KR101833212B1 - High-pressure rotary piston pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고압 로터리 피스톤 펌프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터에 구비된 베인의 실링 성능이 향상된 고압 로터리 피스톤 펌프에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-pressure rotary piston pump, and more particularly, to a high-pressure rotary piston pump with improved sealing performance of a vane provided in a rotor.
고압 로터리 피스톤 펌프는 하우징의 내부 공간에서 로터가 편심 회전하면서 공간 내의 유체를 압축 배출하는 펌프로서 구조가 간단하고, 로터를 엔진이나 모터 등의 출력축에 직결할 수 있어 설치가 간편하며, 소형으로도 고압 압축이 가능하여 널리 사용되고 있다.The high pressure rotary piston pump is a pump that compresses and discharges fluid in a space while rotating the rotor eccentrically in the inner space of the housing. The pump is simple in structure and can be directly connected to the output shaft of an engine or a motor, It can be compressed at high pressure and is widely used.
도 1에 고압 로터리 피스톤 펌프의 일 예가 도시되어 있다. 하우징(1)의 내부에 에피트로코이드 곡선 형상의 공간(1a)이 형성되고, 그 공간(1a)에 삼각형 형상의 로터(2)가 설치된다. 로터(2)는 회전축(3)에 고정된 원형의 편심부재(4)에 회전이 자유로운 상태로 설치되어 회전축(3)에 대해 편심 회전하면서 공간(1a) 내부의 유체를 압축하여 배출하게 된다.1 shows an example of a high-pressure rotary piston pump. A
상기 하우징(1)에는 공간(1a)에 연통된 한 쌍의 유입밸브(5a,5b)와 한 쌍의 배출밸브(6a,6b)가 설치되어 있고, 상기 로터(2)는 공간(1a)을 3부분의 가변체적공간(A,B,C)으로 구획한다. 따라서 로터(2)의 회전에 의해 상기 가변체적공간(A,B,C)들의 체적이 증가(부압 형성) 또는 감소(정압 형성)되고, 이에 따라 정압 형성시에는 유입밸브(5a,5b)는 닫히고 배출밸브(6a,6b)가 열리면서 유체가 배출되고, 부압 형성시에는 배출밸브(6a,6b)는 닫히고 유입밸브(5a,5b)가 열리면서 유체의 흡입이 이루어진다. 이때 가변체적공간(A,B,C)의 위치는 로터(2)의 회전 위치에 따라 가변된다.The housing 1 is provided with a pair of
상기와 같이 로터(2)에 의한 유체 압축 및 흡입이 원활하고 강력하게 이루어지기 위해서는 각 가변체적공간(A,B,C) 사이의 기밀이 확실하게 이루어져야 하는데, 이를 위해서 도 2에 도시된 바와 같이 로터(2)의 각 모서리에는 공간(1a)의 내주면과 밀착되는 베인(7)이 설치되어 있다. 베인(7)은 탄성체(8)에 의해 밀려져서 공간(1a)의 내주면에 밀착된다.As described above, in order for fluid compression and suction by the
한편, 상기 탄성체(8)는 스프링과 같은 것으로 베인(7)을 공간(1a) 내주면으로 밀어주는 힘은 일정한 바, 펌프의 회전수가 증가하여 가변체적공간(A,B,C)의 압력이 증가하면 어떤 시점 이후에는 베인(7)에 의한 기밀이 유지되지 못하고 가변체적공간(A,B,C) 사이에서 유체 누설이 발생하게 된다. 이와 같이 가변체적공간(A,B,C) 사이의 기밀성이 저하되면 펌프의 압축 성능이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, the
그러나 상기와 같은 점을 고려하여 탄성체(8)의 탄성강도를 무조건 강화할 경우 저압 상태에서는 공간(1a)의 내주면과 베인(7) 사이의 마찰이 과도하여 동력 손실이 발생하므로 펌프의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, if the elasticity of the
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가변체적공간의 압력 변동에 따라 베인을 밀어주는 힘이 적절히 가변됨으로써 저압시 동력 손실이 방지되고 고압시 베인의 기밀성이 향상될 수 있도록 된 고압 로터리 피스톤 펌프를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a hydraulic pressure control device and a control method thereof, which can prevent the power loss at low pressure and improve the airtightness of the high- Pressure rotary piston pump.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 공간에서 입력 회전축에 대해 편심 회전되고 상기 공간을 복수의 가변체적공간으로 구획하는 로터와, 상기 로터의 각 모서리에 설치되어 상기 공간의 내주면에 밀착되는 베인과, 상기 로터에 가변체적공간과 베인이 설치된 베인홀을 연결하여 가변체적공간의 유압으로 베인을 상기 공간의 내주면으로 밀어줄 수 있도록 형성된 압력유입홀을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rotary compressor comprising: a housing having a space therein; a rotor eccentrically rotated with respect to an input rotary shaft in the space of the housing and partitioning the space into a plurality of variable volume spaces; And a pressure inflow hole formed to connect the variable volume space and the vane hole provided with the vane to the rotor so as to push the vane to the inner circumferential surface of the space with the hydraulic pressure of the variable volume space, .
