CS242365B1 - Pracovní jednotka tekutinových komorových strojů - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je zvýšení parametrů a životnosti tekutinových komorových strojů se suvnými písty. Uvedeného účelu se dosáhne konstrukčním řešením,'jehož podstata spočívá v tom, že na vačku, suvně a neotočně spojenou s hřídelem a opatřenou nejméně jednou rotační plochou, dosedá nejméně jeden kluzný čep s vybráním odpovídajícím tvaru rotační plochy á otočně i suvně uložený ve smykadle, které má válcový tvar, obklopuje čep i kluznou část vačky a je vedené celou svou délkou v tělese stroje. K těsnému smykadlu je s radiální vůli osově připojen samostatný píst nebo plunžr vedený a těsněný v ucpávkovém tělese pracovní tekutiny, přičemž mezi smykadlem a ucpávkovým tělesem je vytvořen pulsační ucpávkový prostor.

Description

Vynález se týká pracovní jednotky tekutinových komorových strojů se suvnými písty pro vysoké měrné výkony, především vysoké tlaky a malá průtočná množství, přičemž vstup nebo výstup kinematického řetězce stroje je rotační.

Známé a používané pracovní jednotky tohoto typu jsou zpravidla tvořeny kinematickými mechanismy tří, čtyř, pěti i vícečlennými, a to bučí rovinnými, nebo prostorovými. Pracovní jednotka podle vynálezu patří mezi jednotky s mechanismem rovinným čtyřčlenným, jako jsou například mechanismy klikový s ojnicí či hvězdicí ojnic, klikový s kyvnou nebo suvnou kulisou, vačkový s kladkou a další. Některé z uvedených mechani smů užitých v pracovních jednotkách strojů pro vysoké tlaky pracovní tekutiny vycházejí konstrukčně rozměrné, jiné pak vzhledem k vysokým měrným tlakům v uzlových místech mechanismu vykazují velké opotřebení a nízkou životnost, nutnost velmi přesné výroby.

Mnohé uvedené nevýhody odstraňuje pracovní jednotka podle vynálezu, jejíž podstata spočívá v tom, že na vačku, suvně a neotočně spojenou s hřídelem a opatřenou nejméně jednou rotační plochou, dosedá nejméně jeden kluzný čep s vybráním, odpovídajícím tvaru rotační plochy vačky. Je-li vačka opatřená alespoň jednou vnější a jednou vnitřní rotační plochou, je v kluzném čepu vytvořeno vybrání odpovídající tvaru těchto rotačních ploch. Kluzný čep je otočně a sUvně vložen v kolmém směru na osu do válcového smykadla. Smykadlo je suvně i otočně uložené v tělese jednotky, přičemž je v celé své dél ce po celý pracovní zdvih v tělese vedené. Smykadlo na jednom svém konci obklopuje kluzný čep a část vačky s kluznými styčnými plochami, na opačném konci je vzhledem k dutině tělesa utěsněno. Na straně utěsnění je ke smykadlu osově připojen samostatný píst nebo plunžr, který je ve spojení se smykadlem radiálně uvolněný. Píst nebo plunžr menšího průměru než smykadlo je těsněn a veden v ucpávkovém tělese, přičemž mezi smykadlem a ucpávkovým tělesem vzniká ucpávkový prostor s pulsujícím objemem, čehož je využito ke snížení tlakového spádu na ucpávkách pracovního media.

- Ί, 242 365

Přeuností pracovní jednotky podle vynálezu je skutečnost, že téměř veškerá přídavná namáhání součástí mechanismu způsobená nepřesností výroby a montáže jsou eliminována uvolněním všech těchto dílů. Dalšími přednostmi je zhruba stejné tlakové namáhání všech dílů mechanismu, možnost všech známých způsobů uspořádání smykadel, pístů a plunžrů, s výhodou i vnitřního hvězdicového uspořádání, kterým se zjednodušuje rozvod pracovní tekutiny. Připojením samostatného radiálně uvolněného pístu nebo plunžru ke smykadlu se docílí podstatně vyšší životnosti vedení a ucpávek, neboí smykadlo pak plní funkci křižáku. Vzniklý ucpávkový prostor je pulsující a je-li opatřen rozvodovými armaturami, může splňovat funkci přetlakového ucpávkového prostoru a působit nejen jako mechanická bariéra mezi komorou mazacího me^zdia a komorou pracovní tekutiny, ale též jako tlaková bariéra. Tímto uspořádáním lze s užitím vhodného ucpávkového média-vzduch, voda, olej - snížit tlakový spád na ucpávce pracovního media a docílit tak vyšších parametrů stroje. Jiné využití ucpávkového prostoru je v podobě sekundárního zdroje tlakové kapaliny - u kompresorů nebo tlakového plynu « u čerpadel pro potřeby chlazení, mazání a další účely.

