PL193608B1 - Urządzenie pompująco-napędzające - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie pompująco-napędzające z wirującym zespołem tłoczków poruszających się w pierścieniowym kanale i współpracujących z obrotowym przerzutnikiem przy czym powierzchnie przerzutnika współpracujące z tłoczkami są ukształtowane cylindrycznie, a przekrój powierzchni cylindrycznej jest częścią okręgu o promieniu R zaś odległość między osią obrotu zespołu tłoczków i osią obrotu przerzutnika jest równa odległości między osią przerzutnika i punktem zaczepienia promienia R, a ponadto płaskie powierzchnie natarcia tłoczków są równoległe do płaszczyzn przechodzących przez oś obrotu wirnika i przesunięte względem nich o odległość równą promieniowi R, znamienne tym, że wirnik jest utworzony przez co najmniej dwie pary tłoczków (4) przy czym ilość wybrań (14) przerzutnika (8) jest równa liczbie par tłoczków, a każdy tłoczek (4) ma dwie powierzchnie natarcia (16) usytuowane względem siebie pod kątem (g) różnym od zera, symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu wirnika, natomiast każde wybranie (14) przerzutnika (8) ma dwie cylindryczne powierzchnie (15) współpracujące z powierzchniami natarcia (16) tłoczków (4), usytuowane, symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu przerzutnika (8).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie pompująco-napędzające do tłoczenia cieczy oraz zawiesin w szerokim zakresie lepkości.

Z opisu polskiego patentu nr 162 081 znane jest urządzenie pompująco-napędzające, którego wirnik składa się z zespołu czterech tłoczków, z jednej strony zamocowanych do tarczy napędowej, a z drugiej swobodnych lub połączonych pierścieniem. Tłoczki poruszają się w pierścieniowym kanale stanowiącym komorę roboczą przedzieloną obrotowym przerzutnikiem. Przerzutnik ma dwa wybrania, wewnątrz których tłoczki przemieszczają się ze strefy wypływu wirnika, przy czym zastosowana kinematyka zapewnia stałe przełożenie 1:2. Powierzchnie współpracujące do strefy napływu. Przerzutnik wprawiany jest w ruch obrotowy przez tłoczki w z tłoczkami są ukształtowane cylindrycznie z tym, że ich przekrój jest wyznaczony częścią okręgu o promieniu R zaś odległość między osią obrotu wirnika i osią obrotu przerzutnika równa jest odległości między osią przerzutnika i punktem zaczepienia promienia R. Płaskie powierzchnie natarcia tłoczków są równoległe do płaszczyzn przechodzących przez oś obrotu wirnika i są przesunięte względem nich w kierunku przeciwnym do kierunku obrotów wirnika o odległość równą promieniowi R. Konstrukcja powyższa charakteryzuje się poprawną pracą i dobrymi parametrami przy jednostajnej prędkości obrotowej urządzenia. Natomiast podczas ruchu niejednostajnego, a zwłaszcza opóźnionego, tłoczki odrywają się od współpracujących powierzchni przerzutnika, co pogarsza parametry pracy, powoduje hałas i znacznie przyśpiesza zużycie części urządzenia.

W urządzeniu pompujące - napędzającym według wynalazku wirnik tworzą, co najmniej dwie pary tłoczków, przy czym ilość wybrań przerzutnika jest równa liczbie par tłoczków, Każdy tłoczek ma dwie powierzchnie natarcia usytuowane względem siebie pod kątem y różnym od zera, symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu wirnika. Każde wybranie przerzutnika ma odpowiednio dwie cylindryczne powierzchnie współpracujące z odpowiadającymi im powierzchniami natarcia tłoczków, usytuowane symetrycznie względem osi obrotu przerzutnika.

Korzystnie jest, gdy długość cylindrycznych powierzchni w wybraniach przerzutnika, współpracujących z powierzchniami natarcia tłoczków, jest mniejsza od grubości przerzutnika lub, gdy powierzchnie natarcia tłoczków są zaopatrzone w rowki.

