ES2714731T3 - Bomba de engranajes con alivio de presión dual - Google Patents

Abstract

Una bomba de engranajes internos (100) que comprende: un rotor/anillo de par que comprende: un rotor (130) lobulado internamente (140) un elemento (150) lobulado externamente (160) rodeado por el rotor; un árbol hueco (190) que soporta el elemento (150) lobulado externamente (160); un elemento de alivio de presión (200) posicionado para desplazarse entre una primera condición y una segunda condición; y un resorte (210) que desvía el elemento de alivio de presión hacia la primera condición desde la segunda condición, caracterizado por que el elemento (150) lobulado externamente (160) es un piñón loco (150); y por que la bomba (100) de engranajes internos comprende además un anillo de par (120) que se extiende más allá de al menos un primer extremo del rotor (130); y por que el anillo de par (120) tiene al menos una lumbrera de alivio de presión (240A, 240B) posicionada de modo que: en la primera condición, el elemento de alivio de presión (200) bloquea un camino desde un volumen interior (235) de la bomba entre los lóbulos externos (160) del piñón loco (150) y los lóbulos internos (140) del rotor (130) a al menos una lumbrera de alivio de presión (240A, 240B); y en la segunda condición, en relación con la primera condición, el elemento de alivio de presión (200) no bloquea el camino.

Description

DESCRIPCION

Bomba de engranajes con alivio de presion dual

Antecedentes

La descripción se refiere a bombas. Mas particularmente, la descripción se refiere a bombas de engranajes usadas en la lubricacion de compresores.

Los compresores tales como los compresores alternativos requieren lubricacion. Un compresor alternativo ilustrativo puede requerir lubricacion en una o mas de varias ubicaciones. Estas ubicaciones incluyen cojinetes principales que soportan un arbol en relacion con la carcasa. Para los compresores alternativos, el arbol es un ciguenal y las ubicaciones incluyen ademas: cojinetes entre el ciguenal y las bielas; cojinetes de muneca de las bielas/pistones; y las interfaces piston/cilindro. El aceite puede ser suministrado a traves de pasajes en el arbol. Puede montarse una bomba de aceite para ser impulsada por el arbol para extraer aceite de un sumidero de compresor y conducirlo a traves de los pasajes.

Una bomba ilustrativa es vendida como "TR Series Pump" por Tuthill Pump Group de Alsip, Illinois, EE. UU. Tal bomba tiene un pinon loco lobulado externamente (engranaje gerotor interno) montado dentro de un rotor lobulado internamente (engranaje gerotor externo). El rotor es parte de un conjunto de rotor/anillo de par. El anillo de par comprende un manguito dentro del que se asegura el rotor (por ejemplo, mediante soldadura, ajuste de interferencia o similar). Como se trata a continuacion, el anillo de par impulsa el rotor y, a traves de la rotacion de rotor del pinon loco.

Las partes extremas primera y segunda respectivas del anillo de par sobresalen mas alla de extremos opuestos primero y segundo del rotor. La primera parte extrema es una parte extrema proximal y se monta en el ciguenal para rotar alrededor de la lmea central del ciguenal. La primera parte extrema tambien es una placa o arandela flotante que sirve como un elemento de valvula de alivio de presion. La arandela es desviada por un resorte hacia un acoplamiento de sellado con los primeros extremos del rotor y del pinon loco. Una parte delantera del resorte puede estar en un manguito de sellado montado de manera deslizante en el compartimiento de resorte del ciguenal.

La segunda parte extrema contiene un conjunto de portador que comprende un eje hueco sobre el que se desplaza el pinon loco. El eje tiene una lmea central paralela a y ligeramente desplazada de la lmea central de la manivela. El conjunto de portador tiene una placa extrema desde la que sobresale el eje. La placa extrema se monta en la segunda parte extrema del rotor/anillo de par.

La bomba ilustrativa es una bomba de inversion automatica que proporciona flujo en sentido de flujo independientemente del sentido de rotacion del arbol. Esto se logra al proporcionar a la placa extrema un par de lumbreras que interaction con un par de lumbreras de la cubierta de bomba. Las lumbreras de cubierta de bomba son una lumbrera de entrada y una lumbrera de salida respectivas. La lumbrera de entrada de la cubierta esta en comunicacion con una lmea de recolector de aceite que se extiende a una entrada (por ejemplo, en un colador en el sumidero de compresor). La lumbrera de salida de cubierta esta en comunicacion con un agujero del eje para que pase flujo a traves de pasajes en el ciguenal a los cojinetes.

