CS252237B1 - Rotační stupňové čerpadlo s kulovými kývavými písty - Google Patents

Abstract

Řešení se týká čerpání kapalných a plynných látek kulovými kývavými písty v kulových pracovních prostorech. Podstata řešení spočívá v tom, že čerpadlo sestává z více synchrónisovaných pracovních prostorů, které jsou opatřeny kulovými kývavými písty s hradítky a jsou ve výkyvech poháněny rotujícími nakloněnými « rovinami. Čerpadlo pracuje v obou smyslech otáčení. Řešení může být pro svoji lehkost chodu a plynulost toku Čerpaného kapalinového sloupce použito pro veškerou tlakovou dopravu kapalných a plynných látek a jako hydromotor v hydrostatických momentových měničích.

Description

Vynález se týká čerpadla s kulovými kývavými písty, v němž se řeší čerpání a vytlačování kapalných a plynných látek ve více kulových pracovních prostorech kývavým pohybem nerotujících kulových pístu, poháněných rotujícími nakloněnými rovinami.

Dosud známá rotační kulová čerpadla s kývavými písty jsou řešena v převážné míře tak, že pracovní prostory v nichž tyto písty, nebo jejích části kývají, jsou přepaženy tuhými přepážkami a písty na nich kývají ve válcových lůžkách, nebo se po nich v radiálních drážkách prokyvují. Jsou známa též kulová čerpadla pracující ve výkyvu pístu pomocí ozubení kuželových kol nebo úhlově zalomených hřídelů. Jde vždy o pohon do výkyvu z centra prostřednictvím valivých nebo jiných kloubů. Jsou jedno nebo více komorová, vždy však jen v jedné ucelené kulové úpravě s různě vzájemně propojenými provozními kanálky. Nevýhodou těchto čerpadel je značný počet třecích ploch a možnost vzniku křížení a silových odporů při kloubových nebo jiných přenosech momentů síly z hřídelů a nelze je pro plynulost čerpání stupňovitě (patrové) uspořádat.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny rotačním čerpadlem s kulovými kývavými písty podle vynálezu jehož podstatou je, že sestává z více funkčně synchronisovaných, stupňovitě uspořádaných pracovních prostorů, vytvořených dělenými kulovými plášti a centricky uloženou kulovou částí, pevně spojených v centrické mezikruhové drážce a osazeních s přípojnými přírubami, přičemž pracovní prostory jsou opatřeny kulovými kývavými písty s těsnicími kroužky, vstupujícími kluzně v jedné radiální ose kulovými těsnicími hradítky přes výkyvné těsnicí klouby do přední přípojné příruby, opatřené kuželovou plochou skloněnou pod úhlem alfa s dotykovými mezikruhovými plochami, přičemž kulové kývavé písty, dělené ve svých středových rovinách, jsou opatřeny drážkami s valivými tělísky v klecích, spojenými dotykem se stupňovým rotorem, opatřeném pod úhlem alfa sešikmenými plochami a otočně uloženém na hřídeli v zadní přírubě a přední přípojné přírubě. Přední přípojná příruba je opatřena výtlakovými a sacími kanálky, spojenými s pracovními prostory a je pevně spojena šrouby přes vnější kulový plášt se zadní přírubou, která je opatřena axiálním ložiskem a regulačními a těsnicími šrouby.

Výhodou rotačního stupňového čerpadla podle vynálezu je menší počet třecích ploch, odstranění všech tuhých přepážek a nepohyblivých tvarů při příznivém působení výkyvných těsnicích kulových kloubů pro nepřetržitý tok kapalinového sloupce. Dále téměř úplná vyprázdnitelnost pracovních prostorů s malým kývavým pracovním zdvihem pístu za jednu otáčku rotoru s postupnou utěsněností v radiální odvalové přímce, měnícího se profilu kulových pracovních prostorů výkyvem hnaných kulových pístů, silově ovlivňovaných pouze z vnějšího valivého pohonu. Je ve svém pracovním cyklu samonásavné a umožňuje spolehlivé čerpání a přepravu kapalných a plynných látek. Celkové řešení zajištuje lehkost chodu ve všech provozních podmínkách a tím vyšší účinnost s maximálním využitím počtu otáček.

Na výkresech je na obr. 1 znázorněn pohled na čerpadlo v řezu. Obr. 2. znázorňuje čelní pohled ve směru S. Obr. 3a, b, znázorňuje postupný čerpací proces v půdorysném pohledu.

