IT8020096A1

IT8020096A1 - Pompa idromotore a palette a rendimento meccanico migliorato

Info

Publication number: IT8020096A1
Application number: IT1980A20096A
Authority: IT
Original assignee: Consiglio Nazionale Ricerche
Priority date: 1980-02-21
Filing date: 1980-02-21
Publication date: 1981-08-21
Also published as: DE3014795A1; IT1193926B; JPS602518B2; DE3014795C2; IT8020096A0; JPS56118584A

Description

"POMPA IDROMOTORE A PALETTE A RENDIMENTO MECCANICO MIGLIORATO"

R I A S S U N T Q

Pompa rotativa a palette comprendente un corpo di statore entro il quale ? girevole in modo eccentrico MI corpo di rotore provvisto di palette radial in cui tra il corpo di statore e il corpo di rotore portante le palette ? previsto un anello girevole sul corpo di statore tramite mezzi di rotolamento , detto anello risultando atto, a trattenere le palett sul corpo di rotore , e le palette essendo mobili r dialmente su quest?ultimo .

DESC RI ZIONE DELL ? INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una pompa rotati a palette a rendimento migliorato.

Sono note pompe rotative a palette le quali son costituite sostanzialmente da un corpo di statore fisso entro il quale ? girevole in modo eccentrico un corpo di rotore sul quale sono disposte palett radiali per il trascinamento del fluido all' inter no della pompa.

Le pompe tradizionali presentano una serie di inconvenienti che ne rendono limitato l' impiego e provocano una notevole perdita di energia che riduce il rendimento della pompa.

Un primo inconveniente deriva dal fatto che le palette di queste pompe sbrisciano, con la loro est mit?, contro la fascia periferica interna della ca vit? di alloggiamento dello statore . Ci? provoca dentemente notevoli perdite di energia dovute allo attrito tra le palette e il corpo di statore che incidono negativamente sul rendimento della pompa L ' inconveniente ora lamentato si riflette anche sul consumo della pompa dovuto ai fenomeni di usur sia delle estremit? delle palette sia del bordo in temo del corpo di statore su cui dette palette strisciano continuamente.

Un altro inconveniente delle pompe tradizional deriva dalla lubrificazione estremamente ridotta che si ha tra le parti che ruotano a contatto l 'un con l'altra all?interno della pompa. Le pompe note prevedono infatti solamente una semplice lubrificazione, nota con il termine "lubrificazione bagnata", per le facce frontali del c?rpo di rotore portante le palette e per i bordi laterali delle palette stesse.

Questa scarsit? di lubrificazione genera ulteriori.sensibili coppie di attrito che incidono, come le coppie precedenti sopra menzionate, sul rendimen-!to meccanico della pompa.

Gli inconvenienti sopra lamentati, che riducono <: >notevolmente il rendimento dele pompe rotative a pa-;lette tradizionali, fanno s? che queste ultime non ; ;possono essere impiegate come idromotori.

E' stata ora ideata, e costituisce l'oggetto della presente invenzione, una pompa rotativa a palette del tipo sopra menzionato la quale consente di ovviare agli inconvenienti lamentati.

Costituisce pertanto lo scopo principale della presente invenzione il provvedere una pompa rotativa a palette la quale presenti un elevato .rendimento meccanico consentendo il suo impiego anche come idromotore.

Costituisce un ulteriore scopo della presente invenzione il fornire una pompa rotativa a palette nella quale vengono eliminate pressoch? totalmente le cause di -perdita di energia per attrito dovute allo strisciamento delle parti rotanti della pompa rispetto a quelle fisse.

Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste nel provvedere una pompa rotativa a palette nella quale vengono eliminati gli attriti e le

usure dovute allo strisciamento delle palette contro la faccia interna del corpo di rotore, e nella quale tutte le parti rotanti vengono lubrificate in modo completo per cui, oltre ad eliminare le cause di attrito ed usura, le parti rotanti risultano costantemente trattenute nella posizione assiale pi? corretta di lavoro aumentando il rendimento di lavoro di queste parti .

