CS211317B1 - Zařízení k přestavování lopat - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru čerpadel a řeší zjednodušení zařízení k přestavování lopat čerpadel. Podstatou vynálezu, kde rotor čerpadla s pohybovým šroubem pro natáčeni lopat jsou v záběru s diferenciální převodovkou je, že dva souosé hřídele diferenciální převodovky jsou opatřeny čelními koly, přičemž difgrenciální převodovka je opatřena alespoň dvěma čelními satelity, a to prvním satelitem pro záběr s prvním čelním kolem a druhým satelitem pro záběr s prvním satelitem a s druhým čelním kolem diferenciální převodovky.

Description

Vynález se týká zařízení k přestavování lopat, zejména čerpadel.

U čerpadel o vysokých dopravovaných množstvích je nutno jejich výkon regulovat v širokých mezích. Poměrně jednoduchá a účinná je regulace výkonu pomocí přestavování lopat čerpadla. Tato regulace může být hydraulická nebo mechanická. Hydraulická regulace je nevýhodná z toho důvodu, že si vyžaduje složité a tím poruchové hydraulické agregáty. Z mechanických regulaci je známa například regulace pomoci přestavné tyče, která je spojena přímo s tělesem ložisek pro ovládání lopat, přestavné páky a táhla, které je ovládáno buá ručně nebo servomotorem. Nevýhodou tohoto řešení je, že za provozu jsou ložiska trvale zatíženy vysokou ovládací silou, nutnou u tohoto řešení, což je častým zdrojem poruch.

Dále je známa regulace pomocí elektrického pohonu, umístěného spolu s planetovým převodem ve spojce čerpadla. Nevýhodou tohoto řešení je, že zařízení musí být dokonale vyváženo a přívod elektrické energie je nutno vést k elektromotoru pomocí kartáčů a sběrných kroužků. Mimo to není u tohoto zařízení možná mechanická kontrola polohy lopat. Známé je i řešení, kde rotor je opatřen pohybovým šroubem pro ovládání sklonu lopat a je prostřednictvím vloženého kola v záběru s první hřídelí kuželového diferenciálu, jehož druhá hřídel, souosá s první, je v záběru s pohybovým šroubem buá přímo nebo prostřednictvím předlohy, uložené v přírubě spojky rotoru. Nevýhodou tohoto řešení je použití složitého a výrobně náročného kuželového diferenciálu.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje v podstatě vynález, kterým je zařízení k přestavo-. váni lopat, zejména čerpadel, sestávající z ovládacího zařízení a ze skříně, v níž jsou otočně uloženy jednak rotor čerpadla opatřený pohybovým šroubem pro ovládání sklonu lopat a jednak diferenciální převodovka opatřená ozubeným věncem a v otočné ose dvěma hřídelemi, kde první hřídel diferenciální převodovky je prostřednictvím vloženého kola v záběru s rotorem čerpadla, druhá hřídel je v záběru s pohybovým šroubem a ozubený věnec je v záběru s pastorkem ovládacího zařízení, a jeho podstata spočívá v tom, že v diferenciální převodovce je první hřídel opatřena prvním čelním kolem a druhá hřídel druhým čelním kolem, přičemž diferenciální převodovka je opatřena alespoň dvěma otočně uloženými čelními satelity a to prvním čelním satelitem pro záběr s prvním čelním kolem a druhým čelním satelitem pro záběr s prvním čelním satelitem a s druhým čelním kolem.

Vyššího účinku vynálezu je dosaženo zjednodušením zařízení použitím výrobně nenáročných čelních kol v diferenciální převodovce při nízkých ovládacích silách a možnosti mechanické kontroly polohy lopat.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, kde obr. 1 představuje základní provedení zařízení, na obr. 2 je alternativní provedení zařízení s rotorem opatřeným přírubovou spojkou a obr. 3 představuje axonometrický pohled na uspořádáni čelních kol a satelitů diferenciální převodovky zařízení z obr. 2.

