CS216613B1

CS216613B1 - Rotary positive displacement pump

Info

Publication number: CS216613B1
Application number: CS218681A
Authority: CS
Inventors: Jan Babak
Original assignee: Jan Babak
Priority date: 1981-03-25
Filing date: 1981-03-25
Publication date: 1982-11-26

Abstract

Účelem vynálezu je snížení třecích ztrát u rotačního objemového čerpadla s trochoidním ozubením, které je tvořeno vnitřním a vnějším rotorem se středy otáčení vzdálenými od sebe o hodnotu excentrioity. Uvedeného účelu se dosáhne jednoduchou úpravou válcového vybrání skříně čerpadla tím způsobem, 2e v místě přilehlém výtlačnému kanálu je skříň opatřena alespoň dvěma radiálními vybráními, která sahají maximálně do vzdálenosti koncových hran výtlačného kanálu od spojnice, která prochází středy otáčení vnitřního a vnějšího rotoru.The purpose of the invention is to reduce frictional losses in a rotary positive displacement pump with trochoid gearing, which consists of an inner and outer rotor with centers of rotation separated by the value of eccentricity. The stated purpose is achieved by simply adjusting the cylindrical recess of the pump casing in such a way that, in the place adjacent to the discharge channel, the casing is equipped with at least two radial recesses that extend to a maximum distance of the end edges of the discharge channel from the connector that passes through the centers of rotation of the inner and outer rotor.

Description

Vynález se týká problému snížení ztrát u rotačních objemových čerpadel s trochoidním ozubením.The invention relates to the problem of loss reduction in rotary positive displacement pumps with trochoid gearing.

U dosud známých provedení rotačních objemových čerpadel je vnější rotor uložen ve válcovém vybrání skříně čerpadla a následkem hydrostatického tlaku, který vzniká mezi ozubenými sekcemi vnějáího a Vnitřního rotoru v oblasti výtlačného kanálu, dochází k zvětžování třecích sil na obvodě vnějSího rotoru, což se projevuje na vySSím příkonu čerpadla. Zvýšené tření má za následek vydírání vnitřní válcové plochy skříně a tím i snížení životnosti čerpadla.In prior art rotary positive displacement pumps, the outer rotor is mounted in a cylindrical recess of the pump housing and, due to the hydrostatic pressure that occurs between the toothed sections of the outer and inner rotors in the area of the discharge channel, pump power. Increased friction results in blackening of the inner cylindrical surface of the housing and thus a reduction in pump life.

Dále jsou známy konstrukce s takzvaným letmým uložením, u kterých je vnějSÍ rotor uložen ve válcovém vybrání skříně s větší vůlí a takto vzniklý prostor Je spojen s prostorem mezi zubovými segmenty vnějSího a vnitřního rotoru prostřednictvím otvorů, vytvořených ve vnSjSím rotoru. U této konstrukce dochází však k částečnému propojení sací a výtlačná sekce, což má za následek snížení účinnosti Čerpadla.Furthermore, so-called flying bearings are known in which the outer rotor is mounted in a cylindrical recess of the housing with greater play and the space thus formed is connected to the space between the tooth segments of the outer and inner rotors through holes formed in the outer rotor. In this design, however, the suction and discharge sections are partially connected, resulting in a reduction in the efficiency of the pump.

Uvedené nedostatky dosud známých provedení jsou odstraněny rotačním objemovým čerpadlem podle vynálezu, tvořeným vnitřním rotorem, opatřeným zubovými sekcemi 8 počtem sekcín a vnějším rotorem, opatřeným vnitřními zubovými sekcemi s počtem sekcí n+1, oba rotory jsou uloženy ve skříní se středy otáčení vzdálenými od sebe o hodnotu excentricity. Podstata spočívá v tom, že skříň je na vnitřním obvodě, v místě přilehlém k výtlačnému kanálu, opatřena alespoň dvěma rsdiálními vybráními, která jsou spojena můstkem. Radiální vybrání sahá maximálně do vzdálenosti koncových hran výtlačného kanálu od spojnice, která prochází study otáčení vnějšího a vnitřního rotoru.These drawbacks of the prior art are overcome by the rotary positive displacement pump according to the invention, consisting of an internal rotor provided with 8 sections of teeth and an external rotor provided with internal teeth sections of n + 1, both rotors being housed in a housing with centers of rotation spaced apart value of eccentricity. The housing comprises at least two radial recesses which are connected by a bridge at the inner circumference, at a location adjacent to the discharge channel. The radial recess extends at most up to the distance of the end edges of the discharge channel from the connector that undergoes the study of the rotation of the outer and inner rotors.

