ES2335605T3 - Bomba de aceite. - Google Patents
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- F04C2250/10—Geometry of the inlet or outlet
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Abstract
Una bomba de aceite, que comprende: un rotor interno; un rotor externo que rota con el rotor interno mientras forma una celda; un orificio de admisión; un orificio de descarga; una parte de separación lateral de transferencia formada entre el extremo terminal del orificio de admisión y el extremo anterior del orificio de descarga; y un surco plano que se forma en la parte de separación lateral de transferencia, y que no comunica con el orificio de admisión pero comunica con el orificio de descarga, caracterizada por que el surco plano no intersecta con la celda en la parte de separación lateral de transferencia, y se sitúa hacia el interior del emplazamiento circular de las partes inferiores del engranaje del rotor interno, una holgura lateral se establece entre la parte de separación lateral de transferencia y las superficies laterales de rotor del rotor interno y del rotor externo; y el surco plano comunica con la celda a través de la holgura lateral.
Description
Bomba de aceite.
La presente invención se refiere a una bomba de
aceite que es una bomba de engranajes de contacto interno, en la
que cada espacio interdental formado por un rotor interno y un rotor
externo transporta un fluido desde un orificio de admisión hasta un
orificio de descarga, mientras se minimiza y se suaviza el cambio de
presión del fluido encerrado en el espacio interdental y se impide
el desgaste del interior de la bomba debido a la cavitación y al
desgaste, al tiempo que tiene una construcción extremadamente
sencilla.
Existen muchos tipos de bombas con cámaras
interdentales formadas por un rotor interno y un rotor externo
equipados con dientes trocoidales, que descargan un fluido desde un
orificio de descarga moviendo la cámara interdental llena de fluido
desde un orificio de admisión con un estado de volumen máximo hasta
un recorrido de volumen reducido. Con estas bombas, cuando la
cámara interdental transporta fluido desde un orificio de admisión
hasta un orificio de descarga, el volumen de la cámara interdental,
que tiene una estructura de diente trocoidal, cambiará
gradualmente. En otras palabras, el volumen del espacio interdental
aumentará y disminuirá mientras se mueve desde el orificio de
admisión hasta el orificio de descarga, de modo que la presión del
fluido en la cámara interdental variará.
Además, cuando la cámara interdental alcanza el
orificio de descarga, el fluido encerrado a alta presión en la
cámara interdental entrará bruscamente en el orificio de descarga,
causando ruidos fuertes e inhabituales. Para impedir que el fluido
fluya bruscamente dentro del orificio de descarga de esta manera,
una bomba con un pequeño orificio formado en el lado del orificio
de descarga se ha descrito en la Patente Nº JP 2842450 B2. Este
pequeño orificio es un surco plano formado desde el borde anterior
del orificio de descarga hasta el lado del orificio de
admisión.
Por lo tanto, una pequeña cantidad del fluido a
alta presión en la cámara interdental se descargará en el orificio
de descarga a través del orificio pequeño antes de que la cámara
interdental alcance el orificio de descarga, puesto que la cámara
interdental intersecta con el orificio pequeño y comunica con el
orificio de descarga a través del orificio pequeño. Por lo tanto,
cuando la cámara interdental alcanza el orificio de descarga, el
fluido en la cámara interdental no fluirá bruscamente dentro del
orificio de descarga, y puede impedirse el ruido de la bomba.
De acuerdo con la patente referenciada (Patente
Nº JP 2842450 B2), se impide que el fluido a alta presión en la
cámara interdental que se mueve desde el orificio de admisión hasta
el orificio de descarga fluya bruscamente dentro del orificio de
descarga y puede impedirse la generación de ruidos fuertes. Sin
embargo, como se ha descrito anteriormente, la cámara interdental
aumenta y disminuye de volumen durante el proceso de movimiento del
fluido desde el orificio de admisión hasta el orificio de descarga,
y la presión del fluido encerrado en su interior variará. Este
cambio de la presión del fluido causa cavitación donde se forman
burbujas de vapor en el fluido. Las burbujas de vapor creadas
mediante cavitación se congregarán en el lado inferior del
engranaje en el lado del rotor interno de la cámara interdental.
Además, el orificio pequeño descrito en la
patente referenciada (Patente Nº JP 2842450 B2) intersectará
directamente con la cámara interdental que se mueve hacia el lado
del orificio de descarga, y en el momento en el que comunique con
la cámara interdental, se producirá la variación de presión en el
orificio pequeño, y existe una posibilidad de que las burbujas de
vapor acumuladas en las partes inferiores del engranaje del rotor
interno estallen (se destruyan) bruscamente. En ese momento, el
orificio pequeño no será capaz de alojar el cambio de presión
hidráulica, y existe una posibilidad de desgaste cuando las burbujas
de vapor causadas por cavitación estallen (se destruyan)
bruscamente.