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면, 로터에 형성된 압력유입홀을 통해 서로 이웃한 가변체적공간 중 압력이 더 큰 가변체적공간으로부터 전달되는 유압으로 베인을 밀어줄 수 있게 됨으로써 펌프의 회전속도에 따른 가변체적공간의 압력 크기 변화에 따라 베인의 밀착력이 적절히 가변될 수 있는 고압 로터리 피스톤 펌프가 제공된다.As described above, according to the present invention, the vane can be pushed by the hydraulic pressure transmitted from the variable volume space having a higher pressure among the adjacent variable volume spaces through the pressure inlet holes formed in the rotor, A high pressure rotary piston pump is provided in which the adhesion of the vanes can be appropriately varied according to the change in the pressure magnitude of the volume space.
따라서, 펌프 저속 회전시(저압 형성)에는 베인의 밀착력이 감소되어 마찰 손실이 감소됨으로써 펌프 효율이 향상되고, 펌프 고속 회전시(고압 형성)에는 베인의 밀착력이 향상되어 기밀 성능이 향상됨으로써 펌프의 압축 성능이 향상되는 효과가 있다.Accordingly, when the pump is rotated at a low speed (low pressure formation), the adhesion of the vane is reduced to reduce the friction loss, thereby improving the pump efficiency and improving the tightness of the vane when the pump is rotated at a high speed The compression performance is improved.
도 1은 종래 기술에 따른 고압 로터리 피스톤 펌프의 구성도.
도 2는 종래 기술에 따른 고압 로터리 피스톤 펌프의 로터 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 고압 로터리 피스톤 펌프의 제1실시예의 구성도.
도 4는 상기 제1실시예의 일 구성인 슬라이딩밸브의 사시도.
도 5는 상기 제1실시예의 일 구성인 베인의 사시도.
도 6과 도 7은 상기 슬라이딩밸브의 작동 설명도.
도 8과 도 9는 상기 제1실시예가 적용된 고압 로터리 피스톤 펌프의 작동 설명도.
도 10은 본 발명의 제2실시예가 적용된 고압 로터리 피스톤 펌프의 로터 사시도.
도 11은 상기 제2실시예의 로터 분해 사시도.
도 12는 도 11의 상태에서 센터블록이 설치된 상태의 로터 분해 사시도.
도 13은 도 10의 I-I선 단면도로서, 센터블록과 베인의 조립 상태 단면도.1 is a block diagram of a high-pressure rotary piston pump according to the prior art;
2 is a rotor perspective view of a conventional high pressure rotary piston pump.
3 is a configuration diagram of a first embodiment of a high-pressure rotary piston pump according to the present invention.
4 is a perspective view of a sliding valve which is one configuration of the first embodiment.
5 is a perspective view of a vane which is an embodiment of the first embodiment.
6 and 7 are views for explaining the operation of the sliding valve.
8 and 9 are views for explaining the operation of the high-pressure rotary piston pump to which the first embodiment is applied.
10 is a rotor perspective view of a high-pressure rotary piston pump to which a second embodiment of the present invention is applied.
11 is a rotor exploded perspective view of the second embodiment.
12 is a rotor exploded perspective view showing a state in which the center block is installed in the state of FIG.