Como la rotacion del anillo impulsa la rotacion de los bolsillos de pinon loco formados entre sus lobulos se abrira secuencialmente a las dos lumbreras de cubierta a traves de las dos lumbreras de portador. Los bolsillos se abriran a la lumbrera de entrada de cubierta, se expandiran para atraer lfquido de la lumbrera de entrada de cubierta, se cerraran a la lumbrera de entrada de cubierta y se abriran a la lumbrera de salida de cubierta, se contraeran para descargar lfquido a traves de la lumbrera de salida de cubierta y luego se cerraran a la lumbrera de salida de cubierta y se abriran a la lumbrera de entrada de cubierta para completar el ciclo,

Si la presion en el bolsillo se vuelve suficiente para superar la desviacion de resorte, la presion desplazara la arandela fuera del contacto de sellado con los extremos del pinon loco y el rotor y abrira una via para que el fluido pase de vuelta a traves de la entrada de cubierta para liberar presion.

El documento EP 0083491 A1 describe una bomba de aceite de rotor que tiene un rotor de n lobulos engranados en un anillo de n 1 lobulos, rotatorio en una camara definida por una pared periferica en un cuerpo formado con pasos de entrada y de transferencia. Dicha camara se completa con una placa de cubierta flotante obligada por un resorte a la posicion de sellado. El rotor es impulsado por un arbol que se extiende a traves de dicha placa de cubierta, y la salida del aceite impulsado por bomba se transfiere a traves del centro de rotor para que fluya a traves del rotor y la placa extrema. En caso de que la presion interna en la bomba sea tal que proporcione una fuerza de desplazamiento sobre la placa de cubierta que supere la fuerza proporcionada por el resorte en sentido opuesto, la placa de cubierta flotara y permitira la fuga de fluido desde un lado de alta presion de la bomba a un lado de baja presion de la bomba a traves de los pasos.

El documento WO 2011/158167 A2 desvela una maquina flmdica de engranajes internos, en particular una bomba para el circuito de lubricacion de un motor de vetuculo motorizado. La maquina comprende un miembro para regular el caudal en funcion de las condiciones de presion de fluido en un circuito flmdico en el que se conecta la maquina. El miembro regulador es axialmente deslizable, sin rotar, en un asiento formado en el cuerpo de la maquina y tiene una primera superficie para aplicacion de presion, que esta expuesta permanentemente a dichas condiciones de presion y se dispone, cuando se supera un umbral, para provocar un deslizamiento del miembro regulador para crear un camino de recirculacion de fluido a traves de la maquina.

El documento US 3 303 784 A desvela un aparato rotativo de bomba de fluido que comprende un alojamiento provisto de una pared interna que forma una cavidad, teniendo la pared interna una muesca en esta, un miembro de soporte dispuesto de manera rotatoria dentro de la cavidad, teniendo el miembro de soporte una superficie periferica adyacente a la muesca, teniendo la superficie periferica un apoyo de tope, y un miembro de lfmite dispuesto parcialmente dentro de la muesca y en yuxtaposicion con la superficie periferica del miembro de soporte. El miembro de lfmite consiste en una tira helicoidal de material que limita el movimiento rotativo del miembro de soporte conforme el apoyo del miembro de soporte se acopla con el miembro de lfmite.

