CS258459B2 - Method of lubricant feeding into slot space for lubricant and device for its realization - Google Patents

Description

258459 2

Vynález se týká způsobu přívodu maziva do štěrbinového prostoru pro mazivo mezi vnitřnístěnou válce pístového stroje a deformace schopným měchovým těsnicím dílem, připevněným jed-ním koncem k válci a druhým koncem k pistu. Vynález se rovněž týká zařízení k provádění toho-to způsobu, kde pístový stroj, jehož válec je spojen s pístem prostřednictvím deformace schop-ného měchového těsnicího dílu, vymezujícího spolu s pístem pulsující pracovní prostor, jeopatřen mazacím ústrojím pro přívod maziva do štěrbinového prostoru mezi těsnicím dílem avnitřní stěnou válce.

Způsob a zařízeni tohoto druhu jsou známé z německého spisu DOS čís. 25 54 733. Hadicovýtěsnicí díl se opírá přes mazivo o válcovou opěrnou plochu při přívodu maziva i během tlako-vých pracovních zdvihů, to znamená zdvihů s klesajícím objemem pracovního prostoru při čerpa-cím provozu případně při zvětšujícím.se objemu pracovního prostoru při motorovém provozu.

Mazivo se přivádí například vtlačováním průtočného proudu, který je víceméně nezávislý naprotitlaku a opouští pak prostor pro mazivo přes škrticí místo do nízkotlakého prostoru. Tímtozpůsobem lze nezávisle na kolísáni tlaku v pracovním prostoru, který bude v následujícím uváděnjako pracovní tlak, dosáhnout rovnováhy mezi tímto pracovním tlakem a tlakem v prostoru promazivo, a tím zabránit přímému dotyku nebo tření mezi těsnicím dílem a opěrnou plochou. Takovýpřívod maziva však vyžaduje čerpací tlak, který je za všech okolnosti vyšší než maximálníhodnoty pracovního tlaku, a vhodné řízení nebo regulaci přiváděného průtočného proudů maziva.

To je spojeno se značnými technickými nároky. Účelem vynálezu je uspořádat přívod maziva tak, aby stačil nižší přívodní tlak mazivanež je pracovní tlak a aby nebylo třeba řízení ani regulace pro konstantní průtočný proudpři přívodu maziva.

Podstata způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že mazivo se přivádí do štěrbinového >prostoru v periodicky proměnlivém průtočném množství v intervalech pracovního zdvihu mezimaximálními hodnotami pracovního tlaku pístového stroje.

Zařízení podle vynálezu je určeno pro pístový stroj, jehož válec je spojen s pístem pro-střednictvím deformace schopného měchového těsnicího dílu, vymezujícího spolu s pístem pulsu-jící pracovní prostor, a který je opatřen mazacím ústrojím pro přívod maziva do štěrbinovéhoprostoru mezi těsnicím dílem a vnitřní stěnou válce. Podstata zařízení spočívá v tom, že maza-cí ústrojí je opatřeno zpětným ventilovým ústrojím. Při řešení podle vynálezu lze v časových intervalech s poměrně nízkým pracovním tlakemzavést do prostoru pro mazivo mezi těsnicím dílem a jeho opěrnou plochou s poměrně nízkýmpřívodním tlakem takové množství maziva, které s přihlédnutím ke škrcenému vytékání mazivastačí ke spolehlivému podepření těsnicího dílu bez doteku nebo tření na opěrné ploše. Přitomje zpětné proudění maziva do mazacího ústrojí, které pracuje s nižším tlakem, znemožněno zpět-ným ventilovým ústrojím, takže se dá rychle nastavit potřebná rovnováha mezi tlakem mazivaa pracovním tlakem působícím na těsnicí díl. Zpětné ventilové ústrojí může odpadnout pouzetehdy, když odpor proti zpětnému proudění v přívodní soustavě zajištuje vytvoření dostatečněvelkého opěrného tlaku v prostoru pro mazivo.

