Pierwszenstwo: Opublikowano: 16.VIII.1969 57790 KI. 59 e, 9/01 MKP G 04-c u: ~hM[oo Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Eugeniusz Drynia, inz. Zbigniew Gi- rulski, inz. Karol Strózniak Wlasciciel patentu: Wytwórnia Sprzetu Komunikacyjnego im. Boleslawa Krzywoustego, Przedsiebiorstwo Panstwowe, Wroclaw (Polska) Urzadzenie do regulowania ilosci pompowanej cieczy hydraulicznej pompy lub silnika i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do re¬ gulowania ilosci pompowanej cieczy zwane w dal¬ szym ciagu opisu urzadzeniem do regulowania wy¬ datku, na przyklad hydraulicznej wielotloczkowej pompy osiowej zmiennego wydatku, za pomoca kata pochylenia tarczy wychylnej z kompensacja luzów, sil oraz tlumienia uderzen wystepujacych na tarczy wychylnej podczas pracy pompy i przy jej przesterowywaniu.Stosowane dotychczas mechanizmy, umozliwia¬ jace przestawienie lub pochylenie tarczy wychyl¬ nej dla otrzymania wymaganej ilosci pompowanej cieczy — wydatku pompy, sa tak zbudowane, ze tarcza wychylna jest umieszczona miedzy dwoma tlokami o jednakowej lub róznej srednicy, uksztal¬ towanych jako pelne lub drazone. Jeden z tloków jest dociskany do tarczy wychylnej stala sila spre¬ zyny, cieczy lub dociskiem recznym za pomoca sruby i przestawia tarcze wychylna, a tym samym pompe, na wydatek maksymalny.Drugi tlok dociskany jest do dzwigni przy po¬ mocy cisnienia tloczenia pompy, dzialajacego bez¬ posrednio na ten tlok lub na dodatkowy mniejszy co do srednicy tloczek, umieszczony calkowicie lub czesciowo wraz z jego prowadnica w wydra¬ zonej przestrzeni tloka odciazajacego, lub poza nim, jesli tlok odciazajacy jest wykonany jako pelny.Dodatkowy tloczek sluzy do przestawienia tar¬ czy wychylnej W kierunku zmniejszenia wydatku 20 25 pompy, poprzez zmniejszenie skoku tloczków prze¬ tlaczajacych plyn, az do ich zerowego skoku. Przy tego rodzaju rozwiazaniach, tloki odciazajace jak i inne elementy ruchome sa ustawione w jednej osi i wykonuja okreslony' ruch posuwisto-zwrotny, podczas gdy tarcza wychylna wykonuje ruch obrotowy wokól swej osi obrotu, przechodzacej przez os napedu lub poza nia, o pewien kat obrotu, zarówno w pompach osiowych jak i w promie¬ niowych.Znane urzadzenia do regulowania wydatku pom¬ py wielotlokowej z tlokiem hydraulicznym prze- sterowujacym pompe za posrednictwem tarczy wy¬ chylnej na zerowy skok, a sila od sprezyny lub pokretlem recznym przesterowujace ja na mak¬ symalny skok, wykazuja te niedogodnosc, ze w ukladzie przesterowywania wystepuja dwa tloki odciazajace, pasowane w otworach korpusu, co zwieksza koszty wykonania oraz powieksza gaba¬ ryty samego mechanizmu.Dalsza wada jest to, ze tlumienie cieczy, wy¬ plywajacej z komory cylindra tloka sterujacego, przy pomocy zaworu dlawiacego lub dyszki, jakie stosowane sa w urzadzeniu do regulowania wy¬ datku, z recznym lub automatycznym przestero- wywaniem tarczy wychylnej w polozeniu jej mak¬ symalnego pochylenia, po odlaczeniu cisnienia tlo¬ czenia pompy, nie jest skuteczne ze wzgledu .na mala objetosc cieczy znajdujacej sie w tej prze¬ strzeni. 