Compendio

Un aspecto de la descripción implica una bomba de engranajes internos que comprende: un rotor/anillo de par que comprende un rotor lobulado internamente y un anillo de par que se extiende mas alla de al menos un primer extremo del rotor; un pinon loco lobulado externamente rodeado por el rotor; un arbol hueco que soporta el pinon loco; un elemento de alivio de presion posicionado para desplazarse entre una primera condicion y una segunda condicion; y un resorte que desvfa el elemento de alivio de presion hacia la primera condicion desde la segunda condicion. El anillo de par tiene al menos una lumbrera de alivio de presion posicionada de modo que: en la primera condicion, el elemento de alivio de presion bloquea un camino desde un volumen interior de la bomba entre los lobulos externos del pinon loco y los lobulos internos del rotor a la lumbrera de alivio de presion; y en la segunda condicion, en relacion con la primera condicion, el elemento de alivio de presion no bloquea el camino.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la al menos una lumbrera de alivio de presion tiene un tramo axial (D^h) mayor que un grosor de una superficie adyacente del elemento de alivio de presion.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la al menos una lumbrera de alivio de presion comprende una pareja de lumbreras de alivio de presion.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la al menos una lumbrera de alivio de presion comprende un orificio pasante entre una superficie de diametro interior (ID) del anillo de par y una superficie de diametro exterior (OD) del anillo de par.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la bomba comprende ademas un portador desde el que sobresale el arbol y tiene una pareja de lumbreras.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la bomba comprende ademas un manguito de sellado que tiene: un apoyo posicionado para entrar en contacto con el elemento de alivio de presion; y una pared lateral que se extiende desde el apoyo y que rodea una parte del resorte.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, el anillo de par comprende ademas un par de ranuras de impulsion para recibir pasadores de impulsion que sobresalen de un arbol de impulsion recibido en la primera parte extrema de anillo de par.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un compresor comprende la bomba y comprende ademas: un alojamiento; un arbol de transmision portado por el alojamiento para la rotacion alrededor de una lmea central y en el que se monta el anillo de par; y uno o mas elementos de trabajo acoplados al arbol de transmision para ser impulsados por dicha rotacion del arbol de transmision.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores: el arbol de transmision es un ciguenal; el uno o mas elementos de trabajo son uno o mas pistones acoplados al ciguenal por bielas asociadas; y un pasaje de aceite se extiende a traves del ciguenal desde la bomba hasta una interfaz entre el ciguenal y las bielas asociadas.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un camino de flujo de lubricacion avanza secuencialmente: desde un recolector en un sumidero del compresor; a traves de un portador que lleva el arbol y hacia un volumen interno de la bomba; desde el volumen interno de la bomba de vuelta a traves del portador; y a traves del arbol hueco y dentro del arbol de transmision.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un camino de flujo de alivio avanza secuencialmente: a traves de la al menos una lumbrera de alivio de presion en una cavidad de bomba del alojamiento; y a traves de un pasaje de drenaje a un sumidero del compresor.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un par de pasadores sobresalen del arbol de transmision dentro de respectivas ranuras en el anillo de par para acoplar de manera rotatoria el arbol de transmision al rotor.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la bomba comprende ademas un manguito de sellado que tiene: un apoyo posicionado para contactar con el elemento de alivio de presion; y una pared lateral que se extiende desde el apoyo y que rodea una parte del resorte.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, el arbol tiene un compartimento escalonado que tiene: una primera parte que recibe la pared lateral de manguito de sellado; y una segunda parte que recibe una parte extrema proximal del resorte.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un metodo para usar la bomba comprende hacer rotar el rotor. La rotacion provoca un aumento de presion en el volumen interior; y actuando el aumento de presion para desplazar el elemento de alivio de presion contra dicha desviacion de resorte desde la primera condicion hasta la segunda condicion, facilitando el desplazamiento un flujo de alivio de presion desde el interior a traves de la lumbrera de alivio de presion.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, dicho flujo de alivio de presion es un segundo flujo de alivio de presion ademas de un primer flujo de alivio de presion entre partes del espacio interno. En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, la bomba esta en un compresor y el primer flujo de alivio de presion pasa a traves de una cubierta de bomba, mientras que el segundo flujo de alivio de presion sortea la cubierta de bomba.

En una o mas realizaciones de cualquiera de las realizaciones anteriores, un metodo para fabricar la bomba comprende comenzar con una bomba de referencia y taladrar al menos una lumbrera de alivio de presion.

Los detalles de una o mas realizaciones se exponen en los dibujos adjuntos y la descripción que sigue. Otras caractensticas, objetos y ventajas seran evidentes a partir de la descripción y los dibujos y a partir de las reivindicaciones.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista esquematica de un sistema de compresion de vapor.

La figura 2 es una vista delantera de un compresor del sistema de la figura 1.

La figura 3 es una vista en seccion longitudinal del compresor tomada a lo largo de la lmea 3-3 de la figura 2. La figura 3A es una vista ampliada de una region de bomba del compresor de la figura 3.

La figura 4 es una vista en seccion longitudinal del compresor tomada a lo largo de la lmea 4-4 de la figura 2. La figura 4A es una vista ampliada de la region de bomba del compresor de la figura 4.

La figura 5 es una vista en seccion longitudinal de la region de bomba del compresor tomada a lo largo de la lmea 5-5 de la figura 2.

La figura 6 es una vista en seccion longitudinal de la region de bomba tomada a lo largo de la lmea 6-6 de la figura 2.

La figura 7 es una vista en seccion longitudinal de la region de bomba durante alivio de presion tomada a lo largo de la lmea 7-7 de la figura 2.

La figura 8 es una primera vista de una bomba.

La figura 9 es una segunda vista de la bomba.

La figura 10 es una primera vista en despiece de la bomba.

La figura 11 es una segunda vista en despiece de la bomba.

La figura 12 es una vista en seccion transversal parcial de la region de bomba tomada a lo largo de la lmea 12-12 de la figura 3A.

La figura 13 es una vista en seccion transversal parcial de la region de bomba tomada a lo largo de la lmea 13-13 de la figura 3A.

La figura 14 es una vista en seccion transversal parcial de la region de bomba tomada a lo largo de la lmea 14-14 de la figura 3A.

La figura 15 es una vista en seccion transversal parcial de la region de bomba tomada a lo largo de la lmea 15-15 de la figura 3A.

La figura 16 es una vista extrema trasera de una cubierta de bomba.

Los numeros de referencia y denominaciones semejantes en los diversos dibujos indican elementos semejantes.