Fig. 13 is a sectional view taken along the line II in Fig. 10, showing a state in which the center block and the vane are assembled. Fig.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 첨부된 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되게 도시되어 있을 수 있다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. The thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the accompanying drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, and these may vary depending on the intention of the user, the operator, or the precedent. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고압 로터리 피스톤 펌프는 내부에 에피트로코이드 곡선 형상의 공간(11)을 갖는 하우징(10)과, 상기 공간(11)에 설치되어 편심 회전되는 로터(20)와, 상기 하우징(10)에 설치되어 상기 공간(11)을 개폐하는 제1유입밸브(51)와 제2유입밸브(52) 및 제1배출밸브(61)와 제2배출밸브(62)를 포함한다.3, the high-pressure rotary piston pump according to the present invention includes a
로터(20)는 삼각형 형상으로서 세 모서리 부분이 상기 공간(11)의 내주면에 접촉하여 공간(11)을 세 부분의 가변체적공간(A,B,C)으로 구획한다. 로터(20)의 세 모서리에는 공간(11)의 내주면에 밀착되는 베인(71,72,73)이 구비되어 상기 가변체적공간(A,B,C) 사이의 기밀을 확보한다. 베인(71,72,73)은 로터(20)의 모서리로부터 중심을 향해 형성된 베인홀(23)에 삽입되어 슬라이딩 이동 가능하다.The
로터(20)는 회전축(30 ; 펌프 입력축임)에 고정된 편심부재(40)에 상대 회전이 자유로운 상태로 설치되어 회전축(30) 회전시 회전축(30)에 대해 편심 회전되는데, 이와 같은 로터(20)의 편심 회전에 의해 상기 가변체적공간(A,B,C)이 팽창 및 수축을 반복하게 되며, 각 공간의 체적 증가 및 감소에 따른 부압 및 정압 형성 상태에 따라 그에 연결된 상기 밸브(51,52,61,62)들이 개폐되면서 공간(11) 즉, 가변체적공간(A,B,C)으로 유체가 유입되거나 외부로 배출된다.The
이때 상기 제1유입밸브(51)와 제2유입밸브(52)는 연결된 가변체적공간이 확장되면서 부압이 형성될 때 개방되어 유체를 유입시키고, 가변체적공간이 압축되면서 정압이 형성될 때 폐쇄되어 유입되었던 유체의 역류를 차단하는 반면, 제1배출밸브(61)와 제2배출밸브(62)는 연결된 가변체적공간이 압축되면서 정압이 형성될 때 개방되어 유체를 배출시키고, 가변체적공간이 확장되면서 부압이 형성될 때 폐쇄되어 배출된 유체의 역류를 차단시킨다.At this time, the
본 발명은 상기 로터(20)에 가변체적공간(A,B,C)과 베인(71,72,73)이 설치된 베인홀(23)을 연결하는 압력유입홀(21)이 형성된 것에 그 특징이 있다.The present invention is characterized in that a
따라서 상기 압력유입홀(21)을 통해 가변체적공간(A,B,C)의 유압이 베인(71,72,73)에 전달됨으로써 가변체적공간의 압력으로 베인을 상기 공간(11)의 내주면으로 밀어줄 수 있게 된다.The hydraulic pressure of the variable volume spaces A, B, and C is transmitted to the
본 발명의 제1실시예는, 상기 압력유입홀(21)이 로터(20)의 모서리 부근에서 서로 인접한 양측면을 관통하여 형성되고, 압력유입홀(21)의 중간에 원통형의 확장공간(22)이 형성되며, 확장공간(22)의 일측부가 상기 베인홀(23)과 연통되는 구조를 포함한다.The first embodiment of the present invention is characterized in that the
또한, 상기 압력유입홀(21)에는 압력유입홀(21)에 의해 상호 연통되는 양측 가변체적공간(A와 B, B와 C, C와 A)중 압력이 더 큰 쪽의 유압을 상기 베인홀(23)로 전달하기 위한 슬라이딩밸브(81,82,83)가 설치된다.The
슬라이딩밸브(81,82,83 : 구성이 동일하므로 하나의 슬라이딩밸브(81)만을 예로 들어 설명한다.)는 도 4와 같이, 막대 형상으로 형성되어 압력유입홀(21)에 삽입된 가이드바(81a)와, 가이드바(81a)의 중간에 원통형으로 확장 성형되어 상기 확장공간(22)을 축방향으로 차단하는(즉, 확장공간(22)을 중심으로 양측 압력유입홀(21)을 차단하는) 밸브판(81b)을 포함한다.As shown in FIG. 4, the