Podle výhodného znaku vynálezu může být časový průběh přívodního tlaku maziva nesynchron-ní s časovým průběhem pracovního tlaku a je s výhodou alespoň přibližně konstantní. To umožňu-je obzvláště jednoduchý společný přívod maziva do stroje s několika válci a písty a s odpoví-dajícím větším počtem těsnicím dílů.

Podle jiného provedení vynálezu je naopak možné přivádět mazivo pod tlakem, jehož časovýprůběh je synchronní s periodickými změnami pracovního prostoru pístového stroje, přičemžjeho maximální hodnoty leží v intervalech pracovního zdvihu mezi maximálními hodnotami pracov-ního tlaku, to znamená při nízkých pracovních tlacích. Takové provedení je výhodné zejménapro zařízení s jediným těsnicím dílem nebo s malým počtem těsnicích dílů, přičemž s pohonempříslušného pístového stroje může být spojeno vždy jedno čerpadlo na mazivo. 3 258459

Další vytvoření zařízení podle vynálezu spočívá v tom, že zpětné ventilové ústrojí obsa-huje nejméně jeden ventilový díl, umístěný v oblasti ústi přívodu maziva do prostoru pro mazivoV důsledku tohoto umístění ventilového dílu zpětného ventilového ústrojí dochází k uzavřenípřívodního kanálu maziva bez setrvačnosti při začátku vzrůstu pracovního tlaku. Zejména přivelmi vysokých pracovních tlacích, při kterých by se musela brát v úvahu stlačitelnost mazivaa pružná poddajnost přívodních potrubí a ostatních přívodních dílů, přináší tato úprava podstatné odlehčení celého přívodního ústrojí a zabraňuje zmenšení účinného objemu maziva, potřebné-ho pro podepření těsnicího dílu, a zajištuje tedy těsnicí díl proti doteku s nerovnostmi ústípřívodního potrubí a tím proti poškození.

Vynález bude vysvětlen v souvislosti s příklady provedeni znázorněnými na výkrese, kdeznačí obr. 1 podélný, řez válcem a pístem s hadicovým těsnicím dílem a schematicky naznačenýmpřívodem pro mazivo a pohonem, obr. 2 tři diagramy a, b, σ znázorňující průběh jednotlivýchprovozních veličin v pístovém stroji, které jsou podstatné pro přívod maziva, obr. 3a ve zvět-šeném měřítku osový řez a obr. 3b příčný řez oblastí připojení těsnicí hadice k pracovnímuválci se zpětným ventilovým ústrojím, obr. 4 osový řez oblastí připojení těsnicí hadice podledalšího provedení a obr. 5 analogický řez s obměněným provedením zpětného ventilového ústrojí.

Podle obr. 1 je válec 2 spojen s pístem 2 hadicovým těsnicím dílem 3_, který se opíráo válcovou opěrnou plochu £ válce L· V radiálně zesílené spojovací oblasti 3a těsnicího dílu2 s válcem 2 tvoří opěrná plocha 2 toroidní, směrem ven vyklenutý přechodový úsek 4a. Spojovacíoblast 3a je spojená například vulkanizací s vloženým kroužkem la válce 2· Ve spojovací oblas-ti 3a se nachází ústí 9_ přívodu maziva, které bude ještě podrobně vysvětleno. Na opačném koncije těsnicí díl 3 spojen s kuželovou plochou pístu 2. Válcová tlačná pružina 2a tlačí dřík2b pístu 2, uloženého ve válci 2 posuvně, směrem dolů proti kmitavému hnacímu členu, takžepracovní prostor 5 vytvořený uvnitř těsnicího dílu 3 se při pohybu ve směru šipky X zmenšuje.

