 107465 nossa oleva pääsulkuventtiili edullisesti kytkee poistojohdon sisäiseen pääkanavaan, joka poistojohto pääsulkuventtiilin ollessa aukiasennossa on yhteydessä korkeapai-nejohtoon, joka johtaa keskusyksikön korkeapainejärjestelmän pakolla tapahtuvaan tyhjentämiseen välittömästi yksikön sulkemisen jälkeen.

5 Edullisessa suoritusmuodossa keskusyksiköllä on konsoli, joka on asennettu sylin-terilohkon ylälevyyn, josta sylinterivaippa ulottuu ylöspäin, ja lohkon muotoinen runko on asennettu konsolille, jonka korkeus on sellainen, että lohkon muotoisen rungon yläpinta on ainakin 80 cm ylälevyn yläpuolella. Keskusyksikön jakaminen lohkon muotoiseksi rungoksi ja tukikonsoliksi tarjoaa lisäksi mahdollisuuden kesku-10 syksikön valmistamisen yksinkertaistamiseksi, koska voidaan valmistaa keskusyksiköltä useampaa eri sylinterikokoa tai saman sylinterikoon useampaa eri suorituskykyä varten samantapaisin lohkon muotoisin rungoin ja erikokoisin konsolein. Konsolin asentaminen sylinterilohkon ylälevyyn on äärimmäisen yksinkertaista, kun ylälevy myös tukee sylinterivaippaa. Lohkon muotoisen rungon yläpinnan yli nou-15 seva konsoli nousee ainakin 80 cm ylälevyn yläpuolelle, joka johtaa siihen, että lohkon muotoinen runko portteineen pakoventtiilin ja eri venttiilien kytkemiseksi sijaitsee ylälevyn vierelle kytketyn työskentelysillan yläpuolella sellaisella korkeudella, että keskusyksiköllä työskentelevän käyttöhenkilökunnan työasentoa on mahdollisimman optimaalinen seisovaa henkilöä ajatellen. Lisäksi konsoli sijoittaa lohkon 20 muotoisen rungon yläpinnan lähelle sylinterikantta, joka johtaa edullisen lyhyisiin hydrauliikkajohtoihin keskusyksikön ja pakoventtiilin toimilaitteen välillä, niin että toimilaitteelle johtavassa korkeapainejohdossa olevan nestetilavuuden paineistami-seen kuluva energia jää mahdollisimman pieneksi.

Sylinteriä kohti on edullisesti yksi keskusyksikkö, koska tällä saadaan yksinkertaisin • · 25 rakenne ja suurin mahdollinen suunnitteluvapaus, ja samalla keskusyksikön irti kyt-keminen vaikuttaa vain tähän yksikköön liittyvään yhteen sylinteriin.

• · · • · ·

Lohkon muotoinen runko voidaan kytkeä suoraan korkeapainejohtoon, jolloin run-gossa käytetään suurella paineella syötettyä hydrauliikkanestettä venttiileissä, mutta « · edullisesti jokainen keskusyksikkö sisältää korkeapainejohdon osuuden, joka on si-30 joitettu tukikonsoliin lohkon muotoisen rungon alapuolelle, ja pääsulkuventtiili on •• y sijoitettu tämän osuuden ja lohkon muotoisen rungon väliselle virtaustielle. Kesku- syksiköllä on luonnollinen jakopinta konsolin ja lohkon muotoisen rungon välissä, ; ja järjestämällä pääsulkuventtiili tämän jakopinnan alapuolelle ja keskusyksikköön : kuuluvan korkeapainejohdon osuuden yhteyteen, voidaan kytkentä korkeapainejoh- 35 toon katkaista etäisyydellä lohkon muotoisesta rungosta, niin että viimeksi mainittu 4 107465 voidaan irrottaa ilman muita toimia ja vaikuttamatta hydrauliikkanesteen muihin keskusyksiköihin tapahtuvaan syöttöön. Keskusyksikön erottaminen ja lohkon muotoisen rungon vaihtaminen voidaan siten toteuttaa kokonaan häiritsemättä muiden sylinterien toimintaa. Korkeapainejohdon osuuden liittäminen keskusyksikköön 5 tekee mahdolliseksi laajentaa hydrauliikkajärjestelmää suuremmalle sylinterimärälle vakiomallisten putkiosuuksien avulla, joiden pituus vastaa kahden vierekkäisen keskusyksikön välistä etäisyyttä, sekä suuremmalle keskusyksiköiden lukumäärälle.

