HU193123B - Eccentric pump of cut-off slide-valve particularly for flowing lubricant of drives - Google Patents

Description

A találmány tárgya excentrikus zárótolatytyús szivattyú, főként hajtóművek kenőanyagának áramoltatására, amely szivattyú a kenni kívánt erőátviteli tengelyre közvetlenül is felszerelhető vagy közbenső szerelvényként felfűzhető.

Hajtóművek kenőanyagának áramoltatására igen sokféle szivattyút (fogaskerékszivattyút, csavarszívattyút, forgódugatytyús szivattyút stb.) alkalmaznak, amelyek közös jellemzője, hogy viszonylag nagyszámú (húsz-harminc) alkatrészből állnak, így gyártásuk az alkatrészek száma, bonyolultsági és pontossági foka miatt költséges, továbbra nem képzelhető el olyan kiviteli alakjuk, amely lehetővé tenné, hogy egy hajtómű tengelyére felfűzve, például egy csapágy és egy fogaskerék közé beépíthetők legyenek, egyrészt méreteik miatt, másrészt a forgótengely kialakítása miatt. Ezért meghajtásukhoz szabad tengelyvég vagy külön erőátviteli egység, fogaskerék, lánc stb. szükséges. Ez egyrészt tovább növeli a költségeket, másrészt a hajtómű térfogatát és az alkatrészek számát is. Ezzel nem csak a szerkezet bonyolultsága és ára növekszik, de műszaki paraméterei is romlanak, mivel egy kisebb térfogatú, de azonos célú szerkezet beépítése a hasznos teher növelését eredményezhetné. Emellett a sok alkatrészből álló szerkezetek meghibásodása is gyakoribb.

A fenti hátrányok kiküszöbölésére viszonylag egyszerű felépítésük révén, leginkább az excentrikus zárótolattyús szivattyúk látszottak alkalmasnak, ezeket azonban nem alkalmazták, a műszaki gyakorlatban az említett feladatok ellátására, különösen nem közvetlenül az erőátviteli tengelyre felszerelve, kenési feladatok ellátására. Az excentrikus zárótolattyús szivattyúkra általában az jellemző, hogy a szivattyúház és egy belső excentrikus forgórész közötti teret forgás közben a ház és a forgórész szívócsonktól a nyomócsonkig vándorló érintkezési pontja, valamint egy zárótolattyú egy növekvő szívótérre és egyre csökkenő nyomótérre osztja, egyúttal a szívótérbe beszívja, a úyomótérből pedig kinyomja a folyadékot. Ezen belül ismert olyan kiviteli alak, ahol a zárótolattyú rugós alátámasztással a házba van beépítve, és van olyan is, ahol az excentrikus forgórész által közbehaitott gyűrű nyúlványaként egy önbeálló csuszóvezetékkel működik együtt.

A találmány által megoldandó feladat a fenti konstrukció további egyszerűsítése könynyen gyártható, minimális számú (határesetben mindössze négy) alkatrésszel, valamint alkalmassá tétele hajtóműtengelyekre való közvetlen felszerelésre minimális helyigény mellett.

A kitűzött feladatot az önmagukban ismert felépítésű excentrikus zárótolattyús szivattyúk olyan továbbfejlesztésével oldottuk meg, amelynél a zárótolattyú a ház szívóés nyomócsonkkal közlekedő sugárirányú 2 furatában rögzített, a ház belsejében lelapolt végű, kívül pedig tangenciálisan megtámasztható csapként van kialakítva, míg az excenter által a ház belső falához szorítva körbe hajtott gyűrűnek a csap lelapolt végével önbeállóan és tömítetten kapcsolódó sugárirányú hasítéka van.

Ezen találmány szerinti megoldással mind a gyűrű, mind pedig a zárótolattyú felépítése egyszerűbbé, ezáltal könnyebben gyárthatóvá és szerelhetővé válik. (Csak síkok és hengeres felületek megmunkálására van szükség.) A fentiekből adódó alacsony előállítási költségek, valamint a szerkezet kis helyigénye szükség esetén egy olajtéren belül több ilyen szivattyú felszerelését is lehetővé teszik.

A találmány egyik legegyszerűbb, rendkívül könnyen szerelhető és gyártható kiviteli alakjára az jellemző, hogy az excenter a tengely külső palástjában kiképzett horonyként van kialakítva, amelyben a hasított gyűrű bepattinthatóan van elrendezve.

A hajtómű tengelyének közvetlen kenésére különösen előnyös az a kiviteli alak, amelynél a hasított gyűrűnek a csap lelapolt vége közelében egy az excenter felé irányuló, nyomócsonkot helyettesítő sugárirányú átömlő nyílása van, míg az excenternek a gyűrű átömlő nyílásával, illetve belső furatokon keresztül a tengely belső kenőcsatornájával közlekedő körbefutó hornya van.

