DE2258302C2

DE2258302C2 - Hydraulische Axialkolbenpumpe

Info

Publication number: DE2258302C2
Application number: DE2258302A
Authority: DE
Inventors: Bede Alfred Newcastle New South Wales Boyle
Original assignee: Individual
Current assignee: Westinghouse Electric Sweden AB
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-29
Publication date: 1986-10-30
Also published as: DE2258302A1

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Axialkolbenpumpe mit den Merkmaien des Oberbegriffs von Patentanspruch 1.

Eine derartige Axialkolbenpumpe beschreibt die US-PS 34 05 641. Die Schmierung des Steuerspiegels erfolgt dort über die normalerweise im Betrieb austretende hydraulische Flüssigkeit. Nach diesem System kann die bekannte Axialkolbenpumpe aber nur nicht abrasive Medien fördern. Die Förderung von abrasiven Medien würde nämlich nach verhältnismäßig kurzer Betriebsdauer die aneinander gleitenden Teile bereits wegen nicht ausreichender Schmierung beschädigen.

Die DE-AS 11 73 805 beschreibt eine Tauchkolbendosierpumpe zum Fördern und Vermischen von zwei Flüssigkeiten mit Zwangsschmierung und Erzeugung eines Trennflüssigkeitsstroms.

Der Erfindung liegt d'e Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Axialkolbenpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs für abrasive Medien zu schaffen, bei der ein geringer Verschleiß, unter anderem zwischen Steuerspiegel und Zylinderblock, gegeben ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs. Das Druckwasser wird somit gleichzeitig zur Spülung und zum Antrieb der Pumpe verwendet. Durch die angegebenen Merkmale ist es somit möglich, auch abrasive Medien zu fördern, und zwar bei geringem Verschleiß der Pumpe. Die gleichzeitige Verwendung von Druckwasser zum Antrieb und zur Spülung der Pumpe führt zu einem einfachen und betriebssicheren Aufbau, weil man bewußt in Kauf nimmt, daß das Druckwasser als Leckverlust in das Fördermedium übertritt. Man benötigt somit keine Trennung von Antriebsflüssigkeit und Spülflüssigkeit. Die Verdünnung des Fördermediums mit dem Druckwasser kann man durch eine geeignete Einstellung der Konsistenz des Fördermediums in aus

reichendem Maße berücksichtigen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig.! eine Perspektivansicht einer Axialkolbenpumpe;

F i g. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Arbeisweise der Pumpe.

Die dargestellte Axialkolbenpumpe hat vier Zylinder. Die Pumpe ist mit einem Hydraulikmotor kombiniert.

ίο welcher durch eine separate Hochdruckwasserpumpe angetrieben wird. Wasser mit konstanter Fließgeschwindigkeit tritt bei einem Einlaß 1 in die Pumpe ein und bei konstanter Rotation in Richtung des Pfeiles 9 des Zylinderblockes 4 mittels einer Antriebsscheibe 5 ergibt sich eine doppelt wirkende Hin- und Herbewegung von Motorkolben 2 und von Pumpenkolben 3 in ihren Zylindern. Die Drehgeschwindigkeit der Pumpe ist niedrig (etwa 40 U/Min.), um geeignete Trar.sportgeschwindigkeiten zu erhalten. Aufschlämmung 7 tritt durch eine ortsfeste Einlaßöffnung 11 ein, welche Zylinder überlappt, wenn sie sich an der Einlaßöffnung vorbei bewegen und gefüllt werden. Gleichermaßen wird Aufschlämmung 8 unter Druck durch eine Öffnung 12 aus den Zylindern ausgestoßen, wenn sie sich an der Auslaßöffnung vorbei bewegen.

Der Speisedruck des Antriebs ist größer als der Auslaßdruck der Aufschlämmung, nämlich um ca. 34 bar, um die Erzeugung von Druck in den kreisförmigen Räumen zum Abdichten und zur Schmierung zu ermöglichen.