Descripcion detallada

La figura 1 muestra un sistema de compresion de vapor ilustrativo basico (sistema de refrigeracion) 20. El sistema incluye componentes ubicados a lo largo del camino de flujo de refrigerante de recirculacion 22. Los componentes incluyen un compresor 24 que tiene una lumbrera de succion (entrada) 26 y una lumbrera de descarga (salida) 28. Aguas abajo de la lumbrera de descarga 28 a lo largo del camino de flujo de refrigerante 22 hay un intercambiador de calor 30 que tiene una entrada 32 y una salida 34. Aguas abajo del intercambiador de calor 30 hay un dispositivo de expansion 36 que tiene una entrada 38 y una salida 40. Aguas abajo del dispositivo de expansion hay un intercambiador de calor 42 que tiene una entrada 44 y una salida 46. Desde el intercambiador de calor 42, el camino de flujo 22 regresa a la lumbrera de succion 26.

Diversos conductos (por ejemplo, tubos) pueden interconectar los diversos componentes a lo largo del camino de flujo 22. En un primer modo de funcionamiento basico, el refrigerante es impulsado aguas abajo a lo largo del camino de flujo 22 por el compresor 24, de modo que el intercambiador de calor 30 es un intercambiador de calor de rechazo de calor que rechaza el calor del refrigerante comprimido. Dependiendo de la composicion de refrigerante y los parametros de funcionamiento, el intercambiador de calor de rechazo de calor puede denominarse un condensador o un enfriador de gas. Despues de rechazar calor en el intercambiador de calor 30, el refrigerante pasa al dispositivo de expansion 36 (por ejemplo, una valvula de expansion electronica (EXV) o una valvula de expansion termica (TXE)) donde se expande para reducir la temperatura. El refrigerante a temperatura reducida pasa luego a traves del intercambiador de calor 42 que sirve como un intercambiador de calor de absorcion de calor que absorbe calor del refrigerante antes de retornar ese refrigerante al compresor. El intercambiador de calor 42 en este modo puede servir como evaporador. Pueden ser posibles circuitos mas complicados que incluyen componentes adicionales y puede haber operaciones mas complicadas (por ejemplo, que incluyen diversos modos para diferentes condiciones ambientales).

Dependiendo de la naturaleza del sistema 20 (por ejemplo, un enfriador frente a algun otro sistema), los intercambiadores de calor pueden ser intercambiadores de calor refrigerante-aire, intercambiadores de calor refrigerante-agua o similares.

El compresor ilustrativo 24 es un compresor alternativo que tiene una carcasa o conjunto de alojamiento 50 (figuras 2 y 3) que define una pluralidad de cilindros 52 cada uno de los cuales recibe un piston respectivo 54. Los pistones se acoplan a un arbol (ciguenal) 56 mediante bielas asociadas 58. El compresor ilustrativo tiene un motor integral que comprende un rotor 62 y un estator 64 dentro de una parte de carcasa de motor 65 del alojamiento. Esto se trata a continuacion, el conjunto de carcasa ilustrativo comprende una pieza de fundicion principal que forma un carter, cilindros, la parte de carcasa de motor 65 y una pared entre ellos. La entrada de compresor ilustrativo 26 se forma a lo largo de una placa de cubierta de motor 67 en un extremo trasero del conjunto de alojamiento 50. Son posibles configuraciones alternativas de compresor alternativo, ya que son configuraciones de compresor alternativas en general (por ejemplo, que tienen elementos de trabajo distintos a pistones).

El arbol 56 se extiende desde un extremo delantero 66 hasta un extremo trasero 68. El arbol 56 se monta en el conjunto de carcasa para rotacion alrededor de una lmea central de arbol 500 por una pluralidad de cojinetes principales. El arbol 56 tiene una parte trasera 70 recibida dentro del rotor de motor 62. Una parte intermedia de ciguenal 72 se monta dentro de un cojinete 74 en una pared 73 entre la carcasa de motor y una parte de carter 75 del alojamiento. El carter define un sumidero 80. Una parte delantera de ciguenal 76 se recibe dentro de un cojinete 78 en un alojamiento de bomba 77 en el extremo delantero del conjunto de carcasa. La figura 3A muestra la bomba de aceite 100 dentro de la carcasa de bomba. La bomba de aceite ilustrativa, como se trato anteriormente, se basa en la "TR Series Pump" existente. La bomba 100 esta dentro de un compartimento 102. El extremo delantero del alojamiento de bomba esta cerrado por una cubierta de bomba 104.

En funcionamiento normal, la bomba 100 impulsa un flujo 420 de aceite a lo largo de un camino de flujo de aceite que comienza en una entrada 110 (figura 3) de una unidad de recolector/filtro 111 en una acumulacion de aceite 90 en el sumidero, pasando a traves de un conducto 112 hacia el alojamiento de bomba 77 (figura 4), a traves del alojamiento de bomba hasta la cubierta de bomba 104 (FIG. 4A). Como se trata mas adelante, en funcionamiento normal, el camino de flujo de aceite avanza a la bomba (figura 3A), sale de la bomba a la cubierta de bomba y luego regresa a traves de la bomba al arbol 56. La figura 3A muestra un pasaje 116 en el arbol 56 que incluye un tronco que alimenta ramas con las ramas extendiendose a los cojinetes principales 74, 78 y a los cojinetes 98 que forman interfaz con las bielas.