A szállított folyadék nyomásának felső határa egyszerű módon beállítható a találmány szerinti szivattyú azon kiviteli alakjánál, ahol az excenter hornyának egyik oldalát egy rugóval megtámasztott zárógyűrű képezi, amelyhez egy előfeszítő tengelyanya van társítva.

A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy hagyományos excentrikus zárótolattyús szivattyú lengőtolattyús változatának elvi felépítését mutatja, a 2. ábra az 1. ábra szerinti vázlatos hosszmetszete, a 3. ábra egy találmány szerinti excentrikus zárótolattyús szivattyú keresztmetszete, a 4. ábra a talámány szerinti excentrikus zárótolattyús szivattyú erőátviteli tengelyre közvetlenül felszerelhető kiviteli alakjának keresztmetszete, horonyként kialakított excenterrel, az 5. ábra a 4. ábrán látható szivattyú A-A síkban vett hosszmetszete, a 6. ábra a találmány szerinti excentrikus zárótolattyús szivattyú további lehetséges kiviteli alakjának keresztmetszete, a 7. ábra a 6. ábra szerinti szivattyú A-A síkban vett hosszmetszete, a 8. ábra a találmány szerinti excentrikus zárótolattyús szivattyú felső nyo-2193123 máshatáCHKabályozással ellátott kiviteli alakjának hosszmetszete.

Az 1. és 2. ábrán a találmány szerinti megoldással való összevetés céljából egy ismertnek tekinthető excentrikus zárótolattyús szivattyú lengőtolattyús kiviteli alakját mutatjuk be. Ennek a szivattyúnak az ábrákon látható módon tangenciálisan támasztékkal rögzített, kétoldalt párhuzamos síkokkal határolt és hengeres belső felülettel rendelkező 1 háza van, amelyen koncentrikusan és tömítetten csapágyazott 2 tengely van átvezetve. A két tengelyre annak középpontjától e távolságra eltolt középponttal körszelvényű, R sugarú 3 excenter van felszerelve, amelyet téglalap szelvényű 4 gyűrű vesz körül. A 4 gyűrűnek zárótolattyút (lengőtolattyút) képező 5 nyúlványa van, amely önbeálló 6 csúszóvezetékkel együttműködve tömítetten elválasztja egymástól az 1 ház 7 nyomócsonkját és 8 szívócsonkját. Ez a szivattyú úgy működik, hogy a 2 tengelyre szerelt 3 excenter a 2 tengely forgatása során a 7 nyomócsonktól a 8 szívócsonkig vándorló érintkezési pontban tömítést biztosító módon az 1 ház belső falának szorítja a 4 gyűrűt, így az 1 ház belső fala és 4 gyűrű között egyre növekvő szívótér és egyre csökkenő nyomótér alakul ki, miközben a szivattyú a 7 szívócsonkon keresztül beszívja, a 8 nyomócsonkon keresztül pedig kinyomja a folyadékot.

A 3. ábrán látható találmány szerinti szivattyú hasonló elv szerinti működik. Itt azonban a szerkezet egyszerűsítése érdekében a zárótolattyút egy az 1 ház sugárirányú furatába sajtolt, belül lelapolt végű 9 csap képezi, amelynek lelapolt végéhez önbeállóan és tömítetten egy sugárirányban felhasított 4 gyűrű 10 hasítéka csatlakozik. A 9 csap lelapolásához csatlakozik egyúttal a 7 nyomócsonk és a 8 szivócsonk is, míg a 9 csap 1 házból kiálló vége az 1 ház tangenciális támasztékának szerepét tölti be. A forgó folyadéktér, hasonlóan a már ismertetett korábbi megoldáshoz, itt is a 3 excenter által vezérelt 4 gyűrű külső palástja és az 1 ház belső hengeres felülete között alakul ki, miközben a 3 excenter a helybenálló 4 gyűrű belső palástján legördül, és excentricitásának megfelelően a 4 gyűrűt az 1 házhoz nyomja.

A 4 gyűrű 10 hasítékának kialakítása lehetővé teszi a 3 excenter vezérlésének következtében a 9 csapon létrejövő kismértékű elcsúszást, másrészt a kismértékű szögbeállást, emellett a 9 csap szerelésének megkönnyítésére le is van sarkítva. Az így kialakult tömítőél a folyadék átáramlását a 9 csapnál lezárja. A 4 gyűrű tömítőélének a 9 csaphoz szorítását a nagynyomású oldalon a folyadéktérben a 4 gyűrű palástjára ható folyadéknyomás is elősegíti.

Nagyobb teljesítményeknél a hatásfok növelése a 3 excenter és a 4 gyűrű közé épített gördülő ágyazással érhető el.