Debido a este fenómeno de desgaste, la
generación momentánea y el estallido (destrucción) de una pluralidad
de burbujas de vapor provocará la formación de marcas por impacto
en el rotor interno, rotor externo, y carcasa o similares, la
eficacia de la bomba se verá afectada negativamente, y el
mantenimiento de un rendimiento de la bomba predeterminado será
difícil. En otras palabras, incluso aunque puede impedirse que el
fluido que está en la cámara interdental que transporta el fluido
hasta el orificio de descarga fluya bruscamente al interior del
orificio de descarga, no puede impedirse el desgaste, y existe una
posibilidad de que se produzca desgaste.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una construcción sencilla que puede suprimir el
desgaste controlando la variación súbita de presión dentro de la
cámara interdental que transporta fluido desde el orificio de
admisión hasta el orificio de descarga.
La invención resuelve estos problemas usando una
bomba de aceite, que comprende: un rotor interno; un rotor externo
que rota con el rotor interno mientras forma una celda; un orificio
de admisión; un orificio de descarga; una parte de separación
lateral de transferencia formada entre el extremo terminal del
orificio de admisión y el borde anterior del orificio de descarga;
y un surco plano que se forma en la parte de separación lateral de
transferencia, y que no comunica con el orificio de admisión pero
comunica con el orificio de descarga, en la que el surco plano no
intersecta con la celda en la parte de separación lateral de
transferencia y se sitúa hacia el interior del emplazamiento
circular de las partes inferiores del engranaje del rotor interno,
una holgura lateral se establece entre la parte de separación
lateral de transferencia y las superficies laterales de rotor del
rotor interno y el rotor externo, y el surco plano comunica con la
celda a través de esta holgura lateral.
La reivindicación 2 describe además una bomba de
aceite con la construcción mencionada anteriormente, en la que un
hueco de aproximadamente 1 mm o menos se establece entre el borde
externo del surco plano en la dirección de la anchura del surco y
el emplazamiento circular de las partes inferiores del engranaje
formadas por la rotación del rotor interno. La reivindicación 3
describe además una bomba de aceite con la construcción mencionada
anteriormente, en la que, en la parte de separación lateral de
transporte, un surco plano externo se forma situado más alejado
hacia el exterior, desde el centro de rotación del rotor interno,
que la ubicación en la que se forma el surco plano, con el surco
plano externo comunicando con el orificio de descarga aunque no
comunicando con el orificio de admisión, y en la que el surco plano
externo comunica e intersecta con la celda.
La reivindicación 4 describe además una bomba de
aceite con la construcción mencionada anteriormente, en la que la
longitud del surco plano externo en dirección longitudinal se forma
para ser más corta que la del surco plano. La reivindicación 5
describe además una bomba de aceite con la construcción mencionada
anteriormente en la que la parte de separación lateral de
transporte en la que se forma el surco plano se establece a ambos
lados del rotor interno y del rotor externo.
Con la invención, el interior de la celda que se
mueve a lo largo de la parte de separación lateral de transferencia
desde el orificio de admisión hasta el orificio de descarga comunica
con el surco plano a través de la holgura lateral. Además, el
volumen de la celda aumentará mediante el proceso en el que la celda
se mueve a lo largo de la parte de separación lateral de
transferencia desde el orificio de admisión hasta el orificio de
descarga, la presión del fluido caerá, y se formarán burbujas de
vapor debido a la cavitación. En este momento, el flujo de fluido
al interior de la celda será muy lento y gradual puesto que el
fluido se complementa a través de la holgura lateral desde el surco
plano y, por lo tanto, la presión en la celda aumentará gradual y
suavemente, de modo que las burbujas de vapor generadas no estallen
(se destruyan) bruscamente, sino que en su lugar las burbujas de
vapor pueden eliminarse gradualmente mediante la presión que aumenta
suavemente. De esta manera, las burbujas de vapor formadas por
cavitación no estallarán (se destruirán) bruscamente debido al
cambio de presión, se impedirá el desgaste y, por lo tanto, puede
aumentarse la durabilidad de la bomba y prolongarse la vida de la
bomba.
Con las características adicionales de la
reivindicación 2, el flujo de fluido desde el surco plano hasta la
celda será favorable, y el fluido en la celda puede complementarse
fácilmente puesto que el hueco entre el borde externo del surco
plano en la dirección de la anchura del surco y el emplazamiento
circular de las partes inferiores del engranaje formado por la
rotación del rotor interno, es de aproximadamente 1 mm o menos. Con
las características adicionales de la reivindicación 3, un surco
plano externo se establece además del surco plano, de modo que las
burbujas de vapor que se forman en el fluido en la celda puedan
eliminarse con mayor seguridad.
Con las características adicionales de la
reivindicación 4, la variación de presión causada por el surco plano
puede minimizarse y las burbujas de vapor que se forman pueden
eliminarse durante la fase de movimiento inicial hasta la fase
media de movimiento de la celda a lo largo de la parte de separación
lateral de transferencia, y puede obtenerse un rendimiento de la
bomba extremadamente bueno puesto que el fluido se descargará
gradualmente hacia el lado del orificio de descarga a través del
surco plano externo, desde la fase de movimiento final de la celda.