Las figuras 8-15 muestran mas detalles de la bomba ilustrativa 100. La bomba tiene una lmea central longitudinal 500 que coincide con la lmea central de ciguenal 500 cuando se instala. El anillo de par 120 se forma como un manguito que se extiende desde un primer extremo 122 hasta un segundo extremo 124 y que tiene un diametro interior (ID) o superficie interior 126 y un diametro exterior (OD) o superficie exterior 128. El rotor 130 (figura 10) se extiende desde el primer extremo 132 a un segundo extremo 134 y tiene una superficie interior 136 y una superficie exterior 138. La superficie interior esta formada por una pluralidad de lobulos 140. El rotor se fija en el anillo de par, por ejemplo, mediante ajuste de interferencia (por ejemplo, ajuste de interferencia termica), soldadura o similar para crear una unidad ngida como el conjunto de rotor/anillo de par. El anillo de par tiene partes 142, 144 que se extienden mas alla de los extremos respectivos del rotor. El pinon loco 150 se recibe descentrado dentro del rotor y asf tiene una lmea central longitudinal 502 que es paralela a y esta desviada respecto de la lmea central 500. El pinon loco 150 se extiende desde un primer extremo 152 a un segundo extremo 154. El pinon loco tiene una superficie interior 156 que forma un agujero 157. El pinon loco tiene una superficie exterior 158 formada por lobulos 160 que cooperan con los lobulos del rotor para proporcionar la accion de bombeo.

La figura 10 tambien muestra la bomba 100 que tiene un portador (portador de pinon loco) 170 que se extiende desde un primer extremo 172 a un segundo extremo 174 y que tiene una superficie interior 176 y una superficie exterior 178. La superficie interior 176 define un agujero 177 que esta descentrado con respecto a la superficie exterior y comparte la lmea central 502.

El portador 170 comprende una pareja de lumbreras o pasajes 180A, 180B (individual o colectivamente 180) que se extienden entre los extremos 172 y 174. La figura 12 tambien muestra un apoyo parcial 182 a lo largo de una union del primer extremo 172 y la superficie exterior 178 que se extiende circunferencialmente entre un primer extremo 184A y un segundo extremo 184B. Como se trata mas adelante, el apoyo 182 y los pasajes 180 estan implicados en proporcionar una accion de inversion que permite que la bomba funcione independientemente del sentido en que esta rotando el ciguenal.

La figura 10 tambien muestra un eje 190 recibido en el agujero de portador 177 y el agujero de pinon loco 150 para permitir que el pinon loco rote alrededor de la lmea central 502 paralela a y que se desvfa de la lmea central del ciguenal 500.

El eje ilustrativo 190 es hueco, extendiendose desde un primer extremo 192 a un segundo extremo 194 y tiene una superficie interior 196 (que define un pasaje 197) y una superficie exterior 198.

La figura 10 tambien muestra la arandela 200 que tiene un primer extremo 202, un segundo extremo 204, una superficie interior 206 (que define un agujero o pasaje 207) y una superficie exterior 208. En funcionamiento normal, la primera superficie 202 se sella contra los segundos extremos (superficies) adyacentes 134 y 154 del rotor y el pinon loco para sellar los extremos asociados de las bolsas formadas entre el rotor y el pinon loco.

La figura 10 muestra ademas un resorte 210 para desviar la arandela hacia su condicion de sellado. El resorte ilustrativo 210 es un resorte helicoidal metalico que se extiende desde un primer extremo longitudinal 212 hasta un segundo extremo longitudinal 214. La figura 3A muestra el resorte 210 en un compartimiento 220 en el extremo delantero del ciguenal comprimido entre la arandela y un apoyo del compartimiento. El compartimento forma una parte de entrada del sistema de pasaje 116 dentro del ciguenal.

En la condicion de sellado ilustrativa, el borde delantero de la superficie OD de arandela esta ligeramente delante de las extremidades delanteras de las lumbreras. En la condicion de sellado ilustrativa, el borde trasero de la superficie de sellado esta delante de las extremidades traseras de las lumbreras. De lo contrario, esto proporcionana un flujo de fuga del flujo de aceite que ha pasado a traves del eje y la arandela. Para evitar tal flujo de fuga, la bomba de referencia ilustrativa tiene un manguito de sellado 250 (figura 10) o cubierta de resorte alrededor de una parte delantera (parte distal) del resorte 210.