Čerpadlo sestává převážně z rotačních dílců uspořádaných tak, že funkčně synchronisované kulové pracovní prostory 1 a 2 jsou vytvořeny kulovými plášti 3. a _4, dělenými ve středové rovině 5^ a nedělenou kulovou částí 6, pevně spojených v osazeních _7 a 9 s přední přípojnou přírubou 10 šrouby 39, 40, 41 a 4 2. V pracovních prostorech _1 a _2 jsou kluzně uloženy kulové kývavé písty 11 a _12 s těsnicími kroužky 13 a 14, kluzně uloženými na centrické kulové části _6 a v kulových pláštích 3_ a ,4. Kulové kývavé písty 11 a 12 jsou pevně spojeny v jedné radiální ose s kulovými těsnicími hradítky 15 a 16, které přes pracovní prostory 1 a 2 prostupují výkyvné těsnicí klouby 17 a 18 do přední a přípojné příruby 10 opatřené kuželovou plochou 19 pod úhlem alfa s dotykovými mezikruhovými odvalovými plochami 20 a 21 ♦ Středové roviny 22 a 23 jsou opatřeny drážkami 24 a 25 s valivými tělísky 26 v klecích 27 spojenými se stupňovým rotorem 28 s nakloněnými rovinami 29 a .30. Rotor 28 je točně uložen v přední přípojné přírubě 10 a zadní přírubě 31 hřídelem 22· Př^ůní přípojná příruba 10 je opatřena výtlakovými a sacími kanálky 33 a 34 spojenými s pracovními prostory 2 ^a 2 ^a 3^e Ρθνηέ spojena šrouby 35 přes vnější kulový plást 3_ se zadní přírubou 31 s axiálním ložiskem 36 regulačními šrouby 37 a krycími šrouby 38.

Postupný průběh Čerpání (obr. 3a, b) probíhá tak, že výkyvem kulového pístu 11 je čerpaná látka nasávána do pracovního prostoru 2 vzájemně propojenými sacími kanálky 34 při současně úhlově posunutém dokončovaném nasávání do pracovního prostoru _1 pístem 12. Současně se sacími úkony je prováděn oběma písty 11 a 12 úhlově synchronisovaný výtlačný úkon do vzájemně propojených výtlačných kanálků 33. Výkyvná těsnicí kulová hradítka 15 a 16 oddělují nepřetržitě ve všech polohách pístů oba pracovní prostory _1 a _2. Při obráceném smyslu otáčení rotoru 28 se funkce kanálků 33 a 34 vymění.

Rotační stupňové čerpadlo s kulovými kývavými písty podle vynálezu je zejména vhodné pro svůj nepřetržitý rotační účinek s plnou hybností čerpaného sloupce pro tlakovou dopravu kapalin a plynných látek s možností použití jako hydromotoru a pro pohon hydrostatických měničů. Je vmontovatelné do různých zařízení v nichž jsou potřebné plynulé cirkulace čerpaných látek. Jeho použití je možné jak za nízkých tak za vysokých otáček při stálosti výkonu a účinnosti v obousměrném smyslu otáčení.

Claims (2)

PŘEDMĚT VYNÁLEZU

1. Rotační stupňové čerpadlo s kulovými kývavými písty vyznačené tím, že sestává z více funkčně synchronisovaných kulových pracovních prostorů (1, 2) vytvořených kulovými plášti (3, 4) se středovou rovinou (5) a centricky uloženou nedělenou kulovou částí (6) pevně spojených v centrické mezikruhové drážce (7) osazení (8) a (9) s přípojnými přírubami (10, 31) šrouby (39, 40, 41, 42) přičemž pracovní prostory (1, 2) jsou opatřeny kulovými kývavými písty (11, 12) s těsnicími kroužky (13, 14) vstupujících v jedné radiální ose pevnými kulovými těsnicími hradítky (15, 16) přes výkyvné těsnicí klouby (17,18) do přední přípojné příruby (10), opatřené kuželovou plochou (19) pod úhlem alfa s dotykovými odvalovými mezikruhovými plochami (20, 21), přičemž kulové kývavé písty (11, 12) dělené ve středových rovinách (22, 23) jsou opatřeny drážkami (24, 25) s valivými tělísky (26) v klecích (27) spojenými se stupňovým rotorem (28), opatřeném pod úhlem alfa sešikmenými plochami (29, 30) a točně uloženém v přední přípojné přírubě (10), zadní přírubě (31) hřídelem (32).

2. Rotační stupňové čerpadlo s kulovými kývavými písty podle bodu 1. vyznačené tím, že přední přípojná příruba (10) je opatřena výtlakovými (33) a sacími kanálky (34) spojenými s pracovními prostory (1, 2), přičemž je pevně spojena šrouby (35) přes vnější kulový plášř (3) se zadní přírubou (31) s axiálním ložiskem (36) regulačními šrouby (37) a krycími šrouby (38) .