또한, 상기 가이드바(81a)는 양측 단부에서 밸브판(81b)까지의 범위에 테두리의 일부가 동일한 단면 형상(도면에서는 호형상)으로 제거되어 절단면(81c)이 형성된 형상으로 이루어진다. 따라서 상기 절단면(81c)과 압력유입홀(21)의 내주면 사이에 공간이 형성되어 유로로 작용함으로써 가변체적공간의 유압이 밸브판(81b)에 작용할 수 있게 된다.In addition, the
상기 베인(71,72,73 : 구성이 동일하므로 하나의 베인(71)만을 예로 들어 설명한다.)은 도 5와 같이, 전체적으로는 직사각형의 평판 형상이며, 공간(11)의 내주면에 접하는 일측 단부는 호형 또는 삼각형 형상의 단면 형상으로 형성된다. 타측 단부(베인홀(23)의 내측으로 삽입되는 단부)는 평면으로 이루어지며 상기 압력유입홀(21)의 확장공간(22)에 대응되는 중간 부분에 내측으로 오목한 요홈(71a)이 형성된다. 상기 확장공간(22)에는 상기 요홈(71a)과 대응하는 부분에 베인홀(23)과 연통되는 연통홀이 형성된다.As shown in FIG. 5, the
상기 압력유입홀(21)과 이에 설치되는 슬라이딩밸브(81,82,83)는 베인(71,72,73)이 설치된 로터(20)의 세 모서리 부분에 모두 동일하게 설치된다.The
상기 슬라이딩밸브(81,82,83)의 작동은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 이루어진다.(제1베인(71)과 제1슬라이딩밸브(81)의 작동을 예로 들어 설명한다.)Operation of the
도 6은 제1베인(71) 기준으로 로터(20)의 회전 방향(시계 방향) 앞쪽의 가변체적공간을 A, 뒤쪽의 가변체적공간을 C라고 할 때 A공간의 압력이 C공간의 압력보다 높은 경우를 예시한 것이다(PA > PC).6 is a graph showing the relationship between the pressure in the space A and the pressure in the space C when the variable volume space in front of the rotational direction (clockwise direction) of the
이 경우 A공간의 유압이 압력유입홀(21)을 통해 유입되어 제1슬라이딩밸브(81)의 밸브판(81b)을 C공간쪽으로 밀어줌으로써 밸브판(81b)이 확장공간(22)의 왼쪽(C공간쪽 방향)으로 밀리게 되어 A공간과 베인홀(23)이 연통되고, C공간과 베인홀(23)이 차단된다. 따라서 A공간으로부터 유입된 높은 유압만이 제1베인(71)을 로터(20)의 외측으로 밀어 상기 공간(11)의 내주면에 밀착시키게 된다.In this case, the hydraulic pressure in the space A flows through the
도 7은 반대의 경우로서 C공간의 압력이 A공간의 압력보다 큰 경우이다(PA < PC). 이 때는 C공간의 유압이 압력유입홀(21)을 통해 유입되어 제1슬라이딩밸브(81)의 밸브판(81b)을 A공간쪽으로 밀어 밸브판(81b)이 확장공간(22)에서 오른쪽으로(A공간쪽 방향) 밀리게 되어 C공간과 베인홀(23)이 연통되고, A공간과 베인홀(23)이 차단된다. 따라서 C공간으로부터 유입된 높은 유압만이 제1베인(71)을 로터(20) 외측으로 밀어 상기 공간(11)의 내주면에 밀착시키게 된다.Figure 7 is the case as the case of the opposite pressure of the space C is greater than the pressure in the space A (P A <P C). The hydraulic pressure of the C space flows through the
상기와 같이 슬라이딩밸브(81,82,83)는 상호 이웃한 가변체적공간 중 상대적으로 큰 압력이 형성된 가변체적공간의 유압을 베인홀(23)로 전달하여 해당 가변체적공간의 유압으로 베인(71,72,73)을 밀어 공간(11)의 내주면에 밀착시키는 역할을 수행한다.As described above, the sliding
따라서, 베인(71,72,73)은 펌프 작동 중에 양측 가변체적공간 중 항상 압력이 큰 쪽의 유압에 의해 공간(11)의 내주면으로 밀려지게 되고, 이 유압은 펌프의 회전 속도에 비례하여 증가하거나 감소하게 된다.Therefore, the
따라서, 펌프가 저속 회전할 때는 베인(71,72,73)을 밀어주는 압력이 감소되어 베인(71,72,73)과 공간(11)의 내주면 사이의 마찰이 감소되고, 이에 마찰로 인한 펌프의 동력 손실이 감소됨으로써 펌프 효율이 향상된다.Therefore, when the pump rotates at a low speed, the pressure for pushing the
