SE500151C2 - Hydrauliskt drivsystem för drift av företrädesvis tunga industriella arbetsenheter - Google Patents

Description

15 25 30 35 n Ara 4- ëO É 2 För drift av arbetsenheter med mycket stora dimensioner, såsom stora malmkvarnar, tork- och cementugnar, barktrummor och liknande, har dagens hydraulmotor av kamringtyp dock vissa begränsningar.

Ett primärt ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett enligt ovannämnda kamkurveprincip arbetande hydrau- liskt drivsystem som kan appliceras på arbetsenheter med mycket stora ytterdimensioner.

I sin vidaste mening löses denna uppgift i enlighet med föreliggande uppfinning genom att drivsystemet är uppbyggt av separata, sammanbyggda moduler av kamkurveelement och sepa- rata, sammanbyggda kolvenheter, varvid modulerna av kamkurve- element är monterade på den arbetsenhet, som skall drivas, och kolvenheterna är monterade på ett fast stativ, eller vice versa. Genom den föreslagna principen är det möjligt att på plats sammanbygga som byggsatsmoduler levererade komponenter till drivsystemet hos mycket stora arbetsenheter.

En hydraulmotor av detta slag för rotationsdrivning kan således tillämpas vid mycket stora arbetsenheter, såsom kvarnar eller ugnar, varvid modulerna av kamkurveelement har formen av krökta segment som är sammanbyggda till en ring eller åtminstone en del av en sådan runt periferin av arbets- enheten med kamprofilen hos kamkurvesegmenten vänd radiellt utåt, medan kolvenheterna är monterade i stativet längs en cirkelbåge radiellt utanför de sammanbyggda krökta kamkurve- segmenten.

Det hydrauliska drivsystemet enligt uppfinningen kan även tillämpas för linjär drivning av stora arbetsenheter, exempelvis för förflyttning av kranar, transportörer eller vertikal drivning av lyftdon och domkrafter, varvid modulerna av kamkurveelement är raka och kolvenheterna är monterade längs en rät linje parallell med kamkurveelementet.

I princip finns ingen övre gräns för hur stort det hydrau- liska drivsystemet enligt uppfinningen kan byggas. 10 15 30 35 _' ßÛÜ 'šÉ-fš 3 Ytterligare detaljer hos drivsystemet enligt uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade rit- ningar, pâ vilka: fig. 1 visar en ändvy av en kring en horisontell axel roterande trumma, vilken drives av ett hydrauliskt drivsystem enligt uppfinningen, varvid enbart den högra halvan och en del av den vänstra halvan visas av trumman och drivsystemet; fig. 2 visar i förstorad skala en av fyra separata kolv- enheter sammansatt grupp av kolvenheter; fig. 3 är en tvärsektion genom en av kolvenheterna och det samhörande kamkurveelementet; och fig. 4 är en sektion enligt IV-IV i fig. 1, tagen vid en skarv mellan två kamkurvesegment.

I fig. 1 visas en tänkbar applikation av ett hydrauliskt drivsystem enligt föreliggande uppfinning, nämligen ett drivsystem för rotationsdrivning av en cylindrisk trumma 10 med mycket stor diameter och med horisontellt orienterad längdaxel. Trumman 10 kan vara roterbart lagrad i på rit- ningen icke visade lager belägna på i längdriktningen åt- skilda ställen hos trumman.

I det visade utförandet innefattar det hydrauliska drivsyste- met ett fast U-formigt stativ 12, som omger en del av trum- mans 10 omkrets, närmare bestämt den undre halvan av omkret- sen. Det skall påpekas att den i fig. 1 enbart delvis visade vänstra halvan av trumman och drivsystemet helt motsvarar den högra halvan. Om så önskas kan stativet med dess nedan be- skrivna kolvenheter också omsluta hela trummans 10 omkrets.