A continuación, con las características adicionales de la
reivindicación 5, el fluido suplementario puede fluir de forma
relativamente rápida con un buen equilibrio hacia el interior de la
celda, las burbujas de vapor pueden eliminarse, y puede conseguirse
un rendimiento de la bomba estable debido a los surcos planos en
ambos lados y a la holgura lateral hacia ambos lados de la parte de
separación lateral de transferencia.
La figura 1A es un diagrama de vista superior de
una realización de la presente invención, y la figura 1B es una
vista de sección transversal a lo largo de la línea X_{1} -
X_{1} en la figura 1A;
La figura 2A es un diagrama de vista superior
expandida de los principales componentes de la presente invención, y
la figura 2B es una vista de sección transversal a lo largo de la
línea X_{2} - X_{2} en la figura 2A;
La figura 3A es un diagrama de vista superior de
la cámara del rotor del cuerpo de la carcasa, y la figura 3B es una
vista de sección transversal a lo largo de la línea X_{3} -
X_{3} en la figura 3A;
La figura 4 es un diagrama de vista superior
expandida del área de la parte de separación lateral de
transferencia del cuerpo de la carcasa;
La figura 5A es un diagrama que muestra el
estado en el que se forman burbujas de vapor en la celda en la
parte de separación lateral de transferencia, la figura 5B es un
diagrama que muestra el estado en el que el fluido fluye al
interior de la celda desde el surco plano a través de la holgura
lateral, disminuyendo el tamaño de las burbujas de vapor, y la
figura 5C es un diagrama que muestra el estado en el que las
burbujas de vapor en la celda se eliminan;
La figura 6A es una vista de sección transversal
lateral longitudinal de los componentes principales que muestra el
estado en el que se forman burbujas de vapor en la celda en la parte
de separación lateral de transferencia, y en el que el fluido fluye
al interior de la celda desde el surco plano a través de la holgura
lateral, y
La figura 6B es una vista de sección transversal
lateral longitudinal de los componentes principales que muestra el
estado en el que la presión está aumentando gradualmente debido a
que el fluido está fluyendo al interior de la celda y donde las
burbujas de vapor se contraen;
La figura 7A es un diagrama de vista superior de
una realización en la que el surco plano se aleja del emplazamiento
circular cuando se aproxima al borde anterior del orificio de
descarga, la figura 7B es un diagrama de vista superior de una
realización en la que el surco plano se aleja del emplazamiento
circular cuando se aproxima al borde anterior del orificio de
descarga y la región que se aleja es lineal, y la figura 7C es un
diagrama de vista superior de una realización en la que el surco
plano se aleja del emplazamiento circular cuando se aproxima al
borde anterior del orificio de descarga y la región que se aleja
está acortada;
La figura 8 es un gráfico que muestra las
características de la bomba de la presente invención;
La figura 9 es una vista de sección transversal
lateral longitudinal de los principales componentes de una
realización en la que el surco plano se forma en la parte de
separación lateral de transferencia en el lado de la tapa;
La figura 10A es un esbozo de sección
transversal que muestra la relación posicional entre la celda y el
surco plano para la presente invención, la figura 10B es un
diagrama de sección transversal lateral longitudinal de los
componentes principales de la celda y el surco plano, y la figura
10C es un diagrama que muestra el estado en el que las burbujas de
vapor están siendo eliminadas; y
La figura 11A es un esbozo de sección
transversal que muestra la relación posicional entre la celda y el
surco plano para la tecnología convencional, la figura 11B es un
diagrama de sección transversal lateral longitudinal de los
componentes principales de la celda y el surco plano, y la figura
11C es un diagrama que muestra el estado en el que las burbujas de
vapor estallan (destrucción).
A continuación se describirán realizaciones
preferidas de la presente invención en base a los dibujos. Como se
muestra en la figura 1A, la bomba de aceite de la presente invención
contiene un rotor interno 7 y un rotor externo 8 con dientes
trocoidales en una cámara del rotor 1 formada en una carcasa A. La
figura 2 es un dibujo de vista frontal de los componentes
principales del cuerpo de la carcasa A_{1} de la carcasa A, y como
se muestra en la figura 2A, un orificio de admisión 2 y un orificio
de descarga 3 se forman en la cámara del rotor cerca de la
circunferencia externa en su dirección de circunferencia. El
orificio de admisión 2 y el orificio de descarga 3 se forman de
forma asimétrica a izquierda y derecha de la cámara del rotor 1.
Como alternativa, el orificio de admisión 2 y el orificio de
descarga 3 pueden formarse con simetría a izquierda y derecha.