5779057790 Zastosowanie podkladki sprezynujacej jako zde¬ rzaka krancowego polozenia powoduje, ze kon¬ strukcja urzadzenia jest bardziej skomplikowana, drozsza, a uderzenia mechaniczne nie sa wyeli¬ minowane.Celem wynalazku jest opracowanie urzadzenia do regulowania wydatku hydraulicznego pompy, az do przestawienia jej na zerowy skok, zasta¬ pienie ukladu dwóch oddzielnych tloków odciaza¬ jacych o jednakowej lub róznej srednicy, innym rozwiazaniem gwarantujacym kompensacje luzów na dzwigni, przy równoczesnym odciazeniu tloka sterujacego, bedacego pod dzialaniem cisnienia tloczenia pompy, od sil poprzecznych. Ponadto za¬ gwarantowanie stabilnosci mechanizmu i dobre tlumienie drgan w wypadku przesterowywania, zwlaszcza w polozeniu maksymalnego pochylenia tarczy wychylnej oraz zwiekszenie zywotnosci i pewnosci dzialania.Cel ten zostal wedlug wynalazku rozwiazany w sposób nastepujacy: koncówka dzwigni tarczy wychylnej jest umieszczona poprzez podluzne wy¬ branie wykonane w cylindrycznej. sciance tloka odciazajacego, w jego wnetrzu, które jest uksztal¬ towane jako cylindryczne wybranie, z jednej stro¬ ny otwarte, a druga strona jest uksztaltowana jako denko tloka. Dzwignia jest dociskana do wewnetrz¬ nej powierzchni denka tloka odciazajacego, na przyklad sprezyna, za posrednictwem tloczka umieszczonego w cylindrycznym wybraniu tloka odciazajacego.Tloczek sterujacy tarcza wychylna, przestawia¬ jacy ja pod dzialaniem cisnienia tloczenia pompy w polozenie zerowe przylega do zewnetrznej po¬ wierzchni denka tloka. Dla zapewnienia pracy urzadzenia bez uderzen, zostalo zastosowane tlu¬ mienie hydrauliczne i dlatego w tloku odciazaja¬ cym oraz w tloczku umieszczonym w wybraniu cylindrycznym tego tloka odciazajacego, wykonane sa otworki lub sciecia o malym przekroju po¬ przecznym celem dlawienia cieczy przeplywajacej z jednej komory tloka do komory niskiego cisnie¬ nia — przykladowo na zlew oraz polaczenie komo¬ ry niskiego cisnienia z druga przestrzenia tloka podczas przesterowywania.Na zalaczonych rysunkach przedstawione sa przyklady rozwiazania wynalazku wielotloczkowej pompy osiowej zmiennego wydatku, na których fig. 1 przedstawia urzadzenie do regulowania wy¬ datku pompy z recznym przesterowywaniem tar¬ czy wychylnej na maksymalny wydatek, fig. 2 -=- odmiane urzadzenia do regulowania wydatku pom¬ py z automatycznym sterowaniem pochylenia tar¬ czy wychylnej wedlug krzywej stalej mocy, fig. 3 i 4 — odmiane urzadzenia do regulowania wydat¬ ku pompy z hydraulicznym sterowaniem pochy¬ lenia tarczy wychylnej. Przedstawione odmiany urzadzenia do regulowania wydatku pompy sa wyposazone we wspólny korpus, w którym umiesz¬ cza sie zaleznie od potrzeby te elementy, które sa przewidziane dla danej odmiany, przy czym nie¬ które elementy sa wspólne dla dwóch lub trzech odmian.Przedstawione na fig. 1 urzadzenie do regulo¬ wania wydatku 1 pompy jest umocowane cztere¬ ma srubami 2 do powierzchni bocznej korpusu pompy 3, przy czym dzwignia 4, stanowiaca prze¬ dluzenie tarczy wychylnej 5, jest przymocowana na sztywno do czopa tarczy wychylnej i jest 5 umieszczona we wnetrzu tloka odciazajacego 6 poprzez podluzne wybranie wykonane w korpusie mechanizmu i w cylindrycznej sciance tloka od¬ ciazajacego.Tlok odciazajacy 6, osiowo-przesuwny, prowa- 10 dzony w otworze wykonanym w przyblizeniu pro¬ stopadle do dzwigni 4, posiada duza powierzchnie boczna i jest zdolny przenosic sily poprzeczne po¬ wstajace na powierzchni dzwigni 4 przykladowo uksztaltowanej sferycznie po obu bokach scietej. 