Ve znázorněném případě zaujímá píst 2 dolní polohu při maximálním objemu pracovního prostoru 5. Shora je pracovní prostor 5 spojen přes víko £ opatřené přívodním a výtlačným potrubím6a s neznázorněným ventilovým ústrojím, které zajištuje funkci popsaného zařízení jako čerpad-la. Mezi těsnicím dílem 2 a opěrnou plochou 2 je štěrbinový prostor 3b pro mazivo, který mánepatrnou radiální tlouštku a jehož náplň maziva znemožňuje dotek mezi těsnicím dílem .3 aopěrnou plochou 4 při kmitavém podélném roztahování těsnicího dílu 3_, které odpovídá pohybupístu 2. Jako pohon pístu 2 slouží motorový agregát 2 s hnaqím hřídelem 7a a vačkou 7b, kekteré je přitlačován dřík 2b tlačnou pružinou 2a. S motorovým agregátem 2 3e dále přes schema-ticky naznačený hřídel 8a a vačku 8b spojeno mazací ústrojí 8 s čerpadlem. V přívodním potrubí 8c maziva může být například zařazen zpětný ventil 8d; s výhodouje však ústí 2 přívodního potrubí 8c maziva opatřeno zpětným ventilovým dílem 15 s nepatrnousetrvačností. Ostí 2 přívodního potrubí 8c maziva se nachází na spodní straně prstencovéhotělesa 10, které tvoří svou horní stranou přechodový úsek 4a. Dolní strana prstencového tělesa10 je opatřena průchozími drážkami. Při kmitavém roztahování těsnicího dílu 2 se tahové sílyuvnitř materiálu těsnicího dílu 2 v důsledku zakřivení tohoto přechodového úseku 4a obracejí—směrem ven a rozkládají se do materiálového spoje těsnicího dílu 2 a vloženého kroužku la.

Diagramy na obr. 2 se vztahují na provoz pístového stroje jako čerpadla, to znamená s vy-sokým pracovním tlakem při zmenšujícím se objemu pracovního prostoru 2· v diagramu a) je zná-zorněn průběh zdvihu h^ pracovního pístu 2 a průběh čerpacího zdvihu hz čerpadla mazacíhoústrojí 2 v závislosti na čase t. Tento provoz odpovídá synchronizovanému přívodu maziva běhempracovních zdvihů se zvětšujícím se objemem pracovního prostoru 2· Příslušný průběh přívodníhotlaku p2 maziva udává křivka B na diagramu b). Tento přívod maziva připouští poměrně malýmaximální přívodní tlak pzl· Časový průběh průtočného proudu vz maziva je zakreslen v diagra-mu c) na křivce B. Naopak lze s výhodami, které již byly vysvětleny, použít asynchronníhopřívodu maziva, například v podstatě s konstantním přívodním tlakem Ρζθ podle křivky A na dia-gramu b) . I v tomto případě dochází k vniknutí maziva ďo štěrbinového prostoru 3b z obr.' 1během pracovních zdvihů se zvětšujícím se objemem pracovního prostoru 2> to znamená při nía-kém pracovním tlaku, a při průtočném množství vz podle křivky A na diagramu c). 258459 4

Na obr. 3 a a 3b je podrobně znázorněno vytvoření ústí přívodu maziva se zpětným ventilemna čelní ploše 10a prstencového tělesa 10. Na přívodní potrubí 8c maziva navazuje radiálníkanál 11 ve válci 1. a obvodová rozváděči drážka 12 v prstencovém tělese 10, a dále větší početradiálních přívodních drážek 13 v čelní ploše 10a prstencového tělesa 10. Radiální přívodnídrážky 13 ústí do vnitřní obvodové drážky 14 mezi prstencovým tělesem 10 a válcem 1^ přičemžvnitřní obvodová drážka 14 působí jako koncový rozvaděč pro přívod maziva do štěrbinovéhoprostoru 3b. Samotné ústí je tvořeno obvodovou drážkou, která má v řezu tvar plochého troj-úhelníka a do které je vsazen ventilový díl 15 prstencového tvaru, který je radiálně deformo-vatelný. Základna 15á ventilového dílu .15, přivrácená k těsnicímu dílu 3_, má šířku b (obr. 1),která je podstatně větší než radiální výška d průřezu, takže na ventilovém dílu 15 jsou dvězadní postranní plochy 15b, skloněné směrem k válcové části opěrné plochy jl pod ostrým úhlem.Jakmile přívodní tlak maziva dostatečně překročí pracovní tlak, který působí na vnitřní stranutěsnicího dílu 3^, zdeformuje se prstencový ventilový díl 15 radiálně směrem dovnitř, jak jenaznačeno na obr. 3a přerušovanou čarou. Tím vzniknou na zadních postranních plochách 15bventilového dílu 15 průtočné kanály, které ústi pod ostrým úhlem do štěrbinového prostorušb a které se potom po opětném zvýšení pracovního tlaku samočinně uzavřou tím, že ventilovýdíl 15 se radiálně roztáhne směrem ven. Ventilový díl 15 prstencového tvaru může být případněvytvořen z nedeformovatelného, avšak poměrně poddajného materiálu, zejména z plastické hmoty,která dobře klouže; v obou případech stačí nepatrné tlakové rozdíly pro rychlé uvedení venti-lového ústrojí v činnost, a mimo to dochází pouze k nepatrnému namáhání povrchu těsnicíhodílu 3. dotekem s ventilovým dílem .15. I nepatrná hmotnost prstencového ventilového dílu 15přispívá k tomu, že zařízeni pracuje v podstatě bez setrvačnosti.