Moottoriin voidaan syöttää polttoainetta yhteisen korkeapainejohdon kautta, johon jatkuvasti syötetään polttoainetta ruiskutuspaineella (yhteispaineruiskutusjärjestel-10 mä), mutta sylinterin polttoaine syötetään edullisesti hydraulisesti käytetyllä, mäntä-tyyppisellä polttoainepumpulla, jonka hydraulinen käyttölaite on kytketty lohkon muotoisen rungon ainakin yhteen porttiin, niin että se on yhteydessä korkeapainejoh-toon ja matalapainejohtoon, ja lohkon muotoisella rungolla oleva säätöventtiili säätää mäntäpumpun polttoainesyöttöä pakoventtiilin toimilaitteen säätöventtiilistä 15 riippumatta. Sylinterin hydraulisesti käytetyt pääkomponentit on siten keskitetty lohkon muotiseen runkoon lyhyen matkan päässä sylinterikannesta, johon on asennettu suuttimet ja pakoventtiili, niin että hydrauliset johdot ovat lyhyet.

Tämän suoritusmuodon toisessa kehitelmässä polttoainepumppu ja siihen liittyvä hydraulinen käyttölaite on asennettu keskusyksikön lohkon muotoisen rungon ylä-20 pinnalle. Lohkon muotoisen rungon käyttäminen polttoainepumpun alustana johtaa ' ,; hyvin yksinkertaiseen rakenteeseen, jossa hydraulisen pumpun käyttölaite sijaitsee I ‘ , , välittömästi lohkon muotoisen rungon portissa, ja polttoainepumpun erilliset alustat ,,,,; voidaan jättää pois. Komponenttien pienempi lukumäärä vähentää vikariskiä, ja li säksi polttoainepumppu voidaan asentaa keskusyksikköön ennen sen toimittamista • · . . 25 moottorin asennusverstaaseen.

• · · • ·

Edullisessa suoritusmuodossa keskusyksikön säätöventtiilejä ohjataan elektronisesti moottorin säätöyksiköllä ja/tai sylinterin säätöyksiköllä. Elektroninen ohjaus tarjoaa .y; äärimmäisen edullisen mahdollisuuden polttoainepumppujen ja pakoventtiilien va- paata säätöä varten moottorin jakson aikana, eli ruiskutuksen ajastusta ja venttiiliin 30 avaamista ja sulkemista voidaan säätää jatkuvasti moottorin käydessä.

* « · I · · *

Jotta vältettäisiin ilman tunkeutuminen hydrauliikkajärjestelmään voidaan hydraulinen keskusyksikkö kytkeä matalapainejohtoon, joka syöttää hydrauliikkanestettä *;'··' matalalla paineella, edullisesti alle 4 bar paineella. Tämä syöttö voidaan kytkeä a * * ’· "· poistojohtoon tai pakoventtiilin toimilaitteen säätö venttiilien ja polttoainepumpun 35 käyttölaitteen matalapaineportteihin, mahdollisesti kuristuksen kautta, niin että kun 5 107465 paine päästetään, säilyy ylipaine, joka estää atmosfäärin ilmaa tunkeutumasta hydrauliikka] ärjestelmään. Vaihtoehtona matalapainejohdon käyttämiselle poistoputken lisäksi voidaan hydrauliikkaneste poistaa poistojohtoon, ja haluttaessa voidaan hyd-rauliikkanestettä syöttää sopivan matalassa paineessa haaroittamalla nestettä kor-5 keapainejohdosta ja johtamalla sitä kuristusvälineen kautta, joka alentaa nesteen paineen sopivalle tasolle, esimerkiksi paineeseen 0,5 - 3 bar.