P orma pertanto oggetto della presente invenzione

una pompa rotativa a palette, del tipo volumetrico,? a cilindrata costante, comprendente un corpo di statore entro il quale ? girevole in modo eccentrico un corpo di rotore provvisto di palette radiali, essendo previsto mi condotto di ingresso ed un condotto di fuoriuscita di un fluido operatore, ca-l ratterizzata dal fatto che tra il corpo di rotore

ed il corpo di statore ? interposto almeno un anel-ilo girevole sul corpo di statore tramite mezzi di rotolamento, detto anello ruotando

sostanzialmente in modo solidale con il corpo di rotore , ed essendo previsti , su detto anello , sulle palette radiali , nonch? sul corpo di rotore , passaggi atti a consentire il flusso del fluido operatore allo interno della pompa.

Le caratteristiche e i vantaggi della pompa secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente dettagliata descrizione di una sua forma realizzativa non limitativa, fatta con riferimento alle figure allegate delle quali :

- la FIGURA 1 ? una vista frontale della pompa aperta nella quale ? stato asportato uno dei due coperchi frontali ;

? la FIGURA 2 ? una sezione longitudinale parziale della pompa;

^ - la FIGURA 3 ? un dettaglio in sezione del rotore

e dell? anello su rulli.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2 la

; pompa secondo la presente invenzione comprende un corpo di statore, indicato nel suo complesso con 1 , il quale provvisto, sulle due facce opposte , di

' due coperchi di chiusura indicati con 1 a e 1 b.

: All? interno del corpo di statore 1 b disposto girevo? i le un corpo di rotore indicato nel complesso con 2

; il quale ruota in modo eccentrico all ? interno del

corpo di statore 1. Esso ? provvisto di alberi di

supporto e di uscita indicati rispettivamente

con 2a e 2b.

Con riferimento particolare alla figura 1, sul

corpo di rotore 2 ? disposta una pluralit? di palette radiali 3 le quali, dato che il corpo di rotore 2

ruota in modo eccentrico entro il corpo di statore 1, sporgono in modo (disuniforme)variabile dal corpo di rotore 2 Secondo una delle caratteristiche fondamentali

della pompa secondo la presente invenzione ftra il

corpo di rotore 2, in particolare tra le estremit??

delle palette radiali 3 e il corpo di statore 1 ,

? interposto un corpo anulare girevole 6 la cui fun

zione ? duplice.

Il primo compito del corpo anulare 6 ? quello di

;eliminare lo strisciamento delle estremit? delle pa-.

lette radiali 3 sulla faccia interna del corpo di ; statore 1. A tale scopo tra la faccia esterna del

;corpo anulare6 e quella interna del corpo di statore

1 sono interposti mezzi di rotolamento quali ad

iesempio rulli cilindrici, indicati nel complesso

con 7 . Il corpo anulare6 , che ruota sostanzialmente

in modo solidale con il corpo di rotore 2,elimina

iil tal modo gli attriti che esistono tra il rotore

|e lo statore della pompa.

La seconda funzione del corpo anulare 6 e quella; di trattenere le palette radiali 3 entro le apposite scanalature radiali ricavate nel corpo di rotore 2 , j Infatti, secondo una ulteriore caratteristica della' pompa secondo la presente invenzione, le palette ra?^ diali 3 risultano mobili radialmente rispetto al corpo di rotore e vengono spinte contro la faccia interna del corpo anulare 6 da molle 1 2 disposte sostanzialmente sul fondo delle cavit? alloggienti le palette<' >3 , molle atte a sollecitare le palette stesse con una ; leggera forza contro il bordo interno del corpo anulare 6 .

Secondo una ulteriore caratteristica della pompa<' >che forma oggetto della presente invenzione , il corpo anulare 6 , il corpo di rotore 2 e le palette radiali 3 presentano pozzetti frontali 8 atti a consentire il flusso del fluido lubrificante e centrante il rotore 2 all? interno del corpo di statore 1 per una corretta lubrificazione e centraggio idrostatico del rotore 2.

I pozzetti 8 sono alimentati attraverso valvole strozzatrici laminari regolatili 9 e da luci di adduzionelO d'olio in pressione, visibili pi? in particolare nella figura 3.