또한, 펌프가 고속 회전할 때는 베인(71,72,73)을 밀어주는 압력이 증가하여 베인(71,72,73)의 밀착력이 더욱 증가함으로써 압력이 큰 가변체적공간으로부터 압력이 작은 가변체적공간으로 유체의 누설이 발생하지 않게 된다. 따라서, 가변체적공간(A,B,C) 사이의 기밀성이 향상되어 팽창 및 수축에 따른 부압과 정압의 발생이 원활하게 이루어짐으로써 유체의 유입과 배출이 활발하게 이루어지게 된다. 특히 압축되는 가변체적공간에서의 유체 압축이 확실하게 이루어져 보다 높은 압축 성능을 발휘할 수 있게 된다.Further, when the pump rotates at a high speed, the pressure for pushing the
도 8과 도 9는 본 발명의 제1실시예가 적용된 고압 로터리 피스톤 펌프의 전체적인 작동 상태를 도시한 것으로, 제1유입밸브(51)와 제2유입밸브(52)는 유입관(91)에 연결되어 있고, 제1배출밸브(61)와 제2배출밸브(62)는 배출관(92)에 연결되어 있다.8 and 9 show the overall operating state of the high pressure rotary piston pump to which the first embodiment of the present invention is applied. The
도 8은 A공간과 C공간이 체적 감소(압축) 상태이고 B공간은 체적 증가(팽창) 상태로서, 이에 제1유입밸브(51)는 차단되고 제2유입밸브(52)가 개방되어 B공간 내로 유체가 유입되며, 제1배출밸브(61)와 제2배출밸브(62)는 모두 개방되어 유체가 배출되는 상태이다.8 shows a state in which the A space and the C space are in a volume reduction (compression) state and the B space is in a volume increase (expansion) state in which the
이때 압축상태에 있는 A공간과 C공간 중 최대 압축 상태에 가까운 C공간의 압력이 더 크기 때문에 제1슬라이딩밸브(81)는 A공간쪽으로 이동되고 C공간의 유압이 제1베인(71)을 밀어준다. 또한 A공간은 압축 중이고 B공간은 팽창 중이므로 A공간의 압력이 더 커서 제2슬라이딩밸브(82)는 B공간쪽으로 이동되고 A공간의 유압이 제2베인(72)을 밀어준다. 또한 C공간의 압력이 B공간의 압력보다 크기 때문에 제3슬라이딩밸브(83)가 B공간쪽으로 밀려지면서 C공간의 유압이 제3베인(73)을 밀어준다.The first sliding
도 9는 A공간은 압축 중이고 B공간과 C공간은 팽창 중이다. 따라서 제1배출밸브(61)로 유체가 배출되고 제2배출밸브(62)는 닫힌 상태이며, 제1유입밸브(51)와 제2유입밸브(52)는 모두 열려서 유체가 유입된다.9, A space is under compression, and B space and C space are expanding. Accordingly, the fluid is discharged to the
C공간은 팽창 상태이고 A공간은 압축 상태이므로 A공간 유압에 의해 제1슬라이딩밸브(81)가 C공간쪽으로 밀려져서 A공간의 유압이 제1베인(71)을 밀어주고, A공간은 압축 상태이고 B공간은 팽창 상태이므로 A공간 유압에 의해 제2슬라이딩밸브(82)가 B공간쪽으로 밀려져서 A공간 유압이 제2베인(72)을 밀어주며, B공간과 C공간은 모두 팽창 중이나 C공간은 이제 부압이 형성되기 시작한지 얼마 지나지 않았고 B공간은 팽창이 한참 진행되어 최대 부압이 형성되는 상태이므로 C공간의 압력이 B공간의 압력에 비해 크므로 C공간의 유압에 의해 제3슬라이딩밸브(83)가 B공간쪽으로 이동되어 C공간의 유압이 제3베인(73)을 밀어주게 된다.Since the C space is in an expanded state and the A space is in a compressed state, the first sliding
상기와 같이 로터(20)에 서로 인접한 가변체적공간(A,B,C)를 연통시키는 압력유입홀(21)이 형성되고, 그 압력유입홀(21)에 양측 가변체적공간 중 상대적으로 압력이 큰 가변체적공간 쪽 압력유입홀(21)을 베인홀(23)과 연통시키는 슬라이딩밸브(81,82,83)가 구비됨으로써 베인(71,72,73)은 자신이 구획하는 양측 가변체적공간 중 항상 압력이 큰 가변체적공간의 유압에 의해 하우징(10)의 공간(11) 내주면에 밀착됨으로써 항상 양호한 기밀 성능을 유지하게 된다.As described above, the
또한 이러한 베인(71,72,73)의 밀착력은 펌프의 회전 속도에 따라 가변체적공간에 형성되는 압력의 크기에 비례하여 증감되므로 저속시 마찰 손실이 감소되고 고속시 확실한 기밀 유지가 가능함은 전술한 바와 같다.Also, since the adhesion of the
도 10 내지 도 13은 본 발명의 제2실시예를 도시한 도면이다. 고압 로터리 피스톤 펌프의 다른 구성은 동일하다.10 to 13 are views showing a second embodiment of the present invention. Other configurations of the high-pressure rotary piston pump are the same.