Hydrauliset keskusyksiköt ovat keskenään täysin itsenäisiä, ja kaikkiin niihin syötetään hydrauliikkanestettä korkeapainejohdosta. On toivottavaa, ettei yhden keskusyksikön hydrauliikkanesteen kulutus vaikuta muihin keskusyksiköihin, ja tämän 10 vuoksi keskusyksikköön liittyy edullisesti ainakin kaksi korkeapaineisen nesteen varaajaa, jotka on kytketty korkeapainekanaviin pääsulkuventtiilin sillä puolella, joka on vastapäätä korkeapainejohtoa. Järjestämällä ainakin kaksi nestevaraajaa pääsulkuventtiilin kulutuspuolelle keskusyksiköstä tulee itsesyöttöinen hydrauliikkanesteen osalta kulutushetkellä, joka vastavaikuttaa suuria painevaihteluja korkeapaine-15 johdossa.

Keskusyksikön syöttöpuolella hydrauliikkajärjestelmä voidaan muodostaa siten, että keskusyksiköt sisältävät korkeapainejohdon osuuksia, jotka kytkeytyvät toisiinsa kahden samankeskisen, keskusyksiköiden välille asennetun korkeapaineputken avulla, niin että nämä kaksi samankeskistä korkeapaineputkea ovat sisempi putki, 20 joka molemmista päistään viedään painetiiviillä tavalla hoikkiin, jolla se lukitaan .'. : keskusyksikön sivupintaan, ja ulompi putki, jonka kummassakin päässä on kupin i < , . muotoinen holkki, joka on siirrettävissä ulommalla putkella sen pituussuuntaan ja joka voidaan asentaa keskusyksikön sivupintaan, ja jossa kuppiholkin reiän halkaisi- < * ja on suurempi kuin sisemmän putken hoikin ulkohalkaisija. Kummatkin saman-25 keskiset korkeapaineputket voivat kestää suurimman hydraulisen paineen, joka tar- * · · '·*·" joaa korkean luotettavuuden vikaantumisen suhteen. Normaalitoiminnassa hydrau- • · * *.* * liikkaneste virtaa ainoastaan sisemmässä putkessa, ja näiden kahden putken välises sä rengastilassa voi olla vuodon valvonta, joka lähettää hälytyssignaalin sisäputken murtumista, jos rengastilassa havaitaan vuotovirtausta. Moottorin toiminta voi jat-' 30 kua, kunnes korjaukset on suoritettu, jolloin ulompi putki pitää paineen.

• * . l.i : Suoritusmuoto tarjoaa sen edun, että keskusyksiköt kaksoisputkineen voidaan hei- II* posti asentaa moottorin sylintereille, myös vaikka moottorin sylintereiden leveydes-. . \ sä on määrättyä etäisyysvaihtelua. Kun keskusyksiköt on asennettu moottorin sylin- tereille suhteellisen karkein toleranssein, etäisyys vaihtelut voidaan kompensoida « I i 35 seuraavalla tavalla. Ennenkuin putken sijoitetaan kahden keskusyksikön väliin, 6 107465 ulommalla putkella olevat kaksi hoikkia työnnetään toisiinsa päin, niin että sisem-mällä putkella olevat holkit paljastuvat. Tämän jälkeen sisemmän putken laipat asennetaan kulloiseenkin keskusyksikköön. Ainakin yksi näistä laipoista voi olla siirrettävissä, ja jossakin määrin se voi kiertyä sisemmällä putkella niin, että se 5 mahdollistaa asennuksen epäkeskisyyden ja keskusyksiköiden välisten pituusvaihtelujen kompensoimisen. Sen jälkeen kupin muotoiset holkit voidaan työntää sisemmän putken hoikkien päälle ja kiinnittää kulloiseenkin keskusyksikköön.

Seuraavassa selitetään keksinnön edullisena pidettyä suoritusmuotoa yksityiskohtaisemmin viitaten piirustukseen, jossa 10 kuvassa 1 on kaksitahtisen läpivirtausmoottorin hydrauliikkajärjestelmän yksinkertaistettu kaavio, kuvassa 2 on keksinnön mukaisen hydraulisen keskusyksikön hydrauliikkajärjestelmän yleiskaavio, kuva 3 on sivukuva kuvan 1 moottorista, 15 kuva 4 on suuremmassa mittakaavassa leikkaus, joka esittää keskusyksikön, ja kuvassa 5 on kahden keskusyksikön välisen kaksoisputken leikkaus sivulta nähtynä.