El manguito de sellado 250 tiene un apoyo o banda delantera 252 posicionada para apoyarse en la cara trasera 204 de la arandela. El apoyo tiene una abertura 254 para que pase el flujo de aceite. La arandela puede tener un bisel/chaflan interno 256 (figura 11) entre su agujero/superficie interior 206 y la cara trasera que alinea la arandela con un bisel/chaflan externo complementary 258 del reborde. Una pared lateral 260 se extiende hacia atras desde una periferia del apoyo hasta un borde 262. Para acomodar la pared lateral, el compartimiento de resorte 220 es escalonado (p. ej., avellanado) para crear una parte delantera relativamente ancha 270 que acomoda la pared lateral en acoplamiento deslizante y una parte trasera/base mas estrecha (diametro mas pequeno) 272 que acomoda una parte trasera (parte extrema proximal) del resorte. El material de manguito de sellado ejemplar es metal mecanizado tal como acero inoxidable.

Volviendo a la figura 11, el anillo de par se ve con caractensticas 230A y 230B para el montaje en el ciguenal. Las caractensticas ilustrativas son ranuras de estilo de ajuste de bayoneta que tienen una pata abierta al extremo 124 y una pata circunferencial que se extiende hasta un termino. Las ranuras reciben los pasadores 232A, 232B que sobresalen radialmente desde una parte extrema delantera asociada del ciguenal. La instalacion del anillo de par se realiza a traves de una traslacion seguida de una rotacion seguida de una traslacion parcial para retener los pasadores en partes terminales 234A; 234B de las ranuras. Este reten es desviado por el resorte 210 que empuja contra la arandela, para empujar a su vez contra el rotor.

La figura 14 muestra un volumen interior 235 de la bomba entre los lobulos externos del pinon loco y los lobulos internos del rotor. El volumen 235 puede estar formado por un grupo circunferencial de bolsillos 236. La figura 14 muestra uno de los bolsillos en una ubicacion mostrada como 236-1 alineada con la lumbrera 180A. La lumbrera 180A en esta condicion operativa se alinea y se comunica con una lumbrera 238 (figura 16) en la cara trasera de la cubierta de bomba que entrega el aceite desde el recolector. En un punto donde un bolsillo ha rotado alrededor de una ubicacion mostrada aproximadamente como 236-2, el flujo de aceite desde el bolsillo puede pasar axialmente hacia delante a un alivio 239 en la cara trasera de la cubierta de bomba y luego retroceder radialmente hacia dentro a traves del portador y el eje como se muestra en la figura 3A.

La presion en los bolsillos proporciona una presion/fuerza hacia atras contra la cara delantera de arandela que es resistida por el resorte 210. Sin embargo, una presion excesiva puede superar dicha desviacion y desplazar la arandela hacia atras desde su condicion de sellado que acopla el rotor y el pinon loco a una condicion de alivio de presion (por ejemplo, para hacer fondo contra el extremo delantero 66 del arbol (figura 7)). En el sistema de referencia, esto permite un flujo de ecualizacion de presion 440 que deja presion en cualquier bolsillo que tenga exceso de presion.

La realización ilustrativa anade un camino de alivio adicional para que pase el aceite desde la bomba. En el anillo de par se proporciona una o mas lumbreras 240A, 240B para ser bloqueado de la comunicacion con el bolsillo por la arandela cuando la arandela esta en su posicion de sellado. Sin embargo, un desplazamiento de la arandela contra el resorte permitira inmediatamente o finalmente o aumentara la comunicacion entre el bolsillo y las lumbreras permitiendo una ventilacion directa del aceite saliendo de la bomba, ademas de una posible ventilacion a traves de las lumbreras existentes de entrada o salida de cubierta.

En la realización ilustrativa, se proporciona un flujo de alivio de presion 450 a traves de las lumbreras 240A y 240B debido a que el desplazamiento de la arandela desde su condicion de sellado inicial de la figura 6 a su condicion de alivio de presion de la figura 7 expone las lumbreras de alivio de presion 240A, 240B al volumen interior para desbloquear un camino desde el volumen interior hacia y a traves de dichas lumbreras de alivio de presion. El manguito de sellado se desplaza con la arandela para bloquear las fugas detras de la arandela. El flujo 450 puede avanzar adentro del compartimiento de bomba 102 que rodea la bomba desde el que puede regresar al sumidero 80 por un pasaje de drenaje 103 (figura 3A) en el alojamiento de bomba.

Las lumbreras ilustrativass son orificios circulares radiales (por ejemplo, taladrados). Para tales orificios circulares, diametros ilustrativos Dm (y asf tramos axiales) son de 6,2 mm (0,25 pulgadas), mas ampliamente, de 2 a 10 mm o de 4 a 8 mm. Si no son circulares, los orificios pueden tener areas en seccion transversal similares a los orificios circulares. Un numero ejemplar de orificios es dos, diametralmente opuestos entre sf. Los orificios son circulares simplemente debido a la conveniencia de taladrado. Se podnan formar orificios alternativos mediante otras tecnicas de corte.