도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 고압 로터리 피스톤 펌프의 로터(20)는 삼각 형상의 세 모서리에 각각 로터(20)의 중심을 향하는 베인홀(23)이 형성되고, 각각의 베인홀(23)에 베인(71,72,73)이 삽입 설치된다.10 and 11, the
베인(71,72,73)은 직사각형 평판 형상이고, 로터(20)의 내측을 향하는 단부의 중간 부분에 요홈(71a)이 형성되되, 그 요홈(71a)은 이하 설명할 센터블록(100)이 삽입될 수 있는 직육면체 형상으로 형성된다.The
상기 로터(20)의 세 모서리 부분에는 상기 베인홀(23)과 연통되는 압력유입홀(21)이 형성되는데, 그 압력유입홀(21)은 베인(71,72,73)에 의해 구획되는 양측 가변체적공간(A,B,C) 중 일측 가변체적공간에 연통되는 센터홀(21a)과 타측 가변체적공간에 연통되는 사이드홀(21b)로 이루어진다.(이하, 제1베인(71) 설치 부분만을 예로 들어 설명하나 나머지 부분들의 구조도 동일하다.)A
상기 센터홀(21a)은 로터(20) 측면의 폭 방향 중간 부분에 형성되고, 사이드홀(21b)은 로터(20) 측면의 폭 방향 양 측부에 각각 형성된다.The
도면에는 로터(20) 회전 방향(시계 방향) 앞쪽의 가변체적공간에 접하는 측면에 센터홀(21a)이 형성되고, 회전 방향 뒤쪽의 가변체적공간에 접하는 측면에 사이드홀(21b)이 형성되었으나 그 형성 위치는 반대로 바뀌어도 무방하다.In the figure, a
도 12와 같이, 상기 센터블록(100)은 상기 베인(71)의 요홈(71a)에 삽입되는 직육면체 형상이며 베인홀(23)의 바닥면 중앙에 고정 상태로 설치된다. 센터블록(100)은 압입, 용접 등 다양한 방법에 의해 고정될 수 있다. 센터블록(100)은 상면(베인(71)과 마주하는 면)에 반원형의 유로홈(100a)이 형성되는데, 그 유로홈(100a)은 센터블록(100) 설치 상태에서 상기 센터홀(21a)과 연통된다.12, the
상기 센터블록(100) 양측의 베인홀(23) 바닥면에는 각각 반원형의 유로홈(23a)이 형성된다. 이들 양측 유로홈(23a)은 상기 양측 사이드홀(21b)과 각각 연통된다.On the bottom surfaces of the vane holes 23 on both sides of the
도 12와 같이 베인홀(23)에는 먼저 센터블록(100)이 먼저 설치되고, 그 이후 베인(71)이 삽입 설치된다.12, the
센터블록(100)과 베인(71)의 설치 상태 단면은 도 13(도 10의 I-I선 단면도)과 같다. 설치 상태에서 센터블록(100)은 베인(71)의 요홈(71a) 내부로 삽입되는데, 센터블록(100)의 양측면과 요홈(71a)의 양측면은 서로 밀착되어 기밀을 유지하고 베인(71)의 슬라이딩 이동을 가이드한다. 기밀성 향상을 위해 요홈(71a)의 측면과 센터블록(100)의 측면 사이에 실링부재(110)가 설치되는 것이 바람직하다. 실링부재(110)는 요홈(71a)의 측면 또는 센터블록(100)의 측면 중 어느 쪽에 설치되어도 무방하다. 단지 센터블록(100)과 요홈(71a) 사이에 형성되는 공간과 베인(71)의 양측 바닥면과 베인홀(23)의 양측 바닥면 사이에 형성되는 공간이 서로에 대해 기밀을 유지할 수 있으면 된다.13 is a sectional view of the
상기와 같은 구성으로 이루어진 제2실시예의 작용 효과는 다음과 같다.The operation and effect of the second embodiment having the above-described configuration are as follows.