Hydrauliikkajärjestelmä syöttää paineen alaista hydrauliikkanestettä sylintereiden 1 hydraulisille käyttölaitteille monta sylinteriä käsittävässä kaksitahtisessa läpivir-; . tausmoottorissa 2. Hydrauliikkanestettä voidaan syöttää varastosäiliöstä, ja se voi ^; t 20 olla esimerkiksi standardityyppistä hydrauliikkaöljyä, mutta edullisesti hydrauliik-kaöljynä käytetään moottorin voiteluöljyä, ja järjestelmää syötetään moottorin öljyti-lasta 3. Syöttöpumppu 4 syöttää hydrauliikkanesteen ainakin yhden suodatuslaitteen • ♦ · 5 kautta matalapainejohtoon 6. Syöttöpumppu voi esimerkiksi ylläpitää matalapaine- • « · * johdossa ylipainetta välillä 1-5 bar, tyypillisesti noin 2 bar ylipainetta. Pumppu-25 asema 7 käsittää useita korkeapainepumppuja, jotka voivat syöttää hydrauliikkanes- « · · *·*·* teen esimerkiksi korkeapainejohtoon 8 paineella, joka on välillä 125 - 325 bar.

V * Syöttöpainetta voidaan säätää moottorin kuorman mukaan. Eräitä korkeapaine- • ' pumppuja voidaan käyttää polttomoottorin akselilla, kuten kampiakselilla, ja yhtä tai ! , ‘ r, useampaa korkeapainepumppua voidaan käyttää sähkömoottorilla.

30 Läpivirtausmoottori voi esimerkiksi olla laivan kulkumoottori, tai paikallinen käyt-tömoottori voimalaitoksessa. Moottorissa ei ole tavanomaista nokka-akselia, ja sen pakoventtiilejä 9 ja polttoainepumppuja 10 käytetään hydraulisesti ja säädetään 7 107465 elektronisesti. Voidaan myös käyttää polttoaineen yhteistä korkeapaineista lähdettä vakiopaineessa ja sitten jättää pois erilliset polttoainepumpun eri sylintereitä varten, mutta hydraulisesti käytettyjä polttoainepumppuja pidetään edullisina.

Pumppuasemalta tuleva korkeapainejohto on asennettu hydraulisen keskusyksikön 5 11 sivulle korkeapainejohdon osuuden 12 yhteyteen, joka on esiasennettu ja integ roitu keskusyksikön alaosaan konsolissa 13, jonka yläpinta tukee lohkon muotoista runkoa 14. Painejohto 15 ulottuu rungosta pakoventtiilin toimilaitteelle 16, ja toimilaitteelta poistojohto 17 johtaa takaisin runkoon 14. Runkoon voi lisäksi liittää hydraulisen käyttölaitteen polttoainepumpun 10 korkeapainejohtoon tai paluujohtoon. 10 Polttoainepumppu syöttää polttoainetta useammalle suuttimelle paineputkien 18 kautta.

Moottorin jokaiseen sylinteriin liittyy elektroninen säätöyksikkö 19, joka vastaanottaa yleiset tahdistus- ja säätösignaalit johdoilla 20, ja joka tuottaa säätösignaaleja rungossa 14 oleville säätöventtiileille johtojen 21 kautta.

15 Matalapainejohto 22 haarautuu pumppuaseman 7 ylävirran puolella olevasta kor-keapainejohdosta ja johtaa keskusyksiköille 11 hydrauliikkanestettä pienellä ylipaineella, kuten alle 4 harja tyypillisesti noin 2 bar.

Poistojohto 23 on kytketty keskusyksikköön hydrauliikkanesteen poistamiseksi yhteiseen poistojohtoon, esimerkiksi moottorin runkotilaan, joka on yhteydessä öljyti-20 laan 3.