Le palette radiali 3 sono provviste di fori radiali 1 1 atti a consentire il passaggio di olio in pressione e a sfruttare la frazione di cilindrata della pompa che ? costituita da quello che si pu? definire 1'effetto-pistone deli palette 3. i Facendo ora riferimento particolare alla figura 2 la pompa secondo la presente invenzione comprendi -un condotto di adduzione e di fuoriuscita dell!olio ; operatore indicati rispettivamente con 4 e 5 provvisti di opportuni elementi di raccordo indic?ti con 4a .e 5a.

Sono infine previsti condotti vari di ritorno dell'olio a funzione idrostatica centrante uno dei -quali, indicato con 13, rappresenta un esempio.

Ulteriori dettagli costruttivi della pompa secorido la presente invenzione, in s? noti, sono costituiiti dai cuscinetti di supporto del rotore 14, dai bui-Ioni di.serraggio .15 dei coperchi di chiusura 1a,1tj e da altri.elementi non esplicitamente richiamati o illustrati,quali ad esempio coperchi di supporto delle guarnizioni e simili pure in s? noti.

I vantaggi derivanti dall ' impiego della pompa s?c?ndo la presente invenzione risultano evidenti.

Innanzitutto va tenuto conto del fatto ch.e le palette radiali del rotore non strisciano pi? a con tatto con la parete interna del corpo di statore ma ruotano sostanzialmente in modo solidale con il cor po anulare 4? che rotola,tramite i rulli cilin? drici 7,nel corpo di statore 1. In tal modo gli attriti tra le parti rotanti della pompa e il corpo di statore vengono pressoch? eliminati.

Un ulteriore vantaggio della pompa secondo la pr sente invenzione deriva dal fatto che la lubrifica? zione prevista e sopra descritta consente un centra idrostatico assiale delle parti rotanti in modo tal queste ultime risultino sempre nella posizione corre ta di lavoro.

Un altro vantaggio della pompa secondo la presen invenzione deriva dal fatto che la sollecitazione centrifuga delle palette 3 da parte delle molle 12 c sente alti rendimenti volumetrici grazie alle tenut che si hanno in testa alte palette anche a regimi mi mi di giri della pompa, contemporaneamente a regim di elevate pressioni, caratteristiche non raggiunt dalle pompe in commercio.

E' chiaro che varianti e/o modifiche potranno es sere apportate alla pompa secondo la presente inven

Claims

RIVENDICAZIONI

1 . Pompa rotativa a palette, del tipo volumetrico a cilindrata costante, comprendente un corpo di sta tore entro il quale ? girevole un corpo di rotore rotante in modo eccentrico nel corpo di statore e provvisto di una pluralit? di palette radiali, esse do previsti un condotto di adduzione e fuoriuscita di un fluido operatore caratterizzata dal fatto che tra il corpo di statore e il corpo di rotore ? interposto un elemento anulare(6)girevole entro il corpo di statore(1)tramite mezzi di rotolamento (7)?le palette radiali (3)essendo scorrevoli nel corp ;di rotore (2)e sollecitate in modo c.entrif.ugo da mol 02) disposte sostanzialmente sul fondo delle cavit? ;alloggienti le palette (3).

|2. Pompa rotativa a palette secondo la rivendica-!zione 1, in cui l'elemento anulare (6)? il corpo di irotore (2)e le palette radiali (3) sono provvisti d pozzetti (8) atti a consentire il flusso del fluido lubrificante e centrante il rotore 2, l'anello 6 e le palette 3.

3. P?mpa rotativa a palette secondo la rivendicazione 2, in cui le palette (3) sono provviste di fo sostanzialmente radiali, 11 atti a consentire il passaggio del fluido lubrificante al loro piede pe guadagnare in cilindrata,

4. Pompa rotativa a palette secondo le rivendica zioni 1 e 2, in cui i pozzetti (8) sono alimentati tramite valvole strozzatrici laminari (9) di tipo regolabile o fisso.

5. Pompa rotativa a palette del tipo volumetrico a cilindrata costante sostanzialmente come sopra descritta e rappresentata nelle figure allegate.

cause di perdita di energia per attrito dovute all strisciamento delle parti rotanti della pompa risp

to a quelle fisse

Un ulteriore scopo della presente invenzione consiste nel provvedere una pompa rotativa a palet

te nella quale vengono eliminati gli attriti e le

usure dovute allo strisciamento delle palette cont

la faccia interna del corpo di rotoref, e nella qua tutte le parti rotanti vengono lubrificate in modo completo per cui, oltre ad eliminare le cause di attrito ed usura, le parti rotanti risultano costantemente trattenute nella posizione assiale pi? corretta di lavoro aumentando il rendimento di lavoro di queste parti .