Na vnější straně prstencového ventilového dílu 15 je vytvořen prstencový nástavec 15c,který probíhá v obvodovém směru, vyčnívá do vnitřní obvodové drážky 14 a zajištuje ventilovýdíl 15 proti osovému posunutí. Jak je patrno z obr. 3b, jsou v nástavci 15c vybrání 15d, kterásahají radiálně směrem dovnitř až do oblasti zadních postranních ploch 15b ventilového dílu15. V důsledku toho může mazivo proudit z vnitřní obvodové drážky 14 do průtočných kanálů,vytvořených při radiální deformaci směrem dovnitř na zadních postranních plochách 15b ventilo-vého dílu 15 teprve tehdy, když radiální deformace směrem dovnitř dosáhla určité, třeba nepa-trné velikosti. I to přispívá k rychlé funkci zpětného ventilu bez zpoždění. V dalším provedení zpětného ventilu podle obr. 4 navazují na přívodní potrubí 8c mazivaa na radiáJLní kanál 11 jednak obvodová rozváděči drážka 22 a radiální kanály 23 i koncovározváděči drážka 24 na pravé čelní ploše prstencového·tělesa 20. Přechodový úsek 4a je tvořenventilovým dílem 25, který je oddělen od prstencového tělesa 20, je v důsledku deformovatel-nosti spojovací oblasti 3a těsnicího dílu 3_ axiálně posuvný a uzavírá svou zadní plochou 25apřívod maziva, když pracovní tlak vzroste nad hodnotu přívodního tlaku maziva. Při axiálnímposunutí ventilového dílu 25 doleva podle obr. 4 uvolní dolní úsek zadní plochy 25a průchod do štěrbinového prostoru 3b pro mazivo. X v tomto případě proudí mazivo po šikmé dráze vzhledemk válcové části opěrné plochy 4^, což přispívá k stejnoměrnému a rychlému rozdělení celéhomnožství maziva.

Prstencový ventilový díl 25 může být místo nebo přídavně k axiální schopnosti posuvuradiálně deformovatelný, přičemž této vlastnosti lze snadno dosáhnout vhodnou volbou materiá-lu. Při deformaci směrem dovnitř se může průřez ventilového dílu 25 v případě provedení podleobr. 4 snadno natočit tak, že se vnitřní hrana zadní plochy 25a nazdvihne od válce 1^, zatímcovnější strana prstencového ventilového dílu 25 se o něj neustále opírá. V důsledku toho stačínepatrná deformace prstencového ventilového dílu 25 k uvedení ventilu v činnost. V provedení podle obr. 5 obsahuje zařízení axiálně posuvný prstencový ventilový díl 35,který přiléhá svou pravou čelní plochou 35a na rovnou čelní plochu válce 1 a působením přívod-ního tlaku maziva se za účelem otevření posouvá směrem doleva. K tomuto účelu je ventilovýdíl 35 radiálně vsazen do distančního kroužku 36, který má na své pravé čelní ploše obvodovérozváděči drážky 32a, 32b a radiální kanály 33 pro průtok maziva k pravé čelní ploše'ventilo-vého dílu 35.. Takové provedení je vhodné zejména tehdy, když ventilový díl 35 je z nedeformo-vatelného materiálu odolného· proti opotřebení.