Kuva 2 esittää esimerkin keskusyksikön 11 pääasiallisista kytkennöistä. Yhteinen l syöttöputki 25 haarautuu korkeapainejohdon osuudesta 12 ja johtaa haarat lohkon 8 107465 joittaa kappaleeseen 11 menevän syöttöpaineen noin 1,5 bar ylipaineeksi. Lohkon muotisessa kappaleessa haarajohto on kytketty kanavien 27’, 27” ja 27’” kautta pumpun käyttölaitteen säätöventtiilin 29 ja vastaavasti venttiilin toimilaitteen pää-venttiilin 31 syöttöportteihin. Lisäksi kappaleessa 11 olevien kanavien 25’, 25” ja 5 25”’ kautta syöttöjohto on kytketty säätöventtiilin 29, säätöventtiiliin 30 ja vastaa vasti pääventtiiliin 31 syöttöportteihin.

Säätö venttiiliä 30 ohjataan elektronisesti, ja sillä on kolme porttia ja kaksi asentoa. Se voi esimerkiksi olla tyyppiä, jolla on magneettinen lukitus ääriasentoihin, jolloin venttiiliä käytetään magnetoimalla toinen keloista, jotka sijaitsevat ferromagneetti-10 sesta materiaalista tehdyn venttiililuistin kummassakin päässä. Turvatoimeksi mag-netoinnin vikatapausta varten jousi 32 voi esijännittää venttiililuistin kuvassa esitettyyn asentoon, jossa matalapainejohto on aktiivinen syöttöportti. Vaihtoehtoisesti säätöventtiili voi olla tavanomainen solenoidiventtiili. Säätöventtiilin 30 poistoportti on liitetty välikanavaan 33, joka on yhteydessä mäntäpintaan pääventtiilin 31 luistin 15 toisessa päässä, jolloin luistin toisessa päässä on pienemmän alan omaava mäntäpin-ta, joka pysyvästi on yhteydessä korkeapainejohtoon. Kun säätöventtiili 30 on esitetyssä asennossa, pieneen männänalaan vaikuttava korkeapaine puristaa pääluistin esitettyyn asentoon, jossa matalapainejohto liittyy kanavan 27”’ kautta pääventtiilin poistoporttiin, joka kanavan 34 kautta johtaa pakoventtiilin toimilaitteeseen paine-20 johdon 15 porttiin. Kun säätöventtiili 30 siirretään toiseen asentoonsa, jossa välika-nava on kytketty syöttöjohtoon 25, suuren mäntäpinnan korkea paine puristaa pääventtiilin luistin toiseen asentoonsa, jossa kanavan 25’” korkea paine johdetaan pai-;, nejohtoon 15, niin että toimilaite avaa pakoventtiilin.

I E · i Säätöventtiili 29 on elektronisesti ohjattu, ja kuten kuvassa on esitetty, se voi kytkeä • · 25 kanavassa 25’ vallitsevan korkean paineen poistoporttiinsa, joka kanavan 35 kautta » · · LI johtaa porttiin, joka on yhteydessä pumpun käyttölaitteen painekammioon. Väliä- I I ) sennossa venttiilin syöttöportit on erotettu sen poistoportista, ja toisessa ääriasennossa venttiilin poistoportti on kytketty matalapainejohdon kanavaan 27’, jossa ole- « · \v va kuristus 36 vielä rajoittaa paineen, esimerkiksi ylipaineeseen 0,5 bar. Näin ollen »»· V : 30 säätöventtiilillä on kolme porttia ja kolme asentoa, ja siinä voi olla nopeatoiminen : *· pilottiluisti, joka ohjaa pääluistia hydraulisen vaikutuksen avulla. Pilottiluisti ja/tai pääluisti on varustettu asennon anturilla, joka tuottaa signaalin venttiilin asennosta kulloisellekin keskusyksikölle 19. Säätöventtiili voi esimerkiksi olla tyyppiä, joka :,, on selitetty hakijan patenttijulkaisussa WO 94/29578.