Közvetlenül egy erőátviteli tengelyre építhető vagy gördülőcsapágyhoz hasonlóan külső és belső gyűrűvel beépíthető szivattyú állítható elő a 4. és 5. ábrán látható kialakítás szerint, ahol a kenni kívánt 2 tengely egy csőkialakítású 1 ház furatába van illesztve és a folyadéktér a felhasított 4 gyűrűvel együtt a 2 tengely 3 excenterként kialakított 11 hornyában helyezkedik el. A 4 gyűrű a 11 horonyba egyszerűen bepattintható. A 2 tengely 11 hornyában forgó fol^adékteret a lelapolt, szögletes végű 6 csap —amely a 2 tengely 11 hornyának teljes szélességét kitölti, ezért az 1 házat és a 2 tengelyt egymáshoz képest vezeti, ugyanakkor a 4 gyűrű 10 hasítékába annak ónbeállását és elcsúszását megengedő módon benyúlik, két részre osztja, ahol a forgás irányától függően a forgó folyadéktér (pl. olajtér) a 9 csap egyik oldalán állandóan növekszik, míg másik oldalán állandóan csökken. Azt, hogy a szivatytyú szívó, illetve nyomóága melyik oldalon helyezkedik el, a mindenkori forgásirány határozza meg, lévén, hogy a szerkezet szimmetrikus, felépítésű, hidromotor esetén a forgásirányt a nagynyomású vezeték másik csonknoz való csatlakoztatásával lehet az ellenkezőjére változtatni.

Ha a szivattyúnak az a feladata, hogy külső térből olajat juttasson egy a 2 tengely belsejében kialakított kenőcsatornába (például motorfőtengelyeknél), ilyenkor a 6. és

7. ábrán látható kiviteli alak alkalmazása a célszerű. Ennél a kiviteli alaknál a hasított 4 gyűrűnek a 9 csap lelapolt vége közelében egy a 3 excenter felé irányuló, nyomócsonkot helyettesítő sugárirányú 12 átömlő nyílása, míg a 3 excenternek a 4 gyűrű 12 átömlő nyílásával, illetve belső 13 furatokon keresztül a 2 tengely belső 14 kenőcsatornájával közlekedő körbefutó 15 hornya van.

Ily módon a 7 szívócsonkon belépő kenőanyag a 4 gyűrű 12 átömlő nyílásán, a 3 excenter körbefutó 15 hornyán, majd pedig a 2 tengelyben kialakított 13 furatokon, illetve a 14 kenőcsatornán keresztül közvetlenül eljuttatható a kenni kívánt alkatrészhez.

A folyadéknyomás felső értékének behatárolására célszerűen a 8. ábra szerinti megoldást alkalmazhatjuk. Ennél a kiviteli alaknál a 3 excenter 11 hornyának egyik oldalát egy 16 rugóval megtámasztott 17 zárógyűrű képezi, ahol a 16 rugó előfeszítésére egy 18 tengelyanya szolgál. Ha a nyomás túlzottan megnő, akkor a 17 zárógyűrű elmozdul a 16 rugó ellenében, miáltal a szivatytyú lényegében rövidre záródik, miután az 1 ház 11 hornyában levő folyadéktér zártsága megszűnik. A menetes 18 tengelyanya 2 tengelyen való állításával a 16 rugó előfeszítettsége, ezzel a maximális nyomásérték változtatható.

A találmány szerinti szivattyú beépítés után üzemeltetve külön karbantartást nem igényel, üzemeltetéséhez nem kell szakértelem.

-3193123

A gyűrű tömítőélének esetleges kopása a zárótolattyúnál (a csapnál) nincs kihatással a szerkezet működésére és a nyomásra, mert a tömítőélet a nyomóoldalon a folyadéktér nyomásának eredője, de az excenter forgása következtében fellépő csapsúrlódás is a csap végéhez szorítja. A szerkezet meghibásodási lehetősége egyszerűségénél fogva csekély, ezért működése megbízható. Az alkatrészek csekély igénybevétele és kitűnő kenése rendkívül magas élettartamot biztosít.

Mint látható, a szerkezet valóban rendkívül egyszerű, legegyszerűbb kivitelében mindössze négy alkatrészt tartalmaz, amelyek hengeres és sík felületek által határoltak, így igen olcsón, hagyományos gépparkkal is előállítható.

A szerkezet olcsósága megfontolás tárgyává teszi, hogy egy olajtéren belül több ilyen szivattyú is elhelyezésre kerüljön, ezzel a kenőolaj szállítására alkalmazott csövek elhagyhatók, mert a kenési hely mellet közvetlenül is elhelyezhető szivattyú ezt feleslegessé teszi. A csekély előállítási költségek miatt az egyébként periodikusan működő szerkezet többkamrás párhuzamosan kapcsolt kialakítással a többhengeres dugattyús belsőégésű motorok munkaütemei szögeltolódásának megfelelően eltolt nyomási periódusokkal egyenletessé tehető, ha erre az a szerkezet, amelybe beépítésre kerül, igényt tart.