Provedením radiálních vybrání na vnitřním obvodu skříně čerpadla, v oblasti výtlačného kanálu, se dosáhne podstatného snížení třecích sil na obvodu vnějSího rotoru, což se projeví na sníženém příkonu čerpadla a jeho zvýšené životnosti. Spojovací můstek, který leží mezi uvedenými radiálními vybráními, zabraňuje případnému vtažení vnějšího rotoru do odlehčovscího prostoru při změně směru otáčení čerpadla, například při vyprazdňování mazacího systému.By providing radial recesses on the inner circumference of the pump housing, in the area of the discharge channel, a substantial reduction in the frictional forces on the periphery of the external rotor is achieved, which results in reduced pump power and increased service life. The connecting bridge, which lies between said radial recesses, prevents the external rotor from being drawn into the unloading space when the direction of rotation of the pump is changed, for example, when the lubrication system is emptied.

Příklad provedení rotačního objemového čerpadle, podle předmětu vynálezu je znázorněn na připojeném výkrese, který představuje příčný řez rotory a skříní rotačního objemového čerpadla.An exemplary embodiment of a rotary positive displacement pump according to the present invention is shown in the attached drawing, which is a cross-sectional view of the rotary positive displacement rotors and housing.

Rotační objemové čerpadlo znázorněné na obr. 1 je tvořeno vnitřním rotorem i, opatřeným vnějšími zubovými sekcemi J a počtem sekcí n a vnějším rotorem 2 s vnitřními zubovými sekcemi £ s počtem sekcí n ♦. 1. Jež jsou uloženy ve skříni 2· Středy otáčení a Sg vnitřního a vnějšího rotoru 1 a 2 jaou vůči sobě posunuty o hodnotu excentrity &· Skříň 2 ěerpadla má na avé čelní vnitřní ploše vytvořen sací kanál 6 a výtlačný kanál 2 a její vnitřní obvod je opatřen dvěma radiálními vybráními 8. 9. která jsou situována v oblasti výtlačného kanálu 2 ^a jsou navzájem spojena můstkem 1,0 o šířce £.The rotary positive displacement pump shown in FIG. 1 consists of an internal rotor 1 provided with external tooth sections J and a number of sections on the external rotor 2 with internal tooth sections 6 with a number of sections n ♦. 1. The housings 2 of the inner and outer rotors 1 and 2 are offset by the eccentric value of each other. · The pump housing 2 has a suction channel 6 and a discharge channel 2 and its inner periphery on its front inner surface. It is provided with two radial recesses 8, 9 which are situated in the region of the discharge channel 2 ^and are connected to each other by a web 1,0 of width 6.

Obě radiální vybrání jsou propojena a výtlačným traktem čerpadla. Koncové hrany 11 a 12The two radial recesses are connected to the pump discharge tract. End edges 11 and 12

216 613 výtlačného kanálu J leží ve vzdálenosti £ a £ od spojnice s středů otáčení a Sg vnitřního a vnějšího rotoru 1 a 2. Vzdálenosti s a b určují také maximální hranici pro ukončení radiálních vybrání 8 a 2 ^na vnitřním obvodu skříně čerpadla.216 613 of the discharge channel J lies at a distance θ and θ from the junction with the centers of rotation and Sg of the inner and outer rotors 1 and 2. The distances s and b also determine the maximum limit for ending radial recesses 8 and 2 ^{on the} inner circumference of the pump housing.