i i · 35 Välittömästi pääsulkuventtiilin 24 jälkeen korkeapaineisen nesteen varaaja 37 on 9 107465 kytketty syöttöputkeen 25. Varaaja muodostuu painesäiliöstä, jolla on oleellisesti suurempi sisätilavuus kuin venttiilin toimilaitteen 16 yhtä työvaihetta käytetty hyd-rauliikkanesteen tilavuus. Sisätilavuus on jaettu joustavalla kalvolla, joka erottaa kaasukammion nestekammiosta, joka vuorostaan on yhteydessä putkeen 25. Kaasu-5 kammio on paineistettu paineeseen, joka vastaa korkeapainejohdon S painetta kalvon neutraalissa asennossa. Keskusyksikössä on kaksi muuta nestevaraajaa 37’ ja 37’”, jotka ovat samaa tyyppiä ja jotka on asennettu lohkon muotoisen rungon 14 päälle lähelle keskeisestä syöttöputkesta 25 tulevia haaroja 25’ ja 25’”. Kun säätö-venttiilit 29 tai 31 avataan, pääosa nesteestä johdetaan rungolla 14 olevista varaajis-10 ta 37’, 37’”, ja tämän jälkeisen jakson aikana säätöventtiilin ollessa kiinni, varaajat täytetään nesteellä syöttöputkesta 25. Varaajan 37 sijoittaminen lähelle osuutta 12 toimii vastavaikutuksena sylinterin nesteen kulutuksen aiheuttamaa korkeapainejohdon 8 paineen alenemista vastaan.

Lisäksi lohkon muotoinen runko sisältää poistokanavat 38 ja 39, jotka poistavat hyd-15 rauliikkanesteen pumpun käyttölaitteelta ja vastaavasti venttiilin toimilaitteelta poistojohtoon 23. Rungon 14 yläpinnalla olevien porttien lähelle voidaan myös sijoittaa muita säätöventtiilejä, kuten venttiilit 40.

Hydraulinen keskusyksikkö 11 on esitetty yksityiskohtaisemmin kuvassa 4. Konsoli on laatikon muotoinen ja sillä on ainakin kaksi sivuseinää ja etuseinä, jotka antavat 20 konsolille hyvän jäykkyyden. Konsoli on kiinnitetty moottorin rungon ylälevyyn 41.

,' . Ylälevy kannattaa sylinterivuorausta 42, jonka alaosalla 43 on pienempi ulkohal- i « < .'. kaisija ja ulkonema moottorin rungon sylinteriosan huuhtelutilaan 44. Pakoventtiili 9 on asennettu kanteen 45, joka on kiristetty ylälevyyn kansipultein 46, joista vain muutama on esitetty. Ylälevystä 41 ulkonee työskentelysilta 47. Konsolin korkeus * ♦ · 25 on sovitettu niin, että painejohdot 15 ja 18 ovat lyhyet, joka suurilla moottoreilla *·/,* joiden sylinterien sisähalkaisijat ovat ainakin 500 mm, johtaa konsolin korkeuteen • ♦ · *·* * välillä 55 - 120 cm. Tämä tarjoaa mukavan työkorkeuden työskentelysillalla seiso valle henkilökunnalle keskusyksikköön asennettujen hydraulisten elementtien irrot- • · v.: tamiseksi.

·* · • · · » · · 30 Korkeapainejohto on asennettu kiinteälle teräskappaleelle 48, joka ulottuu konsolin • * * e !·'· ’· toisesta sivuseinästä. Tässä teräskappaleessa on porattu kanava, joka muodostaa :' osuuden 12, ja toinen kanava, joka muodostaa osuuden 26, ja pääsulkuventtiili 24 on ; asennettu teräskappaleen etupuolelle muodostaen helpon pääsyn huoltoa varten.

I < 1 . \ ; Lohkon muotoiseen runkoon saakka syöttöjohto 25 on muodostettu putkeksi, joka 35 on liittyy istukkaan, jonka istukan päälle on asennettu varaaja 37, ja toisaalta syöttö- 10 107465 johto liittyy rungon 14 alapintaan. Vastaavasti johdot 23 ja 27 on muodostettu putkiksi rungon 14 alla olevalla alueella.

Lohkon muotoinen runko 14 on tehty teräksestä, ja lukuisat sisäiset kanavat korkeapaine- ja matalapaine- sekä poistojohtoja varten on tehty rangon reikinä. Säätö-5 venttiilit 29 - 31 on asennettu rangon etupuolelle. Polttoainepumppu ja siihen liittyvä käyttölaite on asennettu suoraan rungon 14 yläpinnalle, joka tarjoaa sen edun, että käyttölaitteen painekammio on suorassa yhteydessä kanavan 35 päässä olevaan porttiin.