Podle vynálezu je stator 1 neznázorněného čerpadla opatřen skříní J, v níž jsou otočně uloženy jednak rotor J čerpadla opatřený lopatami 4, jednak diferenciální převodovka 2 ^s jednak vložené kolo 6 pro záběr rotoru J s diferenciální převodovkou 2· ^Ka skříni 2 .je uloženo ovládací zařízení 2 s ručním nebo motorickým pohonem.

Rotor J čerpadla je dutý a v jeho dutině 8 je uložen pohybový šroub £ pro ovládání sklonu lopat 4· Jek je zřejmé z obr. 1 je pohybový šroub 2 ^na horním konci opatřen prvním ozubeným kolem 10, zatímco rotor J je opatřen druhým ozubeným kolem 11.

Diferenciální převodovka 5. je v otočné ose opatřena dvěma hřídelemi 12. 13. z nichž první hřídel 12 je opatřena třetím ozubeným kolem 14 pro záběr s prvním ozubeným kolem 10.

zatímco druhá hřídel 12 je opatřena čtvrtým ozubeným kolem 15 pro záběr s druhým ozubeným kolem 11 prostřednictvím vloženého kola 6. Rozměry ozubených kol 10. 11. 14, 15 jsou voleny tak, aby se hřídele 1 2. 13 diferenciální převodovky 2 otáčely při opačném smyslu otáčení

211317 2 stejnou úhlovou rychlostí. První hřídel 12 je uvnitř diferenciální převodovky J opatřena prvním čelním kolem 16 a druhá hřídel 13 druhým čelním kolem 17.

Diferenciální převodovka £ je dále opatřena otočná uloženými čelními satelity 18, 1,9. a to prvním čelním satelitem 18 pro záběr s prvním čelním kolem £6 a druhým čelním satelitem 19 pro záběr s prvním čelním satelitem Í8 a s druhým čelním' kolem 17. Rozměry čelních kol 16. £2 a Čelních satelitů 18. 19 jsou voleny tak, aby se při stejnéúhlovérychlosti hřídelů £2, 1 3 a jejich opačném smyslu otáčení diferenciální převodovka Jvzhledem ke skříni 2 a tím i vzhledem ke statoru £ čerpadla neotáčela. Ná obvodě je diferenciální převodovka 2 opatřena pevně uloženým ozubeným věncem 20. Ovládací zařízení £ 3® opatřeno pastorkem 21 pro záběr s ozubeným věncem 20 diferenciální převodovky J.

é

V případě, že rotor £ čerpadla je opatřen přírubovou spojkou 22. nelze první ozubená kolo 10 umístit přímo na pohybový šroub 2· V tomto případě je rotor £, jak je zřejmé z obrázku 2, opatřen předlohovým převodem 23 pro spojení pohybového šroubu 2 ^S prvním, ozubeným kolem 10.

Předlohový převod 23 je tvořen dvěma středovými koly 24. 25 a předlohou 26. uloženou otočně v přírubě 27 přírubové spojky 22. První středově kolo 24 je’ňeotočně uloženo na konci pohybového šroubu 2, zatímco druhé středové kolo 25 je pevně spojeno s prvním ozubeným kolem £0, které je v tomto případě uloženo otočně na rotoru £ čerpadla. Předloha 26 je opatřena dvěma předlohovými koly 28. 29. a to prvním předlohovým kblem 28 pro záběr s prvním středovým kolem 24 a druhým předlohovým kolem 29 pro záběr s druhým středovým kolem 29. Převodový poměr předlohového převodu 23 je libovolný, nebot mimo přestavování lopat £ rotoru £ zůstává předloha 26 vzhledem k rotoru £ v klidu.