Forma pertanto oggetto della presente invenzione

una pompa rotativa a palette, del tipo volumetrico, a cilindrata costante, comprendente un corpo di statore entro il quale ? girevole in modo eccentrico un corpo di rotore provvisto di palette radiali, essendo previsto un condotto di ingresso ed un condotto di fuoriuscita di un fluido operatore, caratterizzata dal fatto che tra il corpo di rotore

ed il corpo di statore ? interposto almeno un anello girevole sul corpo di statore tramite mezzi di rotolamento, detto anello ruotando

"POMPA IDROMOTORE A PALETTE A RENDIMENTO MECCANICO MIGLIORATO"

R I A S S U N T O

Pompa rotativa a palette comprendente un corpo di statore entro il quale ? girevole in modo eccentrico ua corpo di rotore provvisto di palette radiali, in cui tra il corpo di statore e il corpo di rotore portante le palette ? previsto un anello girevole sul corpo di statore tramite mezzi di rotolamento , detto anello risultando atto a trattenere le palette sul corpo di rotore , e le palette essendo mobili radialmente su quest ?ultimo.

DESCRIZIONE DELL ? INVENZIONE

La presente invenzione riguarda una pompa rotativa a palette a rendimento migliorato .

Sono note pompe rotative a palette le quali sono costituite sostanzialmente da un corpo di statore , fisso entro il quale ? girevole in modo eccentrico un corpo di rotore sul quale sono disposte palette radiali per il trascinamento del fluido all?interno della pompa.

Le pompe tradizionali presentano una serie di ?inconvenienti che ne rendono limitato l?impiego e provocano una notevole perdita di energ?a che riduce il rendimento della pompa.

Un primo inconveniente deriva dal fatto che le palette di queste pompe strisciano, con la loro estremit?, contro la fascia periferica interna della cavit? di alloggiamento dello statore. Ci? provoca evi dentemente notevoli perdite di energia dovute allo attrito tra le palette e il corpo di statore che incidono negativamente sul rendimento della pompa.

L?inconveniente ora lamentato si riflette anche sul consumo della pompa dovuto ai fenomeni di usura sia delle estremit? delle palette sia del bordo interno del corpo di statore su cui dette palette strisciano continuamente.

Un altro inconveniente delle pompe tradizionali deriva dalla lubrificazione estremamente ridotta che si ha tra le parti che ruotano a contatto l'una con l?altra all'interno della pompa. Le pompe note prevedono infatti solamente una semplice lubrificazione, nota con il termine "lubrificazione bagnata", per le facce frontali del corpo di rotore portante le palette e per i bordi laterali delle palette stesse.

Questa scarsit? di lubrificazione genera ulteriori sensibili coppie di attrito che incidono, come le coppie precedenti sopra menzionate, sul rendimento meccanico della pompa.

Gli inconvenienti sopra lamentati, che riducono notevolmente il rendimento dele pompe rotative a palette tradizionali, fanno s? che queste ultime non possono essere impiegate come idromotori.

E' stata ora ideata, e costituisce l'oggetto della presente invenzione, una pompa rotativa a palese del tipo sopra menzionato l? quale consente di ovviare agli inconvenienti lamentati..

Costituisce pertanto lo scopo principale della presente invenzione il provvedere una pompa rotativa a palette la quale presenti un elevato rendimento meccanico consentendo il suo impiego anche come idromotore .

Costituisce un ulteriore scopo della presente invenzione il fornire una pompa rotativa a palette nella quale vengono eliminate pressoch? totalmente le cauBe di perdita di energia per attrito dovute allo strisciamento delle parti rotanti della pompa rispetto a quelle fisse.