Como se muestra en la figura 1A, el rotor
interno 7 tiene un diente menos que el rotor externo 8, creando una
relación en la que cuando el rotor interno 7 realiza una rotación,
la rotación del rotor externo 8 se retrasará. Por lo tanto, el
rotor interno 7 tendrá dientes 7a que sobresalen hacia fuera y
partes inferiores de engranaje 7b que están ahuecadas hacia dentro,
y análogamente, el rotor externo 8 tendrá dientes sobresalientes 8a
y partes inferiores de engranaje ahuecadas 8b más cercanas al lado
central que al lado de la circunferencia interna. Los espacios
interdentales se forman mediante la combinación de estos dientes 7a,
8a y estas partes inferiores de engranaje 7b, 8b mediante la
rotación del rotor interno 7 y el rotor externo 8, y estos espacios
interdentales se denominan celdas S.
En el orificio de admisión 2, el borde del
orificio de admisión 2 donde la celda S formada por la rotación del
rotor interno 7 y el rotor externo 8 se mueve y alcanza primero el
orificio de admisión 2 se denomina el borde anterior 2a del
orificio de admisión 2, y el borde en el que la celda S abandona el
orificio de admisión 2 debido a la rotación se denomina el extremo
terminal 2b del orificio de admisión 2. Análogamente, en el
orificio de descarga 3, el borde del orificio de descarga 3 en el
que la celda S formada mediante la rotación del rotor interno 7 y
el rotor externo 8 se mueve y alcanza primero el orificio de
descarga 3 se denomina el borde anterior 3a del orificio de
descarga 3, y el borde en el que la celda S abandona el orificio de
descarga 3 debido a la rotación de la celda S se denomina el
extremo terminal 3b del orificio de descarga 3 (Remítase a la
figura 3).
Como se muestra en la figura 2A, en la figura 3A
y en la figura 4, una parte de separación lateral de transferencia
4 se forma entre el extremo terminal 2b del orificio de admisión 2 y
el borde anterior 3a del orificio de descarga 3 para separar el
orificio de admisión 2 y el orificio de descarga 3. La parte de
separación lateral de transferencia 4 es la región encerrada por la
línea discontinua de doble punto en la figura 2A, y al región
mostrada por las marcas paralelas de línea discontinua de doble
punto en la figura 3 y en la figura 4. La parte de separación
lateral de transferencia 4 se forma para ser una superficie plana.
Además, la parte de separación lateral de transferencia 4 actúa
para formar una cámara cerrada en el proceso en el que el fluido
desde el orificio de admisión 2 extraído hacia la celda S formada
por el rotor interno 7 y el rotor externo 8 es transportado al
orificio de descarga 3 (Remítase a la figura 1B). A propósito, el
rotor interno 7 y el rotor externo 8 rotan en el sentido de las
agujas del reloj. Además, si el orificio de admisión 2 y el orificio
de descarga 3 se forman en los lados izquierdo y derecho opuestos,
el rotor interno 7 y el rotor externo 8 girarán en sentido contrario
a las agujas del reloj.
La carcasa A comprende un cuerpo de la carcasa
A_{1} y una tapa A_{2}, y una cámara del rotor 1 se forma en el
cuerpo de la carcasa A_{1} (Remítase a la figura 3A). Además, las
partes de separación lateral de transferencia 4 se forman a ambos
lados del cuerpo de la carcasa A_{1} y la tapa A_{2} (Remítase a
la figura 1B y a la figura 2B). Además, la celda S formada por el
rotor interno 7 y el rotor externo 8 contenida en la cámara del
rotor 1 está encerrada en un estado casi cerrado por ambas
superficies laterales del rotor debido a ambas partes de separación
lateral de transferencia 4, 4 (Remítase a la figura 1B y a la figura
2B).
\newpage
Una holgura lateral C se establece entre la
superficie lateral del rotor 7s del rotor interno 7 y la parte de
separación lateral de transferencia 4. Además, análogamente una
holgura lateral C también puede establecerse entre la superficie
lateral del rotor 8s del rotor externo 8 y la parte de separación
lateral de transferencia 4. En este documento, la superficie
lateral del rotor 7s del rotor interno 7 y la superficie lateral del
rotor 8s del rotor externo 8 son las superficies perpendiculares a
la superficie de la circunferencia externa.
Por lo tanto, si el rotor interno 7 y el rotor
externo 8 son rotores en forma de diente trocoidal, entonces la
superficie de la circunferencia externa del rotor interno 7 será la
superficie del diente y la superficie de la circunferencia interna
del rotor externo 8 será la superficie lateral de la circunferencia.
Esta holgura lateral C permite que el fluido fluya entre la celda S
situada por encima de la parte de separación lateral de
transferencia 4 y el surco plano 5 que se describirá a continuación.
La anchura de esta holgura lateral C es ajustada apropiadamente por
la anchura y profundidad o similares del surco plano 5 que se
describirá a continuación, y ninguna de estas dimensiones está
restringida.
Por lo tanto, la holgura que siempre está entre
la superficie lateral del rotor 8s del rotor externo 8 y la
superficie lateral del rotor 7s del rotor interno 7 y la parte
interna de la carcasa A (cuerpo de la carcasa A_{1} y tapa
A_{2}) para permitir la rotación suave del rotor interno 7 y el
rotor externo 8 dentro de la cámara del rotor 1 de la carcasa A,
puede usarse como esta holgura lateral C. Además, la holgura lateral
C es una holgura con dimensiones de hueco mayores que una holgura
normal.