Při otáčení rotoru £ se přenáší otáčivý pohyb z druhého ozubeného kola 11 přes vložehé kolo 6 na čtvrté ozubené kolo JJ, které otáčí druhou hřídeli 13 diferenciální převodovky 2 ve stejném smyslu, jakým se otáčí rotor £ Čerpadla. V případě, že se diferenciální převodovka J vzhledem ke skříni 2 zařízení neotáčí, otáčivý pohyb z druhé hřídele 13 se přenáší druhým čelním kolem 17 přes čelní satelity 18. 19 na první čelní kolo 16 a tím na první hřídel £2 diferenciální převodovky J tak, že první hřídel 12 koná otáčivý pohyb o stejné úhlové rychlosti jako druhá hřídel ££, avšak s opačným smyslem otáčení. Otáčivý pohyb se z první hřídele 12 přenáší prostřednictvím třetího a prvního ozubeného kola J£, Í0 na pohybový šroub 2, přičemž se opět mění smysl otáčeni tak, že se pohybový šroub 2 otáčí s rotorem £ stejným směrem.

Vzhledem k tomu, že rozměry ozubených kol JJ, 11. 14. 15 jeou volený tak, aby se při stejné úhlové rychlosti rotoru £ a pohybového šroubu 2 hřídele 12. 13 diferenciální převodovky 2 otáčely stejnou úhlovou rychlostí, nedojde v tomto případě k vzájemnému otáčení pohybového šroubu 2 vzhledem k rotoru £ čerpadla. V případě potřeby přestavení lopat £ rotoru £ do nové polohy, ovládací zařízeni £ pomocí pastorku 21 pootočí diferenciální převodovkou J. To má za následek, podle smyslu pootočení, zrychlení nebo zpomalení první hřídele 12 diferenciální převodovky J o dvojnásobek úhlu pootočení diferenciální převodovky J.

Zrychlení nebo zpomalení první hřídele 12 Se přenese prOstřednictvíia třetího a prvního ozubeného kola ££, 10 na pohybový šroub 2· Zrychlení nebo zpomalení pohybového šroubu 2 se ” projeví ve formě vzájemného pootočení pohybového šroubu 2 ® rotoru £ čerpadla a pohybový šroub 2 pomocí neznázorněné matice, pevně spojené s rotorem £, přestaví lopatky £ čerpadla do nové polohy.

V případě, že rotor £ je opatřen přírubovou spojkou 22. sé zrychlení nebo zpomalení prvního ozubeného kola JJ přenáší na pohybový šroub 2 pomocí předlohového převodu 23.

Tím, že zařízení podle vynálezu je umístěno mimo rotor £. čerpadla,' úmožňujě' podle polohy diferenciální převodovkyJ vzhledem ke skříni £ zařízeni určovat jednoduše mechanickou cestou polohu lopat 2· Dále umožňuje snížení ovládacích sil a snažší výrobu zjednodušením zařízení použitím čelních kol 16. 17 a čelních satelitů lg, 19 v diferenciální převodovce g zařízení.

Claims (1)

1. Zařízení k přestavování lopat, zejména čerpadel, sestávající z ovládacího zařízení a ze skřínš, v níž jsou otočně uloženy jednak rotor čerpadla opatřený pohybovým šroubem pro ovládáni sklonu lopat a jednak diferenciální převodovka, opatřená ozubeným věncem a v otočné ose dvěma hřídelemi, kde první hřídel diferenciální převodovky je prostřednictvím vloženého kola v záběru s rotorem čerpadla, druhá hřídel je v záběru s pohybovým šroubem a ozubený věnec je v záběru s pastorkem ovládacího zařízení, vyznačující se tím, že v diferenciální převodovce (5) je první hřídel (12) opatřena prvním čelním kolem (16) a druhá hřídel (13) druhým čelním kolem (17), přičemž diferenciální převodovka (5) je opatřena alespoň dvěma otočně uloženými čelními satelity (18, 19), a to prvním čelním satelitem (18) pro záběr s prvním čelním kolem (16) a druhým čelním satelitem (19) pro záběr s prvním čelním satelitem (18) a a druhým čelním kolem ¢17)-