펌프가 작동되어 로터(20)가 회전되면, 제1실시예에서 설명한 바와 같이, 로터(20)에 의해 구획된 가변체적공간(A,B,C)은 로터(20)의 상기 공간(11)내 회전 위치에 따라 체적 감소와 증가를 반복하면서 정압 또는 부압을 형성하고, 이에 유입밸브(51,52) 및 배출밸브(61,62)가 개폐되면서 유체의 배출 및 유입이 이루어진다.When the pump is operated and the
이때 가변체적공간(A,B,C)에 형성되는 유압은 상기 센터홀(21a)과 사이드홀(21b)을 통해 각각에 연통된 유로홈(100a,23a)으로 유입되어 베인(71)에 작용하게 된다. 즉, 센터홀(21a)을 통해 유입된 유압은 베인(71)의 요홈(71a)에 작용하여 베인(71)을 상방으로 밀어 올리고, 사이드홀(21b)을 통해 유입된 유압은 베인(71)의 양측 바닥면에 작용하여 베인(71)을 상방으로 밀어 올린다.At this time, the hydraulic pressure formed in the variable volume spaces A, B and C flows into the
사이드홀(21b)을 통해 유입된 유압이 베인(71)의 양측 바닥면에 작용할 때 이 공간에 작용하는 유압은 로터(20)의 측면 외측 방향으로는 누설되지 않는다. 이를 위해 로터(20)와 베인(71)의 측면과 하우징(10)의 양측에 장착되는 커버(미도시) 사이에 실링구조가 적용됨은 물론이다. 예를 들어 베인홀(23)의 바닥면과 베인(71)의 바닥면 사이 틈새의 주위 전체를 감싸는 링(원형 또는 직사각형) 형상의 실링부재(120)가 설치될 수 있다.(도 13 및 도 10 참조)When the hydraulic pressure introduced through the side holes 21b acts on the bottom surfaces of both sides of the
한편, 상기 베인(71)을 가압하여 베인(71)을 하우징(10)의 공간(11) 내주면으로 밀어줄 수 있는 경우는 가변체적공간에 정압이 형성되는 경우이다. 부압이 형성되는 가변체적공간의 경우에는 유압이 센터홀(21a)이나 사이드홀(21b)을 통해 유입되어 베인(71)을 가압할 수 없기 때문에 베인(71)의 밀착력에는 영향을 미치지 않는다.On the other hand, when the
따라서, 베인(71) 기준으로 양측 가변체적공간에 모두 정압이 형성되는 경우에는 양측 가변체적공간의 유압이 모두 베인(71)에 작용하여 그 합력에 의해 베인(71)이 밀려지고, 양측 가변체적공간 중 어느 한쪽에만 정압이 형성되는 경우에는 정압이 형성된 가변체적공간의 유압만이 센터홀(21a) 또는 사이드홀(21b)을 통해 유입되어 베인(71)에 작용하게 된다. 반면, 양측 가변체적공간이 모두 부압 상태인 경우에는 베인(71)은 설계시 설정된 치수에 의한 기본적인 밀착 상태를 유지하게 된다.Therefore, when a positive pressure is formed in both the variable volume spaces on the basis of the
상기와 같이 제2실시예의 경우에도 펌프의 회전속도에 따라 가변체적공간의 압력이 변화할 때 그 압력의 크기에 비례하여 베인(71)의 밀착력도 증감된다.As described above, also in the case of the second embodiment, when the pressure in the variable volume space changes according to the rotation speed of the pump, the adhesion force of the
즉, 어느 한 가변체적공간의 압력이 과도하게 증가하여도 그 압력을 이용하여 베인(71)의 밀착력을 향상시켜 기밀 상태를 유지할 수 있으므로 펌프 고속 회전시에도 가변체적공간 사이에 양호한 기밀성을 유지하여 유체 압축이 효과적으로 이루어질 수 있으므로 펌프의 압축 성능이 향상된다.That is, even if the pressure in one of the variable volume spaces excessively increases, the tightness of the
또한 펌프의 회전 속도가 감소하는 경우에는 베인(71)에 가해지는 가압력이 감소되어 베인(71)의 밀착력이 감소되므로 마찰에 의한 동력 손실이 감소되어 펌프의 효율이 향상된다.Further, when the rotational speed of the pump is decreased, the pressing force applied to the
상기와 같이 제2실시예의 경우에도 펌프의 저속 운전시 효율이 향상되고 고속 운전시 압축 성능이 향상되는 동일한 효과가 있다.As described above, also in the case of the second embodiment, the efficiency of the pump at the low-speed operation is improved and the compression performance at the high-speed operation is improved.