Un ulteriore scopo della . presente invenzione consiste nel provvedere una pompa rotativa a palette nella quale vengono eliminati gli attriti e le

usure dovute allo strisciamento delle palette contro la faccia interna del corpo di statore, e nella quale tutte le parti rotanti vengono lubrificate in modo completo per cui, oltre ad eliminare le cause di attrito ed usura, le parti rotanti risultano costantemente trattenute nella posizione assiale pi? corretta di lavoro aumentando il rendimento di lavoro d? queste parti.

Forma pertanto oggetto della presente invenzione

una pompa rotativa a palette, del tipo volumetrico, a cilindrata costante, comprendente un corpo di

statore entro il quale ? girevole in modo eccentrico un corpo di rotore provvisto di palette radiali, essendo previsto un condotto di ingresso ed un condotto di fuoriuscita di un fluido operatore, caratterizzata dal fatto che tra il corpo di rotore

ed il corpo di statore e interposto almeno un anello girevole sul corpo di statore tramite mezzi di rotolamento, detto anello ruotando sostanzialmente in.modo solidale con il corpo di rotore, ed essendo previsti, su detto anello, sulle palette radiali, nonch? sul corpo di rotore, passaggi atti a consentire il flusso del fluido operatore allo interno della pompa.

le caratteristiche e i vantaggi della pompa secondo la presente invenzione risulteranno evidenti dalla seguente dettagliata descrizione d? una sua forma realizzativa non limitativa, fatta con riferimento alle figure altegate delle quali:

- la FIGURA 1 ? una vista frontale della pompa aperta nella quale ? stato asportato uno dei due coperchi frontali;

- la FIGURA 2 ? una sezione longitudinale parziale della pompa;

- la FIGURA 3 ? un dettaglio in sezione del rotore

e dell'anello su rulli.

Con particolare riferimento alle figure 1 e 2 la pompa secondo la presente invenzione comprende un corpo di statore, indicato nel suo complesso con 1, il quale e provvisto, sulle due facce opposte, di due coperchi di chiusura indicati con 1a e 1b.

All'interno del corpo di statore 1 ? disposto girevole un corpo di rotore indicato nel complesso con 2 il quale ruota in modo eccentrico all'interno del corpo di statore 1. Esso ? provvisto di alberi di

supporto e di uscita indicati rispettivamente

con 2a e 2b.

Con riferimento particolare alla figura 1, sul

corpo di rotore 2 e disposta una pluralit? di palette radiali 3 le quali, dato che il corpo di rotore 2

ruota in modo eccentrico entro il corpo di statore 1, ? sporgono in modo (disuniforme)variabile dal corpo di rotore 2.

Secondo una delle caratteristiche fondamentali

della pompa secondo la presente invenzione ,tra il

corpo di rotore 2, in particolare tra le estremit?

delle palette . radiali 3 e il corpo di statore 1 ,

? interposto un corpo anulare girevole 6 la cui fun

zione e duplice.

Il primo compito del corpo anulare 6 ? quello di eliminare lo strisciamento delle estremit? della palette radiali 3 sulla faccia interna del corpo di

statore 1. A tale scopo tra la faccia esterna del

corpo anulare? e quella interna del corpo di statore

1 sono interposti mezzi di rotolamento quali ad

esempio rulli cilindrici, indicati nel complesso

con 7 . Il corpo anulare6 , che ruota sostanzialmente

in modo solidale con il corpo di rotore 2,elimina

il tal modo gli attriti che esistono tra il rotore

e lo statore della pompa.

La seconda finizione del corpo anulare 6 ? quella, di trattenere le palette radiali 3 entro le apposite scanalature radiali ricavate nel corpo di rotore 2. Infatti, secondo una ulteriore caratteristica della pompa secondo la presente invenzione, le palette radiali 3 risultano mobili radialmente rispetto al corpo di rotore e vengono spinte contro la faccia interna del corpo anulare 6 da molle 12 disposte sostanzialmente sul fondo delle cavit? alloggienti le palette 3, molle atte a sollecitare le palette stesse con una leggera forza contro il bordo interno del corpo anulare 6.

Secondo una ulteriore caratteristica della pompa che forma oggetto della presente invenzione, il corpo anulare 6, il corpo di rotore 2 e le palette radiali 3 presentano pozzetti frontali 8 atti a consentire il flusso del fluido lubrificante e centrante il rotore 2 all'interno del corpo di statore 1 per una corretta lubrificazione e centraggio idrostatico del rotore 2,

I pozzetti 8 sono alimentati attraverso valvole strozzatrici laminari regolabili9 e da luci di adduzionelO d'olio in pressione,visibili pi? in particolare nella figura 3.