En realidad, la diferencia entre una holgura
normal y una holgura con dimensiones de hueco mayores puede ser
extremadamente ínfima. Además, la holgura lateral C permite que el
fluido desde el surco plano 5 que se describirá a continuación,
pero solamente una cantidad extremadamente pequeña de fluido debe
enviarse gradualmente a la celda S. Por lo tanto, una holgura
normal que existe entre la carcasa y el rotor en una bomba
convencional con rotor incorporado, está incluida en la holgura
lateral C. Esta holgura normal es la holgura necesaria para que el
rotor rote con suavidad.
A continuación, como se muestra en la figura 3 y
en la figura 4 o similares, un surco plano 5 se forma en la parte
de separación lateral de transferencia 4. El surco plano 5 se forma
en la parte de separación lateral de transferencia 4 con una
configuración casi lineal o casi estirada que se extiende desde el
borde anterior 3a del orificio de descarga 3 hasta el extremo
terminal 2b del orificio de admisión 2. El surco plano 5 comunica
con el orificio de descarga 3, pero no comunica con el orificio de
admisión 2. Además, el surco plano 5 se forma en una ubicación
dentro del emplazamiento circular Q formado por los puntos de la
parte inferior de engranaje 7b cuando el rotor interno 7 rota, y el
surco plano 5 no sobresale fuera de este emplazamiento circular Q.
Además, el surco plano 5 se forma para ser sustancialmente paralelo
al arco del emplazamiento circular Q a lo largo del lado interno
del emplazamiento circular Q (Remítase a la figura 2A, a la figura
3, a la figura 4 y similares).
En este documento, el emplazamiento circular Q
se define como el emplazamiento circular para el movimiento del
punto más profundo 7bi de las partes inferiores del engranaje 7b
mediante la rotación del rotor interno 7 (Remítase a la figura 1A y
a la figura 2A). Además, el surco plano 5 no intersecta con la celda
S que mueve la parte de separación lateral de transferencia 4
(Remítase a la figura 1 y a la figura 2). En otras palabras, el
surco plano 5 no entra en la región en la que se forma la celda S en
la parte de separación lateral de transferencia 4. A propósito, el
centro del emplazamiento circular Q es el centro del orificio de
fijación 1a que soporta axialmente al árbol motor 9 del rotor
interno 7. El orificio de fijación 1a se forma en la carcasa A.
Como se ha afirmado anteriormente y como se
muestra en la figura 2B, la celda S y el surco plano 5 están
comunicados solamente por la holgura lateral C, y el fluido es
capaz de fluir desde el surco plano 5 a través de la holgura
lateral C al interior de la celda S. El borde externo 5a en el borde
externo del surco plano 5 en la dirección de la anchura se forma en
el interior del emplazamiento circular Q cerca del emplazamiento
circular Q (Remítase a la figura 2A). Por lo tanto, el borde
externo 5a se forma a lo largo de la dirección longitudinal
(dirección desde el borde anterior 3a del orificio de descarga 3
hasta el extremo terminal 2b del orificio de admisión 2) del surco
plano 5, y el intervalo hasta el punto más profundo 7b1 de las
partes inferiores del engranaje 7b del rotor interno 7 se ajusta
para ser extremadamente pequeño.
Específicamente, este intervalo es solamente de
pocos milímetros, y preferiblemente es de menos de aproximadamente
1 mm. Por lo tanto la dimensión del hueco de la holgura lateral C se
minimiza, y por ejemplo, normalmente incluso con una holgura de
anchura de hueco mínima, el intervalo entre el surco plano 5 y el
emplazamiento circular Q de las partes inferiores del engranaje del
rotor interno 7 que forma la celda S es extremadamente corto, de
modo que el fluido alcanzará la celda S de forma relativamente
rápida y el fluido puede reponerse.
A propósito, el intervalo entre el emplazamiento
circular Q y el borde externo 5a en la dirección de la anchura del
surco plano 5 no está restringido a los valores mencionados
anteriormente, y puede ser de 1 mm o mayor dependiendo del tamaño
del rotor interno 7 y el rotor externo 8 así como las dimensiones
del hueco de la holgura lateral C, y estos valores pueden ajustarse
según sea apropiado. Además, la forma del surco plano 5 en dirección
longitudinal se forma para ser un arco circular, pero una forma
lineal también es aceptable. Además, el surco plano 5 puede
formarse mediante una operación de corte o mediante formación de
aluminio fundido a presión.