15 Wewnetrzna powierzchnia denka tloka odciazaja¬ cego 6 jest wykonana jako plaska, wklesla lub wypukla i przylega do powierzchni dzwigni 4.Zewnetrzna powierzchnia denka tlolka jest zazwy¬ czaj plaska i przylega do powierzchni sferycznej 20 tloczka sterujacego 7 o mniejszej srednicy niz tlok odciazajacy 6.Tloczek sterujacy 7 przesuwa sie poosiowo w prowadnicy 8, a przestrzen pod nim jest polaczona przewodem zewnetrznym 9 lub kanalem wykona- 25 nym wewnatrz korpusu mechanizmu, ze strona tloczenia pompy. Tloczek sterujacy 7 moze byc równiez umieszczony w otworze pokrywy 10 fig. 2, która spelnia role prowadnicy tego tloczka.Wewnatrz tloka odciazajacego 6 znajduje sie 30 tlok 11 przylegajacy bezposrednio do powierzchni dzwigni 4. Powierzchnia oporowa tloka 11 jest uksztaltowana jako plaska, wklesla lub wypukla równiez utwardzona. Tlok 11 stanowi czesc przed¬ nia prowadnicy sprezyny 12 fig. 2 lub zespolu po- 35 kretla 13 i wykonuje ruch posuwisto-zwrotny, ra¬ zem z tlokiem odciazajacym 6, natomiast wewnatrz tego tloka ruch niewielki tylko do skasowania lu¬ zów na dzwigni i ponadto przenosi sile poprzeczna z dzwigni 4. 40 Tlok 11 dociskany jest do dzwigni stala sila jak pokazano na fig. 1 i spelnia role oporu sta¬ lego lub jest dociskany sila sprezyny fig. 2. Dzieki temu, ze tlok 11 fig. 1 lub tlok 12 pokazany na fig. 2 pozostaje prawie w spoczynku wzgledem 45 tloka odciazajacego 6, to sam nie zuzywa sie i nie musi byc pasowany dokladnie na srednicy zewnetrznej.Dla zapewnienia tlumienia ruchów, zwlaszcza w skrajnym maksymalnym polozeniu tarczy wy- 50 chylnej 5 w jednym tloku 6 lub w obu tlokach 6 i 11, wykonane sa otworki lub sciecia o malym przekroju poprzecznym 14 i 15, wykonanych w po¬ wierzchni czolowej lub na powierzchni cylindrycz¬ nej tloków 6 i 11. Na figurze 3 i fig. 4 pokazano 55 rozwiazanie wynalazku w zastosowaniu do stero¬ wania hydraulicznego, gdzie tlok odciazajacy 16 wykonany jest w ksztalcie tulei. Dzwignia 4 jest umieszczona we wnetrzu tloka odciazajacego 16 poprzez wciecie podluzne w jego sciance cylin- 60 drycznej. Po obu stronach dzwigni 4 przylegaja do niej dwa tloczki 17 o jednakowej lub róznej srednicy i dlugosci i sa pasowane suwliwie w od¬ ciazajacym tloku 16.Oba tloczki 17 posiadaja powierzchnie wspólpra- 65 cujaca z powierzchnia dzwigni 4, wykonana jako57790 plaska, wklesla lub wypukla oraz kolnierzem, któ¬ rym opieraja sie o wystep w odciazajacym tloku 16 stanowiacym opór dla nich. Z drugiej strony, kazdy tloczek 1T zabezpieczony jest przed wypadnieciem z tloka odciazajacego, na przyklad sprezynujacym 5 pierscieniem 18. Odciazajacy tlok 16 wykonuje ruch posuwisto-zwrotny, a razem z nim tloczki 17, które wewnatrz odciazajacego tloka 16 posiadaja mozliwosc przesuwania sie w granicach luzu na dzwigni oraz luzu pomiedzy oporem tloczka, 10. a sprezynujacym pierscieniem 18.Luz osiowy tloczków 17 przyjmuje sie przy za¬ chowaniu warunku B — C k + D + E — A0 dlatego, aby sprezynujacy pierscien 18 nie prze¬ nosil obciazenia osiowego podczas pracy urza- 15 dzenia. Takie umieszczenie tloczków 17 oraz odcia¬ zajacego tloka 16 pozwala na swobodny i prawi¬ dlowy dobór materialów na elementy, od których wymaga sie odpornosci na scieranie, latwa obrób¬ ke, montaz, duza zywotnosc oraz prosty remont. 