En la condicion de sellado ilustrativa, el borde delantero de la superficie OD de arandela esta ligeramente delante de las extremidades delanteras de las lumbreras. En la condicion de sellado ilustrativa, el borde trasero de la superficie de sellado esta delante de las extremidades traseras de las lumbreras. Para una arandela de este tipo, un grosor ilustrativo en el diametro exterior es de 3,2 mm (0,125 pulgadas), mas ampliamente del 30-80 % del tramo axial de las lumbreras 240A y 240B.

Se ha encontrado que tal modificacion tiene varias ventajas. Estas y/u otras ventajas pueden o no estar presentes dependiendo de los detalles de cualquier implementacion particular. Estas ventajas pueden relacionarse con los usos en un intervalo mas amplio de condiciones en las que una bomba de referencia proporciona el rendimiento deseado. Un ejemplo involucra pruebas sin refrigerante. Las pruebas que utilizan aire en el camino de flujo de refrigerante han mostrado un rendimiento dispar. La bomba ilustrativa puede ofrecer un rendimiento de prueba mas cercano al rendimiento del mundo real. Otro ejemplo implica la capacidad de compresor. El tamano de bomba se asocia tradicionalmente con la capacidad de compresor. En un ejemplo, se utilizan bombas con longitudes de pinon loco/rotor de 12,7, 9,5 y 6,35 mm (media, tres octavos y un cuarto de pulgada) para tres capacidades diferentes de compresor en una lmea de productos determinada. Un compresor de velocidad variable esta sujeto asf al dilema del tamano de bomba. El uso de una longitud mayor (por ejemplo, 12,7 mm (media pulgada) junto con las lumbreras de alivio de presion permite que se use una sola bomba en los compresores de diferente capacidad.

Como se trato anteriormente, la bomba de referencia ilustrativa proporciona una accion de inversion. Esto se ve facilitado por un pasador 300 (figura 5) que sobresale de la cara trasera de la cubierta de bomba y es recibido por el apoyo 182. Dependiendo de en que sentido rota el arbol, tendera a impartirse una rotacion correspondiente al portador. Finalmente, esto provocara que el pasador 300 tope en uno de los extremos de apoyo de portador 184A, 184B para detener una rotacion de portador adicional y asf determinar cual de las dos lumbreras 180A, 180B esta posicionada para que pase flujo entrante de aceite a la bomba y cual esta posicionada para que pase flujo de nuevo al eje. En la condicion ilustrativa de ejemplo, la lumbrera 180A pasa el flujo de entrada y la lumbrera 180B (figura 5) pasa el flujo de regreso a traves de la cubierta de bomba al eje. Invertir el sentido de rotacion del ciguenal hara rotar el portador de modo que el pasador tope con el otro extremo de apoyo para invertir las funciones de lumbreras.

Los materiales de bomba y las tecnicas de fabricacion ilustrativos pueden ser los mismos que los utilizados para formar una bomba de referencia hipotetica tal como la referencia mencionada anteriormente. Los componentes de bomba ilustrativos son todos de metal, como el acero (por ejemplo, acero inoxidable).

El uso de "primero", "segundo" y similares en la descripción y las siguientes reivindicaciones es solo para la diferenciacion dentro de la reivindicaci yón no necesariamente indica una importancia relativa o absoluta o un orden temporal. De manera similar, la identificacion en una reivindic daeci uónn elemento como "primero" (o similar) no impide que dicho "primer" elemento identifique un elemento al que se hace referencia como "segundo" (o similar) en ot rraeivindicación o en la descripción. De manera similar, las direcciones de referencia ilustrativas simplemente establecen un marco de referencia y no requieren ninguna orientacion absoluta con respecto a un usuario. Por ejemplo, la parte delantera de compresor puede estar en la parte trasera de algun sistema mas grande en el que esta situado.

Cuando se da una medida en unidades inglesas seguidas de un parentesis que contiene unidades SI u otras unidades, las unidades entre parentesis son una conversion y no debenan implicar un grado de precision no encontrado en las unidades inglesas.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una bomba de engranajes internos (100) que comprende:

un rotor/anillo de par que comprende:

un rotor (130) lobulado internamente (140)

un elemento (150) lobulado externamente (160) rodeado porel rotor;

un arbol hueco (190) que soporta el elemento (150) lobulado externamente (160);

un elemento de alivio de presion (200) posicionado para desplazarse entre una primera condicion y una segunda condicion; y

un resorte (210) que desvfa el elemento de alivio de presion hacia la primera condicion desde la segunda condicion, caracterizado por que

el elemento (150) lobulado externamente (160) es un pinon loco (150); y por que la bomba (100) de engranajes internos comprende ademas un anillo de par (120) que se extiende mas alla de al menos un primer extremo del rotor (130); y por que

el anillo de par (120) tiene al menos una lumbrera de alivio de presion (240A, 240B) posicionada de modo que: en la primera condicion, el elemento de alivio de presion (200) bloquea un camino desde un volumen interior (235) de la bomba entre los lobulos externos (160) del pinon loco (150) y los lobulos internos (140) del rotor (130) a al menos una lumbrera de alivio de presion (240A, 240B); y

en la segunda condicion, en relacion con la primera condicion, el elemento de alivio de presion (200) no bloquea el camino.