El borde anterior del surco plano 5 en dirección
longitudinal es extremadamente cercano al extremo terminal 2b del
orificio de admisión 2, y cuando la celda S alcanza la parte de
separación lateral de transferencia 4, la celda S comunica con el
surco plano 5 a través de la holgura lateral C desde el estado
inicial en el que la superficie lateral de la celda S es encerrada
por la parte de separación lateral de transferencia 4. La holgura
lateral C es el hueco entre la parte de separación lateral de
transferencia 4 y el rotor interno 7 y el rotor externo 8, y este
hueco es extremadamente pequeño, de modo que el flujo de fluido al
interior de la celda S desde la holgura lateral C a través del
surco plano 5 será mínimo. Sin embargo, el fluido transportado en
el surco plano 5 fluirá de forma sustancialmente sistemática y
simultánea al interior de la celda S a lo largo de la dirección
longitudinal del surco plano 5, y la presión del fluido en la celda
S se elevará suavemente hasta precisamente el nivel apropiado
(Remítase a la figura 5 y a la figura 6).
Además, en el proceso en el que la celda S se
mueve desde el lado del orificio de admisión 2 hasta el lado del
orificio de descarga 3 en la parte de separación lateral de
transferencia 4, fluido desde el surco plano 5 será transportado
gradualmente en cantidades diminutas a la celda S. Por lo tanto, a
medida que la celda S se mueve a lo largo de la parte de separación
lateral de transferencia 4, el fluido en el orificio de descarga 3
se repondrá desde el surco plano 5 dependiendo de la presión del
fluido que cambia la presión junto con el aumento o disminución de
volumen, y esta reposición transportará gradualmente una cantidad
diminuta de fluido, de modo que el aumento de presión será suave, la
pluralidad de burbujas de vapor v que se generan en el fluido no
estallarán (se destruirán) bruscamente, sino que en su lugar se
contraerán y se eliminarán gradualmente.
Por lo tanto, puede impedirse el desgaste, y
puede impedirse el desgaste de la carcasa A, rotor interno 7, y
rotor externo 8. Como se ha mencionado anteriormente, la celda S
aumenta de volumen y alcanza un volumen máximo mientras mueve la
parte de separación lateral de transferencia 4 desde el lado del
orificio de admisión 2 hasta el lado del orificio de descarga 3, y
entonces su volumen disminuye, pero, a través del surco plano 5 y
la holgura lateral C, el fluido ha estado fluyendo gradualmente al
interior y rellenando la celda S puesto que el fluido interno
dentro de la celda S adquirió una presión negativa antes de alcanzar
el volumen máximo (Remítase a la figura 5).
A propósito, el surco plano 5 se forma
habitualmente en la parte de separación lateral de transferencia 4
en el lado del cuerpo de la carcasa A_{1}, pero si fuera
necesario, una construcción en la que el surco plano 5 también se
forma en la parte de separación lateral de transferencia 4 en el
lado en el que se forma la tapa A_{2} también es aceptable. En
otras palabras, pueden formarse surcos planos 5, 5 en ambas partes
de separación lateral de transferencia 4, 4 que se forman tanto en
el lado del cuerpo de la carcasa A_{1} como en el lado de la tapa
A_{2}, y por lo tanto esta construcción permitirá que fluya el
fluido desde ambas superficies laterales de la celda S a través de
ambas holguras laterales C, C y ambos surcos planos 5, 5 (Remítase
a la figura 9). Además, también es posible que un surco plano 5 no
se forme en la parte de separación lateral de transferencia 4 en el
lado del cuerpo de la carcasa A_{1}, sino que un surco plano 5 se
forme en la parte de separación lateral de transferencia 4 en el
lado de la tapa A_{2}.
A continuación, como se muestra en la figura 3 y
en la figura 4, un surco plano externo 6 se forma en la parte de
separación lateral de transferencia 4. El surco plano externo 6 se
forma en la parte de separación lateral de transferencia 4 para
extenderse desde el borde anterior 3a del orificio de admisión 3
hasta el extremo terminal 2b del orificio de admisión 2. El surco
plano externo 6 se sitúa más alejado del centro de rotación del
rotor interno que la ubicación en la que se forma el surco plano 5,
y el surco externo 6 se comunica con el orificio de descarga 3 pero
no comunicaba con el orificio de admisión 2. El surco externo 6, en
la parte de separación lateral de transferencia, intersecta y
comunica directamente con la región que forma la celda S a medida
que la celda S se aproxima al orificio de descarga 3 (Remítase a la
figura 5C).
Además, se descarga líquido desde el surco
externo 6 hasta el orificio de descarga 3 a medida que el volumen
de la celda S disminuye a medida que celda S se mueve a lo largo de
la parte de separación lateral de transferencia 4 desde el lado del
orificio de admisión 2 hasta el lado del orificio de descarga 3, y
la presión del fluido encerrado en su interior se eleva. Por lo
tanto, cuando la celda S alcanza el orificio de descarga 3, el
fluido en la celda S no fluirá bruscamente al interior del orificio
de descarga 3.