Je-li rotační objemové čerpadlo v činnosti, to znamená, otáčí-li se vnitřní a vnější rotor 1 a 2 ve směru JS» vzniká ve výtlačném kanálu Jav prostoru mezi vnějšími a vnitřními zubovými sekcemi J a £ vnitřního a vnějšího rotoru 1 a 2 hydrostatický tlak, označený šipkami £, jehož výslednice x přitlačuje vnější rotor 2 do válcového vybrání ve skříni čerpadla, čímž dochází k zvýšení třecích sil na obvodě vnějšího rotoru. Toto zvýšené tření je nutno kompenzovat vyěším příkonem čerpadla. Proto jsou podle vynálezu vytvořeny na vnitřním obvodu skříně v oblasti výtlačného kanálu J dvě radiální vybrání 8 a 2> propojené navzájem můstkem 10, do kterých se přivádí tlakové médium z výtlačného traktu čerpadla, jež vytváří na obvodu vnějšího rotoru kompensující silové složky Y^ a Yg.When the rotary positive displacement pump is in operation, that is, when the inner and outer rotors 1 and 2 rotate in the direction JS », a hydrostatic is formed in the discharge channel Jav of the space between the outer and inner tooth sections J and 6 of the inner and outer rotors 1 and 2. the pressure x indicated by the arrows 6, the resultant of which x pushes the outer rotor 2 into a cylindrical recess in the pump housing, thereby increasing the frictional forces at the periphery of the outer rotor. This increased friction must be compensated by a higher pump power. Therefore, according to the invention, two radial recesses 8 and 2 'are connected to the inner circumference of the housing in the region of the discharge channel J, connected to each other by a bridge 10, into which pressure medium is supplied from the pump discharge tract. .

V případě nutnosti změny směru otáčení, na příklad při výměně oleje v motoru, kdy je vhodné dokonale vyprázdnit mazací systém od starého maziva, pootočí se ručně čerpadlem v opačném směru, než je pracovní, naznačený na obr. 1 šipkou M. Tím se vymění funkce sacího a výtlačného traktu, což je žádoucí, ale v ozubení čerpadla vznikne také silová složka, která přitlačuje vnější rotor ve směru výtlačného kanálu.If it is necessary to change the direction of rotation, for example when changing the oil in the engine, when it is advisable to completely empty the lubrication system from the old lubricant, turn the pump manually in the opposite direction to the working direction indicated by the arrow M in fig. the suction and discharge tract, which is desirable, but also a force component is formed in the pump teeth which forces the outer rotor in the direction of the discharge channel.

Za této situace mohlo by dojít v případě nevhodného návrhu odlehčovacího vybrání i k zablokování čerpadla. Této potenciální komplikaci zabrání můstek 10.In this situation, the pump could be blocked if the relief relief design is not properly designed. Bridge 10 will prevent this potential complication.

Aby nedocházelo ke zbytečné ztrátě těsnosti rotačního objemového čerpadla, jak je tomu u známých konstrukcí, je nutné, aby radiální vybrání J a 8 končila maximálně na úrovni koncových hran 11 a 12 výtlačného kanálu J, to znamená ve vzdálenostech a a £ od spojnice s středů otáčení a Sg vnitřního a vnějšího rotoru 1 a 2 rotačního objemového čerpadla. Volné parametry a, b, f dávají konstrukční prostor k návrhu radiálních vybrání 8 a 2 ⁰ poloměru R-^ a Rg tak, aby došlo k vyrovnání silových složek působících z obou stran na vnější rotor fIn order to avoid unnecessary loss of tightness of the rotary positive displacement pump, as is the case with known constructions, it is necessary that the radial recesses J and 8 terminate at the maximum at the end edges 11 and 12 of the discharge channel J, i.e. and Sg of the inner and outer rotors 1 and 2 of the rotary positive displacement pump. Free parameters a, b, f a structural space the draft radial recesses 8 2 ⁰ and radius R ^ and Rg so as to counteract force components acting from both sides on the female rotor F

Popisované provedení podle předmětu vynálezu je vhodné pro použití u všech zubových čerpadel s troohoidním ozubením.The described embodiment of the present invention is suitable for use with all troohoid gear pumps.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Rotary positive displacement pump consisting of an internal rotor provided with tooth sections with a number of sections n and an external rotor provided with internal tooth sections with a number of sections n + 1, both rotors being housed in a housing, the rotational centers of the rotors being spaced by eccentricity characterized in that its housing is provided on the inner circumference at the location of the adjacent discharge channel (7) with at least two radial recesses (8, 9) which are connected by a bridge (10).

Rotary positive displacement pump according to claim 1, characterized in that the radial recesses (8, 9) extend at most a distance (a) and (b) of the end edges (11, 12) of the discharge channel (7) from the connector (s). passes through the centers of rotation (S1) and (Sg) of the outer and inner rotors (1) and (2).