Keskusyksiköiden 11 välillä korkeapainejohto on muodostettu sisemmäksi putkeksi 10 49 ja sen kanssa samankeskiseksi ulommaksi putkeksi 50, jolloin molemmat putket ovat korkeapainejohtoja, jotka kestävät suurimman korkeapaineen. Molemmat putket on asennettu keskusyksiköiden välille ja ne toimitetaan esivalmistettuna putki-sarjana, jolla voidaan kompensoida keskusyksiköiden asennuksessa väistämättä tapahtuvat vaihtelut. Sisäputki 49 on molemmista päistään asetettu holkkeihin 51, 51’ 15 painetiiviillä tavalla, niin että ne lukitaan kulloisenkin keskusyksikön sivupintaan, ja sisäputkea voidaan siirtää pituussuunnassa ainakin toisen hoikin suhteen sekä kiertää joitakin asteita kummankin hoikin suhteen, niin että voidaan kompensoida pituuden ja kohdistuksen epätarkkuudet. Ulommassa putkessa on kummassakin päässä kupin muotoiset holkit 52, 52’, joita voidaan siirtää ulomman putken pituussuunnas-20 sa ja jotka voidaan asentaa kulloisenkin keskusyksikön sivupintaan. Näitä holkkeja voidaan myös kiertää muutaman asteen kulmaan ulomman putken suhteen. Holkeis-: sa 52, 52’ voi olla kupin muotoinen reikä, jonka halkaisija on suurempi kuin sisem- ' . ' mällä putkella olevien hoikkien ulkohalkaisija, niin että ulompia holkkeja voidaan siirtää sisempien hoikkien yli.

« · ·:**: 25 Esillä oleva keksintö eri rajoitu edellä olevaan määrättyyn suoritusesimerkkiin. Voi- daan esimerkiksi käyttää muun tyyppisiä säätöventtiilejä, kuten useammalla aske- • · ;1·1: leella tai asennolla varustettuja venttiilejä, jolloin matalapainejohto voidaan jättää pois ja korvata poistojohdolla, ja rangossa 14 voi olla useampia venttiilejä, kanavia ja poistokanavia kuin mainitut. Keskusyksiköstä voidaan myös syöttää muun tyyp- • · · *..1.. 30 pisiä hydraulisesti käytettyjä sylinteriyksiköitä, esimerkiksi hydraulisesti käytettyä sylinterin voitelulaitetta. Sylinterin voitelulaite voidaan asentaa lohkon muotoisen ·.< i rungon päälle.

111 t $

I I

11« • • t « I t <

• I I

« · « · · ·

Claims (11)

11 107465

1. Hydraulinen keskusyksikkö (11) sylinteriä varten polttomoottorissa (2), jossa on useampia polttoainepumppuja (10) ja useampia pako venttiilejä (9), jolloin ainakin pakoventtiilejä käytetään hydraulisilla käyttölaitteilla paineistetun hydrauliikka- 5 nesteen avulla, tunnettu siitä, että keskusyksiköllä on lohkon muotoinen runko (14), joka sisältää ainakin yhden portin ainakin yhden painejohdon (15) liittämiseksi pa-koventtiilin toimilaitetta varten, ja säätöventtiilit (30, 31) ainakin pakoventtiilin säätöä varten, sekä sisäiset kanavat (25, 25’, 25”, 25”’, 27, 27’, 27”, 27’”, 34), jotka liittävät portit säätöventtiilien kautta korkeapainejohdon (15) liitäntöihin paineiste-10 tun hydrauliikkanesteen syöttämistä varten tai matalapainejohtoon (22, 23) hydraulisen paineen laskemista varten, ja että keskusyksikössä on pääsulkuventtiili (24), joka passiivisena on auki-asennossa ja joka kiinni-asennossa erottaa ainakin korkeapainejohdon (8) keskusyksikön säätöventtiileistä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen keskusyksikkö, tunnettu siitä, 15 että pääsulkuventtiili (24) kiinni-asennossaan yhdistää poistojohdon (23) sisäiseen pääkanavaan, joka pääsulkuventtiilin auki-asennossa on yhteydessä korkeapainejoh-toon (8).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen hydraulinen keskusyksikkö, tunnettu siitä, että keskusyksiköllä on konsoli (13), joka on asennettu sylinterilohkon ylälevyyn 20 (41), josta sylinterivaippa ulottuu ylöspäin, että lohkon muotoinen runko (14) on asennettu konsolille, ja että konsolin (13) korkeus on sellainen, että lohkon muotoi-‘ sen rungon yläpinta on ainakin 80 cm ylälevyn yläpuolella. ( I i