Además, el surco plano externo 6 difiere en
longitud en dirección longitudinal hacia el lado del orificio de
admisión 2 en comparación con el surco plano 5, y se forma para ser
más corto que la longitud longitudinal del surco plano 5 (Remítase
a la figura 1A, a la figura 3A, y a la figura 4). En otras palabras,
el surco plano 5 y el surco plano externo 6 están hechos para estar
funcionando en momentos diferentes, y la construcción es tal que a
medida que la celda S se mueve a lo largo de la parte de separación
lateral de transferencia 4, el fluido fluirá primero desde el surco
plano 5 a través de la holgura lateral C, y después el fluido en la
celda S se descargará gradualmente desde el surco plano externo
6.
A continuación, el proceso en el que la presión
negativa del fluido aumenta suavemente a medida que la celda S se
mueve a lo largo de la parte de separación lateral de transferencia
4 desde el lado del orificio de admisión 2 hasta el lado del
orificio de descarga 3, se describirá en base a la figura 5 y a la
figura 6. En primer lugar, una celda adecuada S alcanza la parte de
separación lateral de transferencia 4 y se crea un estado cerrado
cuando ambas superficies laterales de la celda S están encerradas
por ambas partes de separación lateral de transferencia 4,
rebajando la presión más que la del fluido en el lado del orificio
de descarga 3. El fluido interno se vuelve presurizado
negativamente, de modo que se forman burbujas de vapor v debido a la
cavitación y se acumulan en las partes inferiores del engranaje 7b
del rotor interno 7 que forma la celda S (Remítase a la figura 5A y
a la figura 6A). La presión del fluido dentro de la celda S es
negativa, de modo que el fluido en el surco plano 5 entrará en la
celda S a través de la holgura lateral C (Remítase a la figura 5B).
Además, a medida que la celda S se mueva hacia el lado del orificio
de descarga 3, la presión del fluido en la celda S que era negativa
se elevará gradualmente, y las burbujas de vapor v se contraerán y
serán eliminadas gradualmente sin estallar (destruirse) bruscamente
(Remítase a la figura 5C y a la figura 6B).
A continuación, el proceso mencionado
anteriormente se describirá usando el gráfico de la figura 8. En
primer lugar, el punto (1) en el gráfico representa el punto con
presión negativa P_{1} en el que ambos lados de la celda S están
cerrados por la parte de separación lateral de transferencia 4. En
el punto (1), el surco plano 5 y la celda S comunican a través de
la holgura lateral C, y el fluido fluye gradualmente al interior de
la celda S desde el surco plano 5 a través de la holgura lateral C,
y la presión del fluido en la celda S se eleva suavemente hasta una
presión apropiada P_{2} (Remítase a la línea en negrita que se
eleva gradualmente).
A continuación, el punto (3) representa la
ubicación en la que la celda S que ha sido cerrada por la parte de
separación lateral de transferencia 4 obtiene comunicación con el
surco plano externo 6, y las burbujas de vapor v se reducen
gradualmente (sin estallar (destruirse) bruscamente) debido a la
suave elevación de la presión (entre los puntos (1) y (3)), y la
fuerza de estallido (impacto de destrucción) de las burbujas de
vapor v creada por cavitación puede reducirse. A propósito, una
pluralidad de burbujas de vapor v que se han acumulado alrededor de
las partes inferiores del engranaje del rotor interno 7 se eliminan
entre los puntos (1) y (3).
La línea de puntos en la figura representa el
cambio de presión atribuido al surco plano 5 y el surco plano
externo 6. En el punto (2), la celda S que comunica con el surco
plano 5 a través de la holgura lateral C en la parte de separación
lateral de transferencia 4 obtiene comunicación con el surco plano
externo 6 a través de la holgura lateral C a medida que la celda S
se aproxima al surco plano externo 6. En este momento, la celda S
comunicará con el surco plano externo 6 después de que la presión
del fluido en la celda S haya aumentando gradualmente gracias al
surco plano 5, y por lo tanto la celda S puede comunicarse con el
surco plano externo 6 sin un cambio brusco de presión (P_{3}) en
el punto (3).
La presente invención proporciona un surco plano
5 para mitigar una elevación brusca de la presión del fluido,
impedir el estallido (destrucción) por cavitación, y puede aumentar
la durabilidad de la bomba. Con la presente invención, pueden
eliminarse burbujas de vapor v causadas por cavitación incluso
usando solamente el surco plano 5. Además, usando el surco plano 5
junto con un surco plano externo 6, las burbujas de vapor v que se
forman en el fluido dentro de la celda S pueden eliminarse con mayor
seguridad.
A propósito, el surco plano externo 6 se forma
preferiblemente en la parte de separación lateral de transferencia
4 para intersectar con las partes inferiores del engranaje del rotor
externo 8, y se forma preferiblemente lo más lejos posible en el
exterior de la ubicación de las partes inferiores del engranaje del
rotor interno 7 o, en otras palabras, del emplazamiento circular Q.
Además, cuando la celda S comunica con el surco plano externo 6, la
reposición del fluido desde el surco plano 5 no es necesaria, de
modo que no es necesario que el surco plano 5 esté en una posición
cercana al círculo inferior de engranaje del rotor interno 7 en la
trayectoria de transporte de la celda S.
