DE2504344A1

DE2504344A1 - Hydraulic pump circuit with reservoir, suction and return lines - has suction and return tubes in reservoir arranged to form ejector

Info

Publication number: DE2504344A1
Application number: DE19752504344
Authority: DE
Inventors: Akio Iida; Haruhiko Umeda
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1974-04-16
Filing date: 1975-02-03
Publication date: 1975-10-30
Also published as: DE7503116U

Abstract

The pump circuit is of the type having its suctions tube connected with the storage reservoir whilst the retur tube is connected at one end with the reservoir and with the other end to the pump outlet via the pump load. The open end of the return tube in the reservoir is provided with nozzle whilst the open end of the suction tube has a restriction arranged adjacent to the nozzle so as to form an ejector device. The pump may be a centrifugal pump. An air separator and/or cooling means may be arranged in the return line between the load and the reservoir.

Description

Priorität: 16. April 1974, Japan, Nr. 41803/74Priority: April 16, 1974, Japan, No. 41803/74

Saugvorrichtung für eine FluidumpumpeSuction device for a fluid pump

Die Erfindung bezieht sich auf eine Saugvorrichtung für eine Fluidumpumpe und betrifft insbesondere eine derartige Saugvorrichtung, die es gestattet, das Auftreten von Hohlsog oder Blasenbildung in der Pumpe positiv zu vermeiden.The invention relates to a suction device for a Fluid pump and relates in particular to such a suction device which allows cavitation or bubble formation to occur positive to avoid in the pump.

Generell sinkt dann, wenn eine Fluidumpumpe, etwa eine Öi-Rotationspumpe, mit höheren Drehzahlen betrieben wird, der Unterdruck in der Pumpe ab, was zu Hohlsog oder Blasenbildung in der Pumpe führt. Die höchste Drehzahl zum Betreiben einer Pumpe nach.dem Stand der Technik ist daher notwendigerweise begrenzt, und die Kapazität dieser Pumpe läßt sich nicht steigern. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Pumpe über dem Spiegel des Arbeitsfluidums in den Vorratsbehälter angeordnet ist oder wenn das Saugrohr lang ist oder einen kleinen Durchmesser hat.In general, when a fluid pump, such as an oil rotary pump, If the pump is operated at higher speeds, the negative pressure in the pump decreases, causing cavitation or bubble formation in the pump leads. The highest speed for operating a pump after The prior art is therefore necessarily limited and the capacity of this pump cannot be increased. This is especially true when the pump is arranged above the level of the working fluid in the reservoir or when the suction pipe is long or has a small diameter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschriebenen Nachteile bekannter Pumpen zu vermeiden.The invention is based on the described disadvantages known pumps.

Die Erfindung vermittelt dazu eine StrahlSaugeinrichtung, die von einer Einschnürung am offenen Ende eines zwischen der Einlaßseite der Pumpe und einem Fluidum-Vorratsbehälter eingeschalteten Saugrohres gebildet ist, sowie eine Düse, die am offenen Ende eines einerseits mit dem Behälter und andererseits mit derThe invention provides a jet suction device that of a constriction at the open end of one between the inlet side the pump and a fluid reservoir switched on Suction tube is formed, as well as a nozzle at the open end of a one hand with the container and on the other hand with the

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Auslaßseite der Pumpe über eine Last verbundenen Rücklaufrohres vorgesehen ist. Dadurch wird ermöglicht, daß das Fluidum in den Vorratsbehälter durch den aus dem Rücklaufrohr nach Beaufschlagung der Last auftretenden Fluidumstrahl über das Saugrohr positiv oder zwangsläufig in die Pumpe eingeleitet wird.Outlet side of the pump connected to a load return pipe is provided. This enables the fluid to enter the storage container through the return pipe after it has been applied the fluid jet occurring around the load is introduced positively or inevitably into the pump via the suction pipe.

Die neuartige erfindungsgemäße Saugvorrichtung gestattet es also, die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Fluidumpumpen zu vermeiden. Insbesondere wird Blasenbildung in der Pumpe positiv vermieden, selbst wenn die Pumpe zur Steigerung ihrer Kapazität mit höheren Drehzahlen betrieben wird.The novel suction device according to the invention thus allows to avoid the disadvantages of the known fluid pumps described above. In particular, bubble formation in the pump becomes positive avoided even if the pump is operated at higher speeds to increase its capacity.

Um Luft, die in das durch das Rücklaufrohr strömende Fluidum gemischt ist, positiv zu entfernen, kann ferner in das Rücklaufrohr zwischen der Last und dem Vorratsbehälter ein Luftabscheider eingeschaltet sein.To air that is in the fluid flowing through the return pipe is mixed, positive to remove, can also be in the downcomer an air separator must be switched on between the load and the storage container.

Weiterhin kann in dem Rücklaufrohr zwischen der Last und dem Vorratsbehälter eine Kühleinrichtung vorgesehen sein, falls die Wärmeausgleichs-Temperatur hoch ist.Furthermore, a cooling device can be provided in the return pipe between the load and the storage container, if the Heat equilibrium temperature is high.