Claims (11)

1. 5 258459 PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob přívodu maziva do Štěrbinového prostoru pro mazivo mezi vnitřní stěnou válcepístového stroje a deformace schopným měchovým těsnicím dílem, připevněným jedním koncem k vál-ci a druhým koncem k pístu, vyznačený tím, že maziva se přivádí do štěrbinového prostoru v pe-riodicky proměnlivém průtočném množství v intervalech pracovního zdvihu mezi maximálními hod-notami pracovního tlaku pístového stroje.
2. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že mazivo so přivádí pod přívodním tlakem ρζθ, jehožjehož časový průběh A je nesynchronní s časovým průběhem pracovního tlaku pft pístového stroje, a jehož maximální hodnota ρζθ je nižší než je maximální hodnota pft^ pracovního tlaku, a v inter-valech pracovního zdvihu s maximálním pracovním tlakem se uzavře zpětné proudění v přívodumaziva.
3. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se mazivo přivádí pod přívodním tlakem pz,jehož časový průběh B je synchronní s periodickými změnami pracovního prostoru pístového stro-je a jehož maximální hodnoty pzl leží v intervalech pracovního zdvihu mezi maximálními hodno-tami pracovního tlaku.
4. 4. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, kde pístový stroj, jehož válec je spojens pístem prostřednictvím deformace schopného měchového těsnicího dílu, vymezujícího spolu s pístem pulsující pracovní prostor, je opatřen mazacím ústrojím pro přívod maziva do štěrbi-nového prostoru mezi těsnicím dílem a vnitřní stěnou válce, vyznačený tím, že mazací ústrojí(8) je opatřeno zpětným ventilovým ústrojím (8d, 15, 25, 35).
5. 5. Zařízení podle,bodu 4, vyznačené tím, že zpětné ventilové ústroji sestává nejméněz jednoho prstencového ventilového dílu (15, 25, 35), který je umístěn u ústí (9) přívodumaziva do štěrbinového prostoru (3b) pro mazivo.
6. 6. Zařízení podle bodu 5, vyznačené tím, že prstencový ventilový díl (15, 25, 35), radi-álně deformovatelný působením tlaku vyčnívá do ústí (9) přívodu maziva, které je vytvořenojako prstencová drážkana těsnicí ploše (4) mezi válcem (1) a těsnicím dílem (3).
7. 7. Zařízení podle bodu 6, vyzančené tím, že prstencový ventilový díl (15) má trojúhelníko-vý průřez, jehož základna (15a) je přivrácena k těsnicímu dílu (3) a radiální výška je menšínež šířka základny (15a).
8. 8. Zařízení podle bodu 6 nebo 7, vyznačené tím, že prstencový ventilový díl (15) je nazadní straně odvrácené od těsnicího dílu (3) opatřen nejméně jedním axiálním aretačním dílem(150) , který vyčnívá do obvodové drážky (14) pevného tělesa přivráceného k těsnicí ploše (4).
9. 9. Zařízení podle bodu 8, vyznačené tím, že aretačňídíl je tvořen prstencovým nástavcem(150), který je přerušen vybráními (15d)s
10. 10. Zařízení podle bodu'5, vyznačené tím, že těsnicí plocha (4) mezi válce (1) a těsni-cím dílem (3) má ve spojovací oblasti (3a) těsnicího dílu (3) a válce (1) alespoň po úsecíchkuželový nebo toroidní přechodový úsek (4a), přičemž alespoň část přechodového úseku (4a) je tvořena prstencovým ventilovým dílem (25, 35), který je umístěn u ústí (9) přívodu mazivaa je k zavírání a otvírání tohoto ústí (9) axiálně posuvný a/nebo radiálně deformovatelný.
11. 11. Zařízení podle bodu 10, vyznačené tím, že zadní strana ventilového dílu (25) přivrá-cená k přívodu maziva je vytvořena jako kuželový úsek (25a), předcházející pod ostrým úhlemve válcovou část těsnicí plochy (4). 4 výkresy