4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukainen hydraulinen keskusyksik-kö, tunnettu siitä, että sylinteriä kohti on yksi keskusyksikkö (11). • ·

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-4 mukainen hydraulinen keskusyksik- • · · v : kö, tunnettu siitä, että jokainen keskusyksikkö sisältää korkeapainejohdon osuuden (12), joka on sijoitettu tukikonsoliin lohkon muotoisen rungon alapuolelle, ja että pääsulkuventtiili (24) on sijoitettu tämän osuuden ja lohkon muotoisen rungon väli- • * . * · ‘ · selle virtaustielle. , · ; 30

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-5 mukainen hydraulinen keskusyksik- : ‘ ‘: kö, tunnettu siitä, että sylinterin polttoaine syötetään hydraulisesti käytetyllä, män- '. ( tätyyppisellä polttoainepumpulla (10), jonka hydraulinen käyttölaite on kytketty loh- I i < kon muotoisen rungon (14) ainakin yhteen porttiin, niin että se on yhteydessä kor- I « « I · 12 107465 keapainejohtoon (8) ja matalapainejohtoon (22, 23), ja että lohkon muotoisella rungolla oleva säätöventtiili (29) säätää mäntäpumpun polttoainesyöttöä pakoventtiilin toimilaitteen säätöventtiilistä (30) riippumatta.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen hydraulinen keskusyksikkö, tunnettu siitä, 5 että polttoainepumppu (10) ja siihen liittyvä hydraulinen käyttölaite on asennettu keskusyksikön lohkon muotoisen rungon (14) yläpinnalle.

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hydraulinen keskusyksikkö, tunnettu siitä, että keskusyksikön säätöventtiilejä (29, 30) ohjataan elektronisesti moottorin säätöyksiköllä ja/tai sylinterin säätöyksiköllä (19).

9. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1 - 8 mukainen hydraulinen keskusyksik kö, tunnettu siitä, että hydraulinen keskusyksikkö (11) on kytketty matalapainejohtoon (22), joka syöttää hydrauliikkanestettä matalalla paineella, edullisesti alle 4 bar paineella.

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hydraulinen keskusyksikkö, 15 tunnettu siitä, että keskusyksikössä (11) on ainakin kaksi korkeapaineisen nesteen varaajaa (37, 37’), jotka on kytketty korkeapainekanaviin pääsulkuventtiilin (24) sillä puolella, joka on vastapäätä korkeapainejohtoa (8).

11. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen hydraulinen keskusyksikkö, tunnettu siitä, että keskusyksiköt (11) sisältävät korkeapainejohdon (8) osuuksia : 20 (12), jotka kytkeytyvät toisiinsa kahden samankeskisen, keskusyksiköiden välille asennetun korkeapaineputken avulla, että nämä kaksi samankeskistä korkeapaine-' ’'. putkea ovat sisempi putki (49), joka molemmista päistään viedään painetiiviillä ta valla hoikkiin (51, 51’), jolla se lukitaan keskusyksikön sivupintaan, ja ulompi putki * ' (50), jonka kummassakin päässä on kupin muotoinen holkki (52, 52’), joka on siir- • « 25 rettävissä ulommalla putkella sen pituussuuntaan ja joka voidaan asentaa keskusyk-: sikön sivupintaan, ja jossa kuppiholkin reiän halkaisija on suurempi kuin sisemmän putken hoikin ulkohalkaisija. • · • · • · · • I is 107465