Ná výkresu je n^obr. 1 je znázorněna teoretická část pracovní jednotky podle vynálezu, na obr. 2 a obr. 3 je ve dvou řezech schematicky znázorněno příkladné uspořádání, na obr. 4 a. obr. 5 je schematicky naznačeno další využití kluzného čepu jako těsnící lišty.

Z obr, 1 lze vyvodit, že kluzný čep je svou podstatou degenerovaná ojnice a má tudíž stejnou kinematiku pohybu.

Ve vztahu kluzného čepu k funkční rotační ploše vačky /19nebo 20/ lze nalézt tři polohy vzájemného uložení. Je-li u vnější vačky /polohy I, II, III/ střed otáčení kluzného čepu mimo kružnici funkční plochy /poloha 1/, jde o uložení labilní, je-li střed na kružnici /poloha II/ - uložení indiferentní, je-li střed uvnitř kružnice /poloha III/ - uložení stabilní.

U vačky vnitřní /polohy IV, V, VI/ je tomu naopak.

Na obr. 2 a oor. 3 je v tělese JL v mazací komoře 13 otočně uložen hřídel 8, na kterém je osově suvně nasazena vačka 2 s

242 365

- 3 íuiikčními rotačními plochami 19 a 20. Kluzný čep 3. otočný a suvný ve smykadle 4 oboustranně obchvacuje límce 18vačky 2. Kluzný čep je ve smykadle s těsnicím členem 10 uložen tak, že svými přečnívajícími konci přes šířku vačky 2 nemůže z váfcového otvoru smykadla 4 vypadnout, a umožňuje tak vratný pohyb smykadla ke hřídeli δ. Vratný pohyb smykadla je možné též provést tlačnou pružinou umístěnou do ucpávkového prostoru 12, pak není třeba zhotovovat plochy 20 a límce 18 na vačce 2. Radiálně volný plunžr 5 vedený a utěsněný ucpávkou 9 v ucpávkovém tělese 6 koná v pracovní komoře 11 přímočaře vratný pohyb umožňující činnost pracovní jednotky. Hlava 7 pracovní komory 11 je opatřena vstupním 14 a výstupním otvorem 15» Ucpávkový prostor 12 je taktéž opatřen sacím 16 a výtlačným otvorem 17 ucpávkového média.

Pracovní jednotka podle vynálezu může nalézt uplatnění při stavbě a konstrukci vysokotlakých čerpadel, kompresorů, hydromotorů a podobně.

Claims (3)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU 242 365

1· Pracovní jednotka tekutinových komorových strojů, zahrnující vačkou poháněné suvně písty, vyznačená tím, že na vačku (2), suvně a neotočně spojenou s hřídelem (8) a opatřenou nejméně jednou rotační plochou (19), dosedá nejméně jeden kluzný čep (3) s vybráním odpovídajícím tvaru rotační plochy (19) a otočně i suvně uložený ve smykadle (4), které má válcový tvar, obklůpuje čep (3) i kluznou část vačky (2) a je vedené celou svou délkou v tělese (1)·

2. Pracovní jednotka podle bodu 1, vyznačená tím, že vačka (2) je opatřena vnější rotační plochou (19) a vnitřní rotační plochou (20), přičemž kluzný čep (3) má vybrání odpovídající těmto plochám (19, 20)·

3. Pracovní jednotka podle bodu 1 a 2, vyznačená tím, že k těsněnému smykadlu (4) je s radiální vůlí osově připojen samostatný píst nebo plunžr (5) vedený a těsněný v ucpávkovém tělese (6), přičemž mezi smykadlem (4) a ucpávkovým tělesem (6) je ucpávkový prostor (12) s pulsujícím objemem·