Az egyes kamrák egymáshoz képesti szögeltolódásra a kamrák számától függően tetszőleges lehet, a teljes körülfordulásnak megfelelően a kör mentén egyenletesen elosztható. Ilyen kialakításban szivattyúként, de egyenletes járású hidromotorként is alkalmazható.

A szerkezet hatásfoka a gyártási tűrésektől függ, így az alárendeltebb, kisebb nyomást igénylő szerkezetekbe durvább türésű, még olcsóbban előállítható alkatrészekből összerakott szivattyú alkalmazható. Az illeszkedő alkatrészek tűrésének finomításával magas nyomású és jobb hatásfokú szivattyú állítható elő. Az ár tehát a kitűzött célnak megfelelően összhangban van a szerkezet rendeltetésével. Ahol a körülmények megkívánják, tömítőgyűrűk beépítésével a szerkezet hatásfoka növelhető.

A találmány szerinti szivattyú nagyon előnyös tulajdonsága, hogy közvetlenül tengelyre felfűzve is építhető, külön meghajtást nem igényel, helyigénye minimális, sőt a tengelyen az excentrikus horony bemunkálása esetén további három alkatrésszel már megvalósítható. Golyóscsapágy méretű kivitelben egy kisebb fogaskerekes hajtómű olajozását képes ellátni.

A szerkezet lehetőséget nyújt arra is, hogy a kívülről szívott kenőanyagot a forgó tengely belsejében elhelyezett olajcsatornába juttassa, ezzel pl. motor főtengelyére építve közvetlen kenést biztosít.

lap

A szerkezet egyszerűségét az teszi lehetővé, hogy valamennyi alkatrész többszörösen ki van használva a működés szempontjából, ezek egymás működését segítik elő, a szerke5 zet a rendeltetésével teljes összhangban van. — Pl. a nyomótér folyadéknyomásának eredője és a súrlódó erő a gyűrű tömítését segíti.

Az egyes alkatrészek igénybevétele csekély, megfelelő minőségű bevonatos alkatrészekkel várhatóan az élettartam jelentős növelése érhető el.

Claims (4)

15 SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Excentrikus zárótolattyús szivattyú, főként hajtóművek kenőanyagának áramoltatására, amelynek tangenciálisan támasztó tékkal rögzített nyomócsonkkal és szívócsonkkal ellátott, hengeres belső felületű háza, a házon átdugott, koncentrikusan és tömítetten ágyazott tengelye, a ház és a tengely között zárt, oldalról párhuzamos síkokkal ²⁵ határolt folyadéktere, a tengelyen elrendezett körszelvényű excentere, az excentert körülvevő és az excenter által egy a szívócsonktól a nyomócsonkig vándorló érintkezési pontban tömítetten a ház hengeres belső falának szo30 rított, téglalap szelvényű gyűrűje, valamint a szívó- es nyomócsonkot egymástól tömítetten elválasztó zárótolattyúja van, azzal jellemezve, hogy a zárótolattyú a ház (1) szívóés nyomócsonkkal (7, 8) közlekedő sugár35 irányú furatában rögzített, a ház (1) belsejében lelapolt végű, kívül pedig tangenciálisan megtámasztható csapként (9) van kialakítva, míg az excenter (3) által a ház (1) belső falához szorítva körbehajtott gyűrűnek ⁴⁰ (4) a csap (9) lelapolt végével önbeállóan és tömítetten kapcsolódó sugárirányú hasítéka (10) van,

2. Az 1. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy az excenter (3) a ten45 gely (2) külső palástjában kiképzett horonyként (11) van kialakítva, amelyben a hasított gyűrű (4) bepattinthatóan van elrendezve.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti szivattyú, azzal jellemezve, hogy a hasított gyű⁵θ rűnek (4) a csap (9) lelapolt vége közelében egy az excenter (3) felé irányuló, nyomócsonkot helyettesítő sugárirányú átömlő nyílása (12) van, míg az excenternek (3) a gyűrű (4) átömlő nyílásával (12), illetve belső furatokon

55 (13) keresztül a tengely (2) belső kenőcsatornájával (14) közlekedő körbefutó hornya (15) van.

4. Az 1. igénypont szerinti szivattyú, ) azzal jellemezve, hogy az excenter (3) hornyának (11) egyik oldalát egy rugóval (16) megtámasztott zárógyűrü (17) képezi, amelyhez egy előfeszítő tengelyanya (18) van társítva.