2. La bomba de la reivin 1d, i ecna dcoióndne:

la al menos una lumbrera de alivio de presion tiene un tramo axial (Dh) mayor que un grosor de una superficie adyacente del elemento de alivio de presion; o

la al menos una lumbrera de alivio de presion comprende un orificio pasante entre una superficie (126) de diametro interior (ID) del anillo de par y una superficie (128) de diametro exterior (OD) del anillo de par.

3. La bomba de la reivin 1d, i ecna dcoióndne:

la al menos una lumbrera de alivio de presion comprende un par de lumbreras de alivio de presion.

4. La bomba de la reivin 1d, i qcuaec cióomnprende ademas:

un portador (170) desde el que sobresale el arbol y que tiene un par de lumbreras (180A, 180B).

5. La bomba de la reivin 1d, i qcuaec cióomnprende ademas un manguito de sellado que tiene:

un apoyo posicionado para entrar en contacto con el elemento de alivio de presion; y

una pared lateral que se extiende desde el apoyo y que rodea una parte del resorte.

6. La bomba de la reivin 1d, i ecna dcoióndne el anillo de par comprende ademas:

una pareja de ranuras de impulsion (230A, 230B) para recibir pasadores de impulsion (232A, 232B) que sobresalen de un arbol de impulsion recibido en la primera parte extrema de anillo de par.

7. Un compresor (24) que comprende la bomba (100) de la 1 y que comprende ad reemivaisn:dicación un alojamiento (50);

un arbol de impulsion (56) portado por el alojamiento para la rotacion alrededor de una lmea central (500) y en el que se monta el anillo de par; y

uno o mas elementos de trabajo (54) acoplados al arbol de transmision para ser impulsados por dicha rotacion del arbol de transmision.

8. El compresor de la re 7i,v einnd diocnadcei:ón

el arbol de transmision es un ciguenal;

los uno o mas elementos de trabajo son uno o mas pistones acoplados al ciguenal por bielas asociadas (58); y un pasaje de aceite (116) se extiende a traves del ciguenal desde la bomba hasta una interfaz entre el ciguenal y las bielas asociadas.

9. El compresor de la reivindicació 7,n en donde un camino de flujo de lubricacion avanza secuencialmente: desde un recolector (111) en un sumidero (80) del compresor;

a traves de un portador (170) que lleva el arbol y dentro de un volumen interno de la bomba;

desde el volumen interno de la bomba de vuelta a traves del portador; y

a traves del arbol hueco y en el arbol de transmision;

o en donde un camino de flujo de alivio avanza secuencialmente:

a traves de la al menos una lumbrera de alivio de presion en una cavidad de bomba del alojamiento; y a traves de un pasaje de drenaje a un sumidero del compresor.

10. El compresor de la reivindicaci 7ó,n en donde:

un par de pasadores (232A, 232B) sobresalen del arbol de transmision dentro de respectivas ranuras (230A, 230B) en el anillo de par para acoplar rotacionalmente el arbol de transmision al rotor.

11. El compresor seg laún reivindicac 7i,ón en donde la bomba comprende ademas un manguito de sellado (250) que tiene:

un apoyo (252) posicionado para entrar en contacto con el elemento de alivio de presion; y

una pared lateral (260) que se extiende desde el apoyo y que rodea una parte del resorte; y

en donde el arbol tiene un compartimento escalonado (220) que tiene:

una primera parte (270) que recibe la pared lateral de manguito de sellado; y

una segunda parte (272) que recibe una parte extrema proximal del resorte.

12. Un metodo para usar la bomba de la reivindic 1a,c cioómnprendiendo el metodo:

rotar el rotor, provocando la rotacion un aumento de presion en el volumen interior; y

actuando el aumento de presion para desplazar el elemento de alivio de presion contra dicha desviacion de resorte desde la primera condicion hasta la segunda condicion, facilitando el desplazamiento un flujo de alivio de presion desde el interior a traves de la lumbrera de alivio de presion.

13. El metodo de la reivindicació 1n2, en donde:

dicho flujo de alivio de presion es un segundo flujo de alivio de presion ademas de un primer flujo de alivio de presion entre partes del espacio interno.

14. El metodo de la reivindicació 1n3, en donde la bomba esta en un compresor y el primer flujo de alivio de presion pasa a traves de una cubierta de bomba (104) mientras que el segundo flujo de alivio de presion sortea la cubierta de bomba.

15. Un metodo para fabricar la bomba de la reivindic 1a,c coiómnprendiendo el metodo:

comenzar con una bomba de referencia y taladrar al menos una lumbrera de alivio de presion.