상술한 바와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is understandable. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.
10 : 하우징 11 : 공간
20 : 로터 21 : 압력유입홀
21a : 센터홀 21b : 사이드홀
22 : 확장공간 23 : 베인홀
23a : 유로홈 30 : 회전축
40 : 편심부재 51,52 : 유입밸브
61,62 : 배출밸브 71,72,73 : 베인
71a : 요홈 81,82,83 : 슬라이딩밸브
81a : 가이드바 81b : 밸브판
81c : 절단면 91 : 유입관
92 : 배출관 100 : 센터블록
100a : 유로홈 110,120 : 실링부재10: housing 11: space
20: rotor 21: pressure inflow hole
21a:
22: Extension space 23: Vane hole
23a: channel groove 30: rotating shaft
40:
61, 62:
71a:
81a:
81c: cutting plane 91: inlet pipe
92: discharge pipe 100: center block
100a:
Claims (15)
상기 하우징의 공간에서 입력 회전축에 대해 편심 회전되고 상기 공간을 복수의 가변체적공간으로 구획하는 로터와;
상기 로터의 각 모서리에 설치되어 상기 공간의 내주면에 밀착되는 베인과;
상기 로터에 가변체적공간과 베인이 설치된 베인홀을 연결하여 가변체적공간의 유압으로 베인을 상기 공간의 내주면으로 밀어줄 수 있도록 된 압력유입홀;을 포함하고,
상기 압력유입홀은 로터의 양측면을 관통하여 형성되고, 압력유입홀의 중간에 확장공간이 형성되며, 확장공간의 일측이 상기 베인홀과 연통되며,
상기 압력유입홀에 상기 베인홀에 연결되는 유로를 제어하는 슬라이딩밸브가 구비되고, 슬라이딩밸브는 압력유입홀에 연결된 양측 가변체적공간 중 압력이 더 큰 쪽의 유압을 베인홀로 전달하는 것을 특징으로 하는 고압 로터리 피스톤 펌프.A housing having a space therein;
A rotor eccentrically rotated with respect to an input rotary shaft in the space of the housing and partitioning the space into a plurality of variable volume spaces;
A vane installed at each corner of the rotor to closely contact the inner circumferential surface of the space;
And a pressure inlet hole connecting the variable volume space and the vane hole provided with the vane to the rotor so as to push the vane to the inner peripheral surface of the space with the hydraulic pressure of the variable volume space,
Wherein the pressure inlet hole is formed through both side surfaces of the rotor, an expansion space is formed in the middle of the pressure inlet hole, one side of the expansion space communicates with the vane hole,
And a sliding valve for controlling a flow path connected to the vane hole is provided in the pressure inflow hole, and the sliding valve transmits the hydraulic pressure having a larger pressure in the variable inflow space connected to the pressure inflow hole to the vane hole. High pressure rotary piston pump.
상기 슬라이딩밸브는 압력유입홀에 삽입된 가이드바와, 가이드바의 중간에 돌출 형성되어 확장공간에 삽입된 밸브판으로 이루어지고, 상기 밸브판의 확장공간에서의 위치에 따라 확장공간과 베인홀 사이의 연통홀이 양측 가변체적공간 중 압력이 더 큰 쪽의 가변체적공간 쪽 압력유입홀과 연통되는 것을 특징으로 하는 고압 로터리 피스톤 펌프.The method according to claim 1,
Wherein the sliding valve comprises a guide bar inserted in the pressure inlet hole and a valve plate protruding from the middle of the guide bar and inserted in the expansion space, And the communication hole communicates with the pressure inlet hole on the side of the variable volume space on the side of the larger one of the both side variable volume.
상기 슬라이딩밸브 가이드바의 테두리 일부가 단부에서 밸브판까지의 절단 제거되어 가변체적공간의 유압이 밸브판에 전달되는 유로가 형성된 것을 특징으로 하는 고압 로터리 피스톤 펌프.The method of claim 4,
Wherein a portion of the rim of the sliding valve guide bar is cut off from the end portion to the valve plate so that a hydraulic pressure in the variable volume space is transmitted to the valve plate.
상기 베인의 로터 내측 단부에 확장공간으로부터 유입되는 유압이 작용하는 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 고압 로터리 피스톤 펌프.
The method according to claim 1,
And a groove is formed at an inner end of the rotor of the vane in which hydraulic pressure flowing from the expansion space acts.
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