Rozwiązanie według wynalazku zapewnia stałe przyleganie współpracujących powierzchni wirnika i przerzutnika, niezależnie od tego czy ruch jest przyspieszony, opóźniony, czy jednostajny. Podczas przemieszczania się tłoczków wewnątrz wybrania przerzutnik trzymany jest z obu stron i obraca się zgodnie z kinematyką przekazywania ruchu obrotowego przez wirnik, bez możliwości odrywania się od napędzających go powierzchni w czasie ruchu niejednostajnego. Wyposażenie każdego tłoczka w dwie powierzchnie natarcia oraz wybrań przerzutnika w dwie cylindryczne powierzchnie współpracujące 2, powierzchniami natarcia tłoczków zapewnia symetryczność układu pozwalającą na obroty wirnika w dowolnym kierunku. Urządzenie charakteryzuje się cichą i stabilną pracą, także podczas ruchu niejednostajnego oraz odznacza się znacznie większą trwałością.

Zastosowanie cylindrycznych powierzchni przerzutnika, o długości mniejszej niż jego grubość, pozwala uzyskać prześwit, którym ciecz może wypływać z wnętrza wybrania, co przeciwdziała blokadzie hydraulicznej, która może mieć miejsce w momencie, gdy tłoczek wsuwając się w wybranie przerzutnika jest uszczelniony ze wszystkich stron. Tę samą rolę mogą spełniać rowki na powierzchniach natarcia tłoczków.

Urządzenie może być stosowane albo jako pompa, albo jako silnik hydrauliczny. Dla spełnienia funkcji pompy do urządzenia musi być doprowadzony moment obrotowy, natomiast w funkcji silnika hydraulicznego moment obrotowy wyprowadzany jest na zewnątrz. Moment obrotowy może być doprowadzany lub wyprowadzany albo przez wał wirnika, albo przez wał, na którym osadzony jest przerzutnik.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig, 1 - przedstawia przekrój poprzeczny przez urządzenie z watem wirnika wyprowadzonym na zewnątrz urządzenia, fig. 2 - widok tego urządzenia po zdjęciu pokrywy, fig. 3 - schemat ideowy tej konstrukcji, fig. 4 - przedstawia przekrój poprzeczny urządzenia z wyprowadzonym na zewnątrz watem przerzutnika, fig. 5 - widok tego urządzenia po zdjęciu pokrywy, fig, 6 - tłoczek z rowkami w widoku aksonometrycznym.

Urządzenie pompująco-napędzające przedstawione na fig.1 ma korpus 1 zamknięty pokrywą 2, których wewnętrzne powierzchnie wyznaczają pierścieniową komorę 3 o przekroju prostokątnym. W komorze 3 umiejscowiony jest wirnik utworzony przez trzy pary tłoczków 4 umocowanych jednostronnie do tarczy 5. Wirnik osadzony jest na wale 6 ułożyskowanym w łożysku ślizgowym 7, przez który jest przekazywany lub odbierany moment obrotowy do lub z urządzenia. Przerzutnik 8, osadzony

PL 193 608 B1 na osi 9 równoległej do wału 6 przedziela pierścieniową komorę na część napływową 10 i wypływową 11, do których podłączone są króćce: napływowy 12 i wypływowy 13. W opisywanym rozwiązaniu tłoczki 4 uszczelniają jedynie część roboczą pierścieniowej komory 3, usytuowaną przeciwległe względem przerzutnika 8. Zastosowanie w konstrukcji urządzenia sześciu tłoczków 4 sprawia, że w części roboczej komory pomiarowej znajdują się zawsze dwa tłoczki 4, a w pewnych zakresach (jak na fig. 2) nawet trzy tłoczki, skutkiem, czego w urządzeniu jest znacznie mniejszy przepływ wsteczny cieczy. Usytuowanie części napływowej 10 i wypływowej 11 jest związane z przyjętym kierunkiem obrotów wirnika, który może być dowolny. Ze względu na to, że wirnik ma trzy pary tłoczków 4, przerzutnik 8 ma trzy wybrania 14, każde wyposażone w dwie cylindryczne powierzchnie 15 o promieniu R, usytuowane symetrycznie względem powierzchni przechodzącej przez oś obrotu przerzutnika, jak to pokazano na fig. 3. Każdy tłoczek 4 ma dwie powierzchnie natarcia 16, usytuowane względem siebie pod kątem g i zaopatrzone w rowki 17 umożliwiające wypływ cieczy z wnętrza wybrania 14 w pozycji wsuwania się weń tłoczka 4. Ustawienie tłoczków jest symetryczne względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu wirnika, przy czym każda z dwu płaszczyzn zawierających w sobie oś obrotu wirnika i równoległa do odpowiadającej sobie płaszczyzny natarcia tłoczka jest odsunięta od niej o wartość promienia R w takim kierunku, że nie przechodzi przez bryłę tłoczka.