Stativet 12 uppbär fyra grupper om vardera fyra radiellt orienterade kolvenheter 14. Såsom visas närmare i fig. 3, innefattar varje kolvenhet 14 en stomme 16 i vilken är upp- taget ett cylindriskt hål 18 för en hydrauliskt påverkbar kolv 20. Kolven 20 är medelst en sprint 22 förbunden med en U1 10 15 25 30 35 C _ 'J (Ä ) 'l .__ s 4 kolvstång 24, vars från kolven 20 vända ände ringformigt omsluter och fasthåller ett mittparti 26 av en tvärgående lageraxel 28. På ömse sidor om mittpartiet 26 uppbär lager- axeln 28 dels ett par kamrullar 30, dels ett par styrrullar 32 över lager 34 resp. 36. Kamrullarna 30 är anordnade att anligga mot en vågformig kamprofil 38 hos ett ringformigt kamkurveelement 40 monterat runt ytterperiferin av trumman 10, medan styrrullarna 32 löper i radiellt orienterade styr- spår 42 i ett par parallella, åtskilda sidoskänklar 44 hos stommen 16, vilka grenslar kamkurveelementet 40. Varje kolv- enhet 14 är fast monterad i stativet 12 medelst en tapp 46 samt medelst skruvar 48 i en momentupptagande arm 50 på vardera sidan av de fyra kolvenheterna 14 i varje grupp.

Såsom visas i fig. 2 är de momentupptagande armarna 50 i sin tur infästa vid sina ändpartier 51 i stativet 12 medelst fästskruvar 52.

Såsom bäst visas i fig. 1, är kamelementet 40, med vilket kamrullarna 30 skall samverka under rotationsdrivningen av trumman 10, sammansatt av ett flertal krökta kamkurvesegment 41, som är fästa på trumman 10 medelst skruvar 54. Skarven mellan kamsegmenten 41 kan utformas på sätt som visas i fig. 4, där ett kilformigt utformat ändparti 56 ingriper i motsvarande kilformigt urtag 58 i det motsvarande ändpartiet av det intilliggande kamsegmentet, vilket ger en yttrycks- mässigt jämn övergång för kamrullarna 30 vid passering över skarven mellan två intilliggande kamsegment 41. Den våg- formiga kamprofilen 38 hos varje kamsegment 41 har i det visade utförandet tre lober, och skarven mellan kurvsegmenten 41 är placerad i ett dalparti mellan kamsegmenten. Varje kamsegment kan också bestå av enskilda lobenheter som svetsas samman till en ring.

Arbetsprincipen för det hydrauliska drivsystemet enligt uppfinningen kan motsvara arbetsprincipen för en känd s.k. “fyrkolvsmaskin", vilket innebär att antalet kolvar är jämnt delbart med fyra, medan antalet kamtoppar är jämnt delbart med tre. I det i fig. 1 visade utföringsexemplet är kamringen 40 sammansatt av nio kamkurvesegment 41 med vardera tre 10 15 25 30 I I .V 4 ~3 5 5 : :SG-Ü kamtoppar, dvs. totalt tjugosju stycken, medan antalet kolv- enheter 16 är fyra gånger fyra, dvs. sexton stycken. Kolven- heterna 16 är anordnade att på i och för sig känt sätt sam- verka med kamkurvan 38 hos kamringen 40 så att vid synkroni- serade, fasförskjutna slagrörelser hos kolvarna 20 och de samhörande kamrullarna 30 hos de olika grupperna av kolven- heter 14 uppnås ett linjärt förhållande mellan oljetrycket i kolvenheterna och överfört vridmoment på kamringen 40 respek- tive mellan oljeflödet till kolvenheterna och varvtalet hos trumman 10.

För att styra hydraulmedieflödet till de resp. kolvenheterna 14 kan med varje par av kolvenheter 14 samordnas en ventil 60, som i det visade utföringsexemplet är styrd av en kam- följare 62 som anligger mot kamkurveprofilen 38. I fig. 1 visas bara en ventil 60 och kamföljare 62 för varje grupp av fyra kolvenheter 14. En motsvarande, icke visad ventil finns på den andra sidan av stativet 12. Denna ventilfunktion kan också byggas in i respektive kolvenhet 14 eller bestå av elektriskt styrda ventiler.