Die Erfindung wird in der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention becomes a preferred one in the following description Embodiment explained in more detail with reference to the drawing. Show in the drawing

Fig. 1 eine generelle schematische Darstellung des Zirkulationssystems für das Arbeitsfluidum der Pumpe mit einer erfindungsgemäßen Saugvorrichtung; undFig. 1 is a general schematic representation of the circulation system for the working fluid Pump with a suction device according to the invention; and

Fig. 2 einen fragmentarischen Schnitt zur Darstellung des Aufbaus der Hauptelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 2 is a fragmentary section showing the construction of the main elements of the present invention Contraption.

Gemäß Fig. 1 ist eine Fluidumpumpe 1, bei der es sich vorzugsweise um eine mit Öl arbeitende Kreisel- oder Rotationspumpe handeln mag, mit einem Motor 2 gekuppelt, von dem sie angetrieben wird. Zwischen die Einlaßseite der Pumpe 1 und einen das Arbeitsfluidum für die Pumpe 1 speichernden Vorratsbehälter 7 ist ein Saugrohr 5 eingeschaltet, durch das das Arbeitsfluidum aus dem Behälter 7 der Pumpe 1 zugeführt wird. Ein Rücklauf-1 is a fluid pump 1, which is preferably may be a centrifugal or rotary pump working with oil, coupled to a motor 2 by which it is driven will. Between the inlet side of the pump 1 and a reservoir 7 which stores the working fluid for the pump 1 a suction pipe 5 is switched on, through which the working fluid is supplied from the container 7 to the pump 1. A return

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rohr 6 ist mit seinem einen Ende an den Behälter 7 und mit seinem anderen Ende über eine Last an die Auslaßseite der Pumpe 1 angeschlossen, wobei es sich bei der Last in dem dargestellten.Ausführungsbeispiel um ein durch das Arbeitsfluidum von der Pumpe 1 angetriebenes Betätigungsorgan handelt. In dem Rücklaufrohr ist ein Steuerschieber 4 vorgesehen, um das Betätigungsorgan durch das Arbeitsfluidum aus der Pumpe 1 in dem jeweils gewählten Arbeitsmodus zu betreiben. Das Arbeitsfluidum wird über das -Rücklauf rohr 6 in den Behälter 7 zurückgeleitet, von wo aus es über das Saugrohr 5 wieder der Pumpe 1 zugeführt wird.tube 6 is connected at its one end to the container 7 and at its other end via a load to the outlet side of the pump 1, where it is the load in the illustrated embodiment by the working fluid from the pump 1 driven actuator acts. In the return pipe a control slide 4 is provided to the actuating member by the working fluid from the pump 1 in the selected Operate working mode. The working fluid is returned via the return line pipe 6 is fed back into the container 7, from where it is fed back to the pump 1 via the suction pipe 5.

Das in den Vorratsbehälter 7 mündende offene Ende des Rücklaufrohres 6 ist mit einer Düse 6a versehen,.so daß die Strömung des von der Düse austretenden Arbeitsfluidums verengt, die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und dadurch das Arbeitsfluidum zu einem Strahl geformt wird. Andererseits ist das in den Tank 7 mündende offene Ende des Saugrohrs 5 mit einem Einlaufteil 5a versehen, das eine Einschnürung 8 aufweist. Die Einschnürung 8 ist koaxial zu, in der Nähe und gegenüber der Düse 6a angeordnet, wie dies in Figo 2 dargestellt ist. Die Düse 6a und der Einlaufteil 5a bilden miteinander eine StrahlSaugeinrichtung.The open end of the return pipe opening into the reservoir 7 6 is provided with a nozzle 6a, so that the flow of the working fluid emerging from the nozzle narrows the flow velocity increased and thereby the working fluid is formed into a jet. On the other hand, it is the one opening into the tank 7 the open end of the suction pipe 5 is provided with an inlet part 5a, which has a constriction 8. The constriction 8 is arranged coaxially with, near and opposite the nozzle 6a, like this is shown in FIG. The nozzle 6a and the inlet part 5a together form a jet suction device.