Na fig. 4 i 5 uwidoczniono urządzenie, w którym moment obrotowy jest przekazywany lub odbierany przez zespół trzech par tłoczków 4, które są mocowane do dwóch pierścieni 18. Część roboczą komory pierścieniowej 3 wyznaczają jej walcowe powierzchnie: wewnętrzna i zewnętrzna oraz płaskie powierzchnie boczne pierścieni 18. Przerzutnik 8 ma także trzy wybrania, 14 przy czym ze względu na przekazywanie momentu obrotowego osadzony jest na wale 19 ułożyskowanym na dwóch łożyskach ślizgowych 20 i wyprowadzonym na zewnątrz urządzenia. Cylindryczne powierzchnie wybrań 14 są wyznaczone cylindrycznymi powierzchniami kołków 21, wciśniętych w otwory w przerzutniku, 8 które stanowią jednocześnie jego element napędowy. Długość l kołków 21 jest mniejsza od grubości L przerzutnika 8 dzięki czemu uzyskuje się prześwit umożliwiający wypływ cieczy z wnętrza wybrania co zapobiega blokadzie hydraulicznej.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie pompująco-napędzające z wirującym zespołem tłoczków poruszających się w pierścieniowym kanale i współpracujących z obrotowym przerzutnikiem przy czym powierzchnie przerzutnika współpracujące z tłoczkami są ukształtowane cylindrycznie, a przekrój powierzchni cylindrycznej jest częścią okręgu o promieniu R zaś odległość między osią obrotu zespołu tłoczków i osią obrotu przerzutnika jest równa odległości między osią przerzutnika i punktem zaczepienia promienia R, a ponadto płaskie powierzchnie natarcia tłoczków są równoległe do płaszczyzn przechodzących przez oś obrotu wirnika i przesunięte względem nich o odległość równą promieniowi R, znamienne tym, że wirnik jest utworzony przez co najmniej dwie pary tłoczków (4) przy czym ilość wybrań (14) przerzutnika (8) jest równa liczbie par tłoczków, a każdy tłoczek (4) ma dwie powierzchnie natarcia (16) usytuowane względem siebie pod kątem (g) różnym od zera, symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu wirnika, natomiast każde wybranie (14) przerzutnika (8) ma dwie cylindryczne powierzchnie (15) współpracujące z powierzchniami natarcia (16) tłoczków (4), usytuowane, symetrycznie względem płaszczyzny przechodzącej przez oś obrotu przerzutnika (8).
2. 2. Urządzenie pompująco-napędzające według zastrz. 1, znamienne tym, że długość l cylindrycznych powierzchni (15) w wybraniach (14) przerzutnika (8), współpracujących z powierzchniami natarcia (16) tłoczków (4) jest mniejsza od grubość (L) przerzutnika (8).
3. 3. Urządzenie pompująco-napędzające według zastrz, 1, znamienne tym, że powierzchnie natarcia tłoczków mają rowki.
4. 4. Urządzenie pompująco-napędzające według zastrz. 1, znamienne tym, że wał (6) wirnika jest wyprowadzony na zewnątrz urządzenia.
5. 5. Urządzenie pompująco-napędzające według zastrz. 1, znamienne tym, że wał (19) przerzutnika (8) jest wyprowadzony na zewnątrz urządzenia.