20 Wybranie 25 w czesci srodkowej wykonane na srednicy zewnetrznej tloka odciazajacego 16 po¬ kazane na fig. 4 moze byc równiez zastosowane na tloku pokazanym na fig. 1 i 2. Odpornosc na scie¬ ranie oraz odpornosc na „przyczepnosc' metalu 25 tloka 16 do korpusu 1 moze byc uzyskane poprzez dobór materialów i obróbki cieplnej tloka odciaza¬ jacego 16 i korpusu 1 lub tez pokrycie powierzchni wspólpracujacych ze soba srednic tloka odciaza¬ jacego i korpusu lub jednego z nich warstwa — 30 przykladowo — chromu, nalozenie utleniajacych— siarczkowych, fosforanowych i innych pokryc.Tloczki 17 w odciazajacym tloku 16 moga byc uszczelnione przez wzajemne dopasowanie z nie¬ wielkim luzem elementów na srednicach wspól- 35 pracujacych lub uszczelkami na przyklad typu O-ring 19 pokazanych na fig. 4. Uszczelnienie to jest niezbedne dlatego, aby zapobiec przeciekom plynu o wysokim cisnieniu, znajdujacego sie w ob¬ szarach 20 i 21 nad tloczkami 17, na strone niskie- 40 go cisnienia w przestrzeni, gdzie znajduje sie dzwignia 4, a która to przestrzen polaczona jest ze zbiornikiem poprzez wnetrze pompy.Zasada dzialania urzadzenia do regulowania wy¬ datku wykonanego zgodnie z wynalazkiem jest na- 45 stepujaca: Urzadzenie jest zasilane ciecza pod cisnieniem tloczenia pompy przewodem zewnetrznym 9 lub kanalem wykonanym wewnatrz korpusu. Cisnienie plynu dziala na tloczek sterujacy 7 powodujac 50 jego przesuniecie w kierunku dzwigni 4, wychyl- nej tarczy 5, a tym samym w kierunku zerowego skoku tloczków pompujacych ciecz. Tloczek ste¬ rujacy 7, w swym ruchu w kierunku dzwigni dzia¬ la na czolowa powierzchnie tloka odciazajacego 6 55 _ i przesuwa go, a wraz z nim obraca dzwignie 4, która styka sie z powierzchnia wewnetrzna dna tloka odciazajacego az do chwili skasowania lu¬ zów i osiagniecia oporu stalego na tloku 11 przy sterowaniu recznym pokazanym na fig. 1 lub stanu 60 równowagi pokonujac sile sciskania sprezyny 22, przy sterowaniu automatycznym pokazanym na fig. 2 albo stanu równowagi cisnien jako wynik sprzezenia zwrotnego przy sterowaniu hydraulicz¬ nym pokazanym na fig.3. 6S W wypadku zmniejszenia sie cisnienia tloczenia cieczy dzialajacej na tloczek sterujacy 7 nastepuje cofniecie tego tloczka do jego polozenia wyjscio¬ wego, a tym samym wychylenia dzwigni 4 i z nia zwiazanej tarczy wychylnej 5 wokól osi obrotu 23 pokazanej na fig. 1 i 3, do polozenia maksymal¬ nego wydatku pod dzialaniem na przyklad spre¬ zyny 22.Zaleznie od szybkosci spadku cisnienia w prze¬ wodzie 9, nastepuje szybki lub powolny obrót tar¬ czy wychylnej. Dla unikniecia uderzen jakie moga powstac w wyniku gwaltownego obrotu tarczy wychylnej, cofanej w jej poczatkowe polozenie maksymalnego wychylenia, jest zastosowane tlu¬ mienie hydrauliczne. Tlumienie to polega na tym, ze plyn przedostaje sie z/lub do przestrzeni ogra¬ niczonej odciazajacym tlokiem 6 i tlokiem 11 po¬ przez otworki 14, 15 lub sciecia o malym prze¬ kroju poprzecznym, wykonanych w tlokach jak przykladowo pokazano na fig. 1 i 2, lub poprzez luz miedzy tlokami 6 i 11, a ich prowadzeniami na srednicach zewnetrznych.Luz i sily jakie moga powstac w pracy pompy na dzwigni 4 sa zawsze kasowane dlatego, ze ele¬ menty obejmujace te powierzchnie maja swobode wzajemnego przesuwania sie pod dzialaniem, z jed¬ nej strony, sily od sterujacego tloczka 7, a z dru¬ giej strony — sily od sprezyny 22 lub cisnienia cieczy, przy sterowaniu hydraulicznym, doprowa¬ dzonego przewodami 9 i 24. PL