Ein mit Flüssigkeit abgedichtetes Ventil besteht aus einem ortsfesten Steuerspiegel 13 und einer rotierenden Ventilplatte 21, die an dem Zylinderblock 4 angebracht ist. Zylinderöffnungen in der Ventilplatte 21 sind überläppt durch die Einlaß- und Auslaßöffnungen 11 und 12. Zwei Zylinder sind jeder halb offen zu der Einlaßöffnung 11 und zwei Zylinder sind jeder halb offen zu der Auslaßöffnung 12.

Die Abdichtung und Schmierucj des Ventiles geschieht durch einen Flüssigkeitsfüm, welcher den Steuerspiegel 13 von der Ventilplatte 2i trennt. Wenn Aufschlämmung von einem Zylinder ausgestoßen wird, wird Wasser aus dem ringförmigen Raum 15 zwischen einem Motorzylinder !6 und einem Pumpenkolben gepumpt.

Das Ventil 18 steuert den Fluß dieses Wassers zu Rillen 19 und 20 in der Ventilplatte und sieht somit eine Druckschmierung vor. Auch wird die Aufschlämmung daran gehindert, den Spielraum von einigen Hundertstel mm zwischen der Ventilplatte und dem Steuerspiegel zu

5U verschmutzen, und zwar wegdn des Gegendrucks auf den Steuerspiegel und Aufschlämmung wird in den gefüllten Zylindern 22 abgedichtet, weil der Druck der Aufschlämmung ständig niedriger ist als der Wasserdruck auf den Steuerspiegel. Außerdem schmiert und reinigt Wasser, das durch den Spielraum einer HaIsburhse 23 tritt, die Pumpenkolben während des Ansaugens und Ausstoßens. Der Gesamtabgang von Wasser zu der Aufschlämmung während des Pumpens ist gering, verglichen mit dem Wassergehalt von handelsüblichen durch Rohrleitungen verschickte Aufschlämmungen und der anfängliche Wassergehalt der Aufschlämmung kann eingestellt werden, um dies zu berücksichtigen.
Um ein Auslaufen des Wassers nach außen u vermindem, kann ein druckbelasteter Dichtungsring (nicht dargestellt) im Steuerspiegel der Aufschlämmung angebracht werden, um gegen die Ventilplatte abzudichten. Die Ventilplatte 24 der Pumpe wird auf ähnliche Wei-

se an der Pumpenventilplatte abgedichtet und geschmiert- Pumpenhauptlager 25 und 26 werden durch das Gewicht des Zylinderblockes belastet und ein Drucklager 27 nimmt das Ungleichgewicht der Belastung auf die Pumpenventilplatte und die Motorventilplatte auf. Zugstäbe 28 widerstehen der Trennkraft auf das Pumpengehäuse und auf Pumpenrahmenelemente 29 und 30.

Ein schematicher Antriebs-Pumpen-Kreisäauf in Fig.2 zeigt Wasser- und Aufschlämmungs-Fließgrade für zwei der Zylinder in der mit vier Zylindern versehenen Axialkolbenpumpe.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Hydraulische Axialkolbenpumpe mit einer hydraulischen Antriebseinrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten mit einem drehbaren Zylinderblock, in dem mehrere Kolbeneinheiten axial beweglich angeordnet sind, die jeweils aus einem Pumpenkolben und einem gleichachsig angeordneten stirnseitig mit diesem verbundenen Motorkolben bestehen, wobei zur Steuerung des Förder- oder Antriebsmediums an den Stirnseiten des Zylinderblockes gehäusefeste Steuerspiegel für die Zylinderöffnungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Antriebsvorrichtung über ihren Steuerspiegel mit Druckwasser beaufschlagt wird, daß dem Steuerspiegel (13) der Pumpe und der Antriebseinrichtung jeweils eine dem Zylinderblock zugeordnete, die Zylinderöffnungen aufweisende Ventil[ilatte (21, 24) gegenüberliegend angeordnet ist und der sich zwischen Steuerspiegel (13) und Ventilplatte (21) ergebende Spalt durch das Druckwasser geschmiert und gespült wird, das über einen ringförmigen Raum (15) zugeführt wird und ständig einen höheren Wasserdruck als der Druck des Fördermediums aufweist, und daß das Druckwasser außerdem die Pumpenkolben (3) in den Zylindern (4) schmiert.