Wird im Betrieb die Pumpe 1 in Drehung versetzt, so wird das Arbeitsfluidum aus dem Vorratsbehälter 7 über das Saugrohr 5 der Einlaßseite der Pumpe 1 zugeführt und in der Pumpe 1 mit Druck beaufschlagt; das Druckfluidum wird über den Steuerschieber 4 dem Betätigungsorgan 3 zugeführt, das dadurch beaufschlagt wird, wobei das Fluidum Energie abgibt und daraufhin über das Rücklaufrohr 6 zum Behälter 7 zurückfließt. Beim Austritt aus der Düse 6a am offenen Ende des Rücklaufrohrs 6 wird die Fluidumströmung verengt, dadurch die Strömungsgeschwindigkeit erhöht und ein Fluidumstrahl erzeugt, der in den Einlaufteil 5a eingeleitet wird. Durch den aus der Düse 6a austretenden Fluidumstrahl, der den Unterdruck im Saugrohr 5 erhöht, wird somit das in dem Behälter 7 enthaltene Fluidum positiv oder zwangsläufig in den Einlaufteil 5a gesaugt. Die Einschnürung 8 dient dazu, die Geschwindigkeitshöhe des strömenden Fluidums in der Einschnürung 8 wirksam in einen Staudruck umzuwandeln.If the pump 1 is set in rotation during operation, the working fluid is discharged from the storage container 7 via the suction pipe 5 supplied to the inlet side of the pump 1 and in the pump 1 with Pressure applied; the pressure fluid is fed via the control slide 4 to the actuating member 3, which is thereby acted upon the fluid releases energy and then flows back to the container 7 via the return pipe 6. When leaving the fluid flow around the nozzle 6a at the open end of the return pipe 6 narrows, thereby increasing the flow velocity and generating a fluid jet that is introduced into the inlet part 5a will. Due to the fluid jet emerging from the nozzle 6a, which increases the negative pressure in the suction pipe 5, the fluid contained in the container 7 positive or inevitable sucked into the inlet part 5a. The constriction 8 is used to determine the velocity level of the flowing fluid in the constriction 8 effectively convert it into a dynamic pressure.

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Wie oben beschrieben, wird erfindungsgemäß der Unterdruck durch die Energie des rückgeleiteten Fluidums wirksam erhöht und ein Abfall des Unterdrucks verhindert, wodurch Blasenbildung in der Pumpe positiv vermieden wird. Daher läßt sich die obere Grenze der Arbeitsdrehzahl der Pumpe gegenüber der höchsten Drehzahl bekannter Pumpen, die durch Blasenbildung beschränkt ist, außerordentlich stark anheben. Mit anderen Worten können im Vergleich mit dem Stand der Technik zur Erzielung gleicher Leistung erfindungsgemäß die Kapazität der Pumpe und damit ihre Kosten und ihr Betrieb verringert werden, wobei gleichzeitig auch der Platzbedarf der Pumpe geringer wird. Generell nimmt der Unterdruck mit steigender Drehzahl der Pumpe umgekehrt proportional ab. Da jedoch erfindungsgemäß die Energie des aus der Düse 6a des Rücklaufrohres 6 austretenden Fluidumstrahls mit steigender Drehzahl der Pumpe 1 proportional wächst, da dabei auch der Durchsatz der Pumpe proportional zunimmt, reicht die Energiezunähme aus, um den Abfall des Unterdrucks infolge steigender Drehzahl zu kompensieren. As described above, according to the invention, the negative pressure is through effectively increases the energy of the returned fluid and prevents a drop in negative pressure, causing bubbles to form in the Positive pump is avoided. Therefore, the upper limit of the working speed of the pump can be compared to the highest speed known pumps, which are limited by the formation of bubbles, raise extremely high. In other words, can be compared with the prior art to achieve the same performance according to the invention the capacity of the pump and thus its costs and their operation can be reduced, while at the same time the space requirement of the pump is reduced. Generally the negative pressure increases inversely proportional to the increasing speed of the pump. Since, however, according to the invention, the energy from the nozzle 6a of the return pipe 6 escaping fluid jet with increasing speed of the pump 1 grows proportionally, since the throughput of the pump also increases proportionally, the increase in energy is sufficient to to compensate for the drop in negative pressure as a result of increasing speed.

Falls von dem Arbeitsfluidum mitgenommene Luft entfernt werden soll, kann in dem Rücklaufrohr 6 zwischen der Last und dem Vorratsbehälter ein Luftabscheider vorgesehen sein. Außerdem kann, falls die Wärmeausgleichstemperatur hoch ist, in dem Rücklaufrohr 6 zwischen der Last und dem Behälter noch eine Kühleinrichtung vorgesehen sein.If air entrained by the working fluid is removed should, can in the return pipe 6 between the load and the reservoir an air separator may be provided. In addition, if the thermal equalization temperature is high, in the return pipe 6 a cooling device can also be provided between the load and the container.

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Claims

1.) Suction device for a fluid pump with one to one Working fluid reservoir connected suction pipe and a on the one hand with the reservoir and on the other hand via a load to be acted upon by the pump with the outlet side of the Pump-related return pipe, characterized by a nozzle (6a) provided at the open end of the return pipe (6) connected to the storage container (7) and a constriction (8) provided at the open end of the suction tube (5) connected to the storage container (7) and which is close to the Nozzle (6a) is arranged and forms with this a jet suction device. . "." "'"

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pump (1) is a centrifugal pump.

3 ο device according to claim 1 or 2, characterized by one in the return pipe (6) between the load (3) and the Reservoir (7) provided air separator.

4. Apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized by one in the return pipe (6) between the load (3) and the storage container (7) provided cooling device.

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