Si el fluido es descargado por el surco plano
externo 6, la forma del surco plano 5 puede ser como se muestra a
continuación. En primer lugar, la figura 7A muestra una realización
en la que el surco plano 5 se separa gradualmente del emplazamiento
circular Q cuando se aproxima al borde anterior 3a del orificio de
descarga 3. La figura 7B muestra una realización en la que el surco
plano 5 se aleja del emplazamiento circular Q a medida que el surco
plano 5 se aproxima al borde anterior 3a del orificio de descarga 3
y la región que se está alejando es lineal. La figura 7C muestra
una realización en la que el surco plano 5 se aleja del
emplazamiento circular Q a medida que el surco plano 5 se aproxima
al borde anterior 3a del orificio de descarga 3, y particularmente
la región que se aleja está acortada.
Además, con la presente invención, se describió
que la parte de separación lateral de transferencia 4 está ubicada
en un ángulo posterior, pero esto no es una restricción absoluta.
Además, el surco plano 5 comunica con la celda S a través de la
holgura lateral C cuando la celda S está cerrada por la parte de
separación lateral de transferencia 4, pero la invención también
incluye el caso en el que la celda S comunica con el surco plano 5
cuando la celda S está en el volumen máximo separado.
En la figura 10 y en la figura 11 se muestra una
comparación de la presente invención y tecnología convencional. La
figura 10 muestra la presente invención, y la figura 11 muestra la
tecnología convencional. Con la presente invención, como se muestra
en la figura 10A, la celda S y el surco plano 5 no intersectan. Por
otro lado, con la tecnología convencional, como se muestra en la
figura 11A, el interior de la celda y el surco plano intersectan y
están comunicados directamente.
Además, con la presente invención, como se
muestra en la figura 10B, el interior de la celda S comunica con el
surco plano 5 a través de la holgura lateral C, de modo que el
fluido presurizado desde el orificio de descarga 3 fluirá
gradualmente desde el surco plano 5 a través de la holgura lateral C
en la que el fluido interno está a presión negativa.
Además, la presión negativa del fluido interno
(-P) cambiará gradual y suavemente para convertirse en presión
positiva (+P). Por lo tanto, como se muestra en la figura 10C, las
burbujas de vapor v serán presurizadas gradualmente por el fluido
circundante, y desaparecerán eventualmente. Con la tecnología
convencional, como se muestra en la figura 11B, se producirá un
cambio de presión local en el momento en el que la celda intersecta
con el surco plano, y la presión negativa (-P) del fluido interno
cambiará bruscamente a presión positiva (+P).
Por lo tanto, como se muestra en la figura 11C,
las burbujas de vapor v serán presurizadas bruscamente por el
fluido y estallarán (se destruirán), y este impacto creará un
desgaste que causa formación de marcas por impacto en los rotores y
el interior de la carcasa. De esta manera, la presente invención
puede impedir el desgaste eliminando gradualmente las burbujas de
vapor v formadas debido a la cavitación, pero la tecnología
convencional no puede impedir que se produzca el desgaste.
Claims (5)
1. Una bomba de aceite, que comprende:
- \quad
- un rotor interno; un rotor externo que rota con el rotor interno mientras forma una celda; un orificio de admisión; un orificio de descarga; una parte de separación lateral de transferencia formada entre el extremo terminal del orificio de admisión y el extremo anterior del orificio de descarga; y un surco plano que se forma en la parte de separación lateral de transferencia, y que no comunica con el orificio de admisión pero comunica con el orificio de descarga, caracterizada por que
- \quad
- el surco plano no intersecta con la celda en la parte de separación lateral de transferencia, y se sitúa hacia el interior del emplazamiento circular de las partes inferiores del engranaje del rotor interno,
- \quad
- una holgura lateral se establece entre la parte de separación lateral de transferencia y las superficies laterales de rotor del rotor interno y del rotor externo; y
- \quad
- el surco plano comunica con la celda a través de la holgura lateral.
2. La bomba de aceite de acuerdo con la
reivindicación 1, en la que un hueco de aproximadamente 1 mm o menos
se establece entre el borde externo del surco plano en la dirección
de la anchura del surco y el emplazamiento circular de las partes
inferiores del engranaje formadas por la rotación del rotor
interno.
3. La bomba de aceite de acuerdo con la
reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que, en la parte de
separación lateral de transferencia, un surco plano externo se forma
más alejado hacia el exterior, desde el centro de rotación del rotor
interno, que la ubicación en la que se forma el surco plano, con el
surco plano externo comunicando con el orificio de descarga aunque
sin comunicar con el orificio de admisión, y en la que el surco
plano externo intersecta y comunica con la celda.
4. La bomba de aceite de acuerdo con la
reivindicación 3, en la que la longitud del surco plano externo en
dirección longitudinal se forma para ser más corta que la del surco
plano.
5. La bomba de aceite de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, en la que la parte de separación
lateral de transferencia en la que se forma el surco plano se
establece a ambos lados del rotor interno y del rotor externo.
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