Le palette"radiali 3 sono provviste di fori radiali 11 atti a consentire il passaggio di olio in pressione e a sfruttare la frazione di cilindrata della pompa che ? costituita da quello che si pu? definire 1'effetto-pistone deLfe palette 3.

Facendo ora riferimento particolare alla figura 2 la pompa secondo la presente invenzione comprende un condotto di adduzione e di fuoriuscita dell'olio , operatore indicati rispettivamente con 4 e 5 ; provvisti di opportuni elementi di raccordo indicati con.4a e 5a.

Sono infine previsti condotti vari di ritorno dell'olio a funzione idrostatica centrante imo dei -quali, indicato con 13, rappresenta un esempio.

Ulteriori dettagli costruttivi della pompa secondo la presente invenzione, in s? noti, sono costitu?ti dai cuscinetti di supporto del rotore 14, dai bulloni di serraggio 15 dei coperchi di chiusura 1a,1b e da altri elementi non esplicitamente richiamati o illustrati,quali ad esempio coperchi di supporto delle guarnizioni e simili pure in s? noti.

I vantaggi derivanti dall'impiego della pompa secondo la presente invenzione risaltano evidenti.

Innanzitutto va tenuto conto del fatto ohe le palette radiali del rotore non strisciano pi? a contatto con la parete interna del corpo di statore ma ruotano sostanzialmente in modo solidale con il corpo anulare 4 ? che rotolai tramite i rulli cilindrici 7i nel corpo di statore 1 . In tal modo gli attriti tra le parti rotanti della pompa e il corpo di statore vengono pressoch? eliminati .

Un ulteriore vantaggio della pompa secondo la presente invenzione deriva dal fatto che la lubrificazione prevista e sopra descritta consente un centraggio idrostatico assiale delle parti rotanti in modo tale che queste ultime risultino sempre nella posizione corretta di lavoro.

Un altro vantaggio della pompa secondo la presente invenzione deriva dal fatto che la sollecitazione centrifuga delle palette 3 da parte delle molle 12 consente alti rendimenti volumetrici grazie alle tenute che si hanno in testa alte palette anche a regimi minimi di giri della pompa, contemporaneamente a regimi di elevate pressioni , caratteristiche non raggiunte dalle pompe in commercio.

E' chiaro che varianti e/o modifiche potranno essere apportate alla pompa secondo la presente invenRIVENDICAZIONI

1. Pompa rotativa a palette, del tipo volumetrico a cilindrata costante comprendente un corpo di statore entro il quale ? girevole un corpo di rotore rotante in modo eccentrico nel corpo di statore e provvisto di una pluralit? di palette radiali, essendo previsti un condotto di adduzione e fuoriuscita di un fluido operatore caratterizzata dal fatto che tra il corpo di statore e il corpo di rotore ? interposto un elemento anulare(6)girevole entro il corpo di statore (1)tramite mezzi di rotolamento ? (7),le palette radiali (3)essendo scorrevoli nel corpo di rotore (2)e sollecitate in modo centrifugo da molle (12) disposte sostanzialmente sul fondo delle cavit? alloggienti le palette (3).

2. Pompa rotativa a palette secondo la rivendicazione 1, in cui l'elemento anulare (6), il corpo di rotore (2)e le palette radiali (3) sono provvisti di pozzetti (8) atti a consentire il flusso del fluido lubrificante e centrante il rotore 2, l'anello 6 e le palette 3.

3. Pompa rotativa a palette secondo la rivendicazione 2, in cui le palette (3) sono provviste di fori sostanzialmente radiali, 11 atti a consentire il passaggio del fluido lubrificante al loro piede per guadagnare in cilindrata.

4. Pompa rotativa a palette secondo le rivendicazioni 1 e 2, in cui i pozzetti (8) sono alimentati tramite valvole strozzatriei laminari (9) di tipo regolabile o fisso.

5. Pompa rotativa a palette del tipo volumetrico a cilindrata costante sostanzialmente come sopra descritta e rappresentata nelle figure allegate.