I fig. 1-4 har ett drivsystem enligt uppfinningen exemplifie- rats i samband med en stor roterande trumma 10 med i för- hållande till trummans centrum radiellt utåtvänd kamprofil 38 hos kamkurveelementet 40. Inom ramen för uppfinningen är emellertid ett omvänt arrangemang tänkbart, dvs. att kolven- heterna 14 är monterade på den rörliga, roterande delen medan kamkurveelementet är monterat på den fasta stativdelen. Det är vidare tänkbart att för vissa applikationer utforma kam- elementet och kolvenheterna som linjärt utsträckta komponen- ter, exempelvis vid kranar, lyftdon, transportörer och lik- nande, där kolvenheterna är monterade på den rörliga arbets- delen och de raka kamkurvesegmenten på ett fast underlag, eller vice versa.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 (_51 C) C) ...i U1 ._..x. 6 Patentkrav

1. Hydrauliskt drivsystem för drift av företrädesvis tunga industriella arbetsenheter av stora dimensioner, såsom rote- rande kvarnar, ugnar, trummor, vinschar och liknande eller linjärt rörliga transportörer, kranar, lyftdon och liknande, innefattande ett flertal hydrauliskt drivna kolvenheter (14) med kamrullar (30), vilka är anordnade att verka mot en vågformig kamprofil (38) hos ett kamkurveelement (40) så att vid linjär rörelse av kamrullarna (30) mot kamprofilen (38) åstadkommes en relativ drivrörelse mellan kamkurveelementet (40) och kolvenheterna (14), drivsystemet är uppbyggt av separata, sammanbyggda moduler k ä n n e t e c k n a t av att (41) av kamkurveelement och separata, sammanbyggda kolven- heter (14), varvid modulerna (41) av kamkurveelement är monterade på den arbetsenhet, som skall drivas, och kolven- heterna (14) är monterade på ett fast stativ (12), eller vice VErSa .

2. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 1 för rotationsdrivning av en arbetsenhet (10), k ä n n e t e c k n a t av att modulerna av kamkurveelement har formen av krökta segment (41) som är sammanbyggda till åtminstone en del av en ring (41) runt periferin av arbetsenheten (10).

3. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att kamprofilen (38) hos kamkurvesegmenten (41) är vänd radiellt utåt och att kolvenheterna (14)är monterade längs en cirkelbåge radiellt utanför de sammanbyggda krökta kamkurvesegmenten (41).

4. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 2, k ä n n e t e c k - n a t av att kamprofilen hos kamkurvesegmenten är vänd radiellt inåt och att kolvenheterna är monterade längs en cirkelbåge radiellt innanför de sammanbyggda kamkurvesegmen- ten.

5. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 1 för linjär drivning av en arbetsenhet, k ä n n e t e c k n a t av att modulerna 10 15 20 25 30 35 7 av kamkurveelement är raka och att kolvenheterna är monterade längs en rät linje parallell med kamkurveelementet.

6. , Hydrauliskt drivsystem enligt något av kraven 1-5, k ä n- n e t e c k n a t av att varje kolvenhet (14) innefattar en stomme (16) med minst ett cylinderhål (18), i vilket en hydrauliskt påverkbar kolv (20) är förskjutbart lagrad, vilken kolv (20) vid sin yttre ände på i och för sig känt sätt uppbär ett kamrulleorgan (30) för anliggning mot kampro- filen (38) hos kamkurveelementet (40), varvid stommen (16) och kamrulleorganet (30) på likaså känt sätt har samverkande styrorgan (32, 42) för att styra kamrulleorganet (30) i en rörelse vinkelrätt mot kamkurveelementets längdsymmetriaxel, då kolven (20) rör sig fram och åter i sin cylinder.

7. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 6, k ä n n e t e c k - n a t av att ett flertal separata kolvenheter (14) är monte- rade gruppvis på stativet.

8. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 7, k ä n n e t e c k - n a t av att kolvenheterna (14) i varje grupp är styrda i sekvens och i synkronism med motsvarande kolvenheter i andra grupper av kolvenheter som verkar på det av sammanbyggda kamkurvemoduler (41) bestående kamkurveelementet (40) för att vid drift utveckla ett konstant moment.

9. Hydrauliskt drivsystem enligt krav 8 för rotation av en rörformig arbetsenhet (10) av stor diameter och med liggande rotationsaxel, k ä n n ett e c k n a t av att en av ett flertal kamkurvesegment (41) sammansatt kamring (40) med utåtvänd kamprofil (38) är monterad på periferin av den rörformiga arbetsenheten (10), och att stativet (12) åt- minstone delvis omsluter kamringens (40) omkrets.

10. Hydrauliskt drivsystem enligt något av kraven 7-9, k ä n-n e t e c k n a t av att hydraulmediematningen till kolvenheterna (14) är styrd av ett kamstyrt ventilorgan (60).