PL61774B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 4.1.1968 (P 124 523) 22.111.1967 Szwecja 30.111.1971 61774 KI. 65 h, 1/14 MKP B 63 h, 1/14 UKD Wlasciciel patentu: Aktieibolaget Karlstads Mekaniska Werkstad, Karl- stad (Szwecja) Wirnik z lopatkami o nastawnym skoku Przedmiotem wynalazku jest wirnik z lopatka¬ mi o nastawnym skoku, osadzonymi obrotowo w piascie, znajdujacy zastosowanie jako wirnik tur¬ biny albo pompy.Wirnik z lopatkami o nastawnym skoku, osa¬ dzonymi obrotowo w piascie wyposazony jest w hydrauliczny silownik tlokowy podwójnego dzia¬ lania, przystosowany do przenoszenia ruchu tlo¬ ka silownika na obrotowe lopatki wirnika. Tloko¬ wy silownik hydrauliczny umieszczony w piascie wirnika zawiera jeden podwójny tlok, tworzacy sztywny zespól mechaniczny skladajacy sie z dwóch tloków, przesuwny osiowo wzgledem dwóch oddzielnych cylindrów, ustawionych po obu stro¬ nach podwójnego tloka w kierunku osiowym jego ruchu, osadzonych nieruchomo w piascie wirnika, tworzacych lacznie z tlokami dwie robocze ko¬ mory hydrauliczne wypelnione plynem, którego cisnienie przemieszcza tlok. Srodkowa czesc po¬ dwójnego tloka jest zaopatrzona, w kierunku po¬ przecznym do osi, w przenoszace sile lozyska dla elementów laczacych, sluzacych do przenoszenia ruchu podwójnego tloka na lopatki wirnika.Znane konstrukcje piasty charakteryzuja sie cecha nie zawsze symetrycznego przenoszenia ob¬ ciazenia na tlok hydraulicznego silownika. Przy niesymetrycznym obciazeniu, powstaje ryzyko za¬ blokowania tloka w cylindrach i konsekwentnego zablokowania lopatek.Dla usuniecia tej wady i zapewnienia 15 20 25 wodnosci, konstrukcje te wymagaja bardzo do¬ kladnie wykonanych elementów prowadzenia i uszczelniania tloków silownika w cylindrach oraz prowadzenia urzadzen przenoszacych sile na lo¬ patki wirnika i o duzych wymiarach. Poza tym znane piasty sa w stosunku do lacznej wagi wir¬ nika bardzo ciezkie, a ich dlugosc w kierunku osiowym jest w stosunku do dlugosci potrzebnej do zamocowania lopatek wirnika znacznie wieksza.Celem wynalazku jest taka konstrukcja piasty wirnika, w której prowadzenie tloka hydraulicz¬ nego silownika eliminuje ryzyko jego zablokowa¬ nia.Cel wynalazku zostal osiagniety dzieki temu, ze jeden tlok, podwójnego tloka hydraulicznego si¬ lownika jest umieszczony przesuwnie w kierunku osiowym wewnatrz odpowiadajacego imu cylindra, a drugi tlok podwójnego tloka jest umieszczony przesuwnie w kierunku osiowym po zewnetrznej stronie drugiego odpowiadajacego mu cylindra.W opisie okreslenie — zespól tloka — oznacza czesc przesuwna wzgledem korpusu piasty prze- mieszczalna pod wplywem cisnienia cieczy hy¬ draulicznej, bez wzgledu na to czy wymieniony zespól tloka posiada wewnetrzna, czy zewnetrzna powierzchnie cylindryczna przystosowana do sliz¬ gania sie wzdluz powierzchni cylindrycznej odpo¬ wiadajacego mu zespolu cylindra. Okreslenie — zespól cylindra — oznacza czesc nieruchoma wzgledem korpusu piasty i wspóldzialajaca z ze- 61774% 61774 3 spolem tloka celem utworzenia komory roboczej cieczy hydraulicznej, niezaleznie od tego, czy od¬ powiedni zespól tloka slizga sie wzdluz wewnetrz¬ nej, czy zewnetrznej powierzchni cylindrycznej zespolu cylindra.Dzieki konstrukcji wedlug wynalazku, uszczel¬ nienie i powierzchnie prowadzace i uszczelniajace pomiedzy zespolami tloka i cylindrów sa latwe do wykonania.Dzieki temu, ze srodkowa czesc podwójnego tlo¬ ka jest zaopatrzona w znajdujace sie w plaszczyz¬ nie poprzecznej do jego osi wystepy, wysiegajace w kierunku zblizonym do promieniowego, na któ¬ rych umieszczone sa lozyska przenoszace sile, mo¬ zliwym jest ograniczenie dlugosci piasty.Przedmiot wynalazku jest blizej wyjasniony na podstawie przykladu jego wykonania, przedsta¬ wionego ma rysunku, na (którym fig. 1 przed¬ stawia przekrój podluzny piasty wirnika, fig. 2 przekrój poprzeczny piasty wirnika wzdluz linii A—A na fig. 1, to jest pod katem prostym do wa¬ lu, a fig. 3 i 4 przedstawiaja schematycznie za¬ warte w piascie odmienne uklady tlokowego hy¬ draulicznego silownika.Ponizej opisane sa glównie tylko te czesci wir¬ nika, które maja specjalne znaczenie dla istoty wynalazku. Wynalazek opisano w nawiazaniu do znanego urzadzenia do mocowania i obracania lopatek wirnika w piascie i do znanej przekladni 0 bloku slizgowym do przenoszenia sily z tloka silownika hydraulicznego, przesuwnego w kierun¬ ku podluznym do wirnika, na znane urzadzenie obracajace lopatki wirnika, które wyposazone w silownik moga byc korzystnie zastosowane zgod¬ nie z wynalazkiem. Urzadzenia przenoszace moc i urzadzenia do mocowania i obracania lopatek moga miec równiez inna budowe, stosowana w wirnikach z nastawnymi lopatkami.Wirnik (fig. 1 i 2) posiada korpus 1 piasty, wy¬ konany z czterema lopatkami 3, we wnetrzu któ¬ rego w przestrzeni 5 wzdluz korpusu, umieszczo¬ ny jest hydrauliczny silownik tlokowy. Korpus 1 piasty posiada cztery rozmieszczone na obwodzie wybrania 7 wirnika, których kolnierze 9 tylko z czescia lo¬ patki sa pokazane na rysunku. Kazda lopatka 3 wirnika jest przymocowana obrotowo do korpusu 1 piasty za pomoca lozyskowego pierscienia 11, przykreconego do korpusu 1 piasty i docisnietego przez pierscien 13 czopu korbowego, przymocowa¬ nego z kolei do kolnierza 9 lopatki i zaopatrzone¬ go w korbowy czop 15 (fig. 2). Pierscien 13 czopu korbowego jest zamocowany obrotowo na lozysku 17 czopu glównego, umieszczonego w wybraniu 7 korpusu piasty. Korpus 1 piasty jest przymocowa¬ ny do kolnierza 19 na wale 21 wirnika.Wal 21 wirnika jest wykonany ze srodkowym osiowym otworem 23, to znaczy ma postac rury.Wewnatrz otworu 23 jest umieszczona rura 25, przesuwna w kierunku osiowym. Rura 25 i wolna przestrzen w otworze 23, miedzy rura 25 i walem 21 wirnika, sluza jako przewód zasilajacy i jed¬ noczesnie powrotny do przeplywu cieczy pod ci¬ snieniem, do tlokowego hydraulicznego silownika w piascie 1. Korpus 1 piasty jest wyposazony, na 4 koncu przeciwleglym do kolnierza 19 walu wir¬ nika, w pokrywke zamykajaca 27, przy czym sto¬ zek 29 uszczelnia przestrzen wewnetrzna 5 od zewnatrz.Hydrauliczny silownik tlokowy umieszczony w piascie, przystosowany do obracania lopatek 3 wirnika, posiada, zgodnie z wynalazkiem, podwój¬ ny tloik 31, zbudowany jako jeden sztywny ze¬ spól mechaniczny do przenoszenia sily cieczy pod cisnieniem na kazda lopatke 3 wirnika poprzez korbowe czopy 15 na pierscieniach 13 czopów kor¬ bowych. Podwójny tlok 31 sklada sie z dwóch tloków, z jednej strony z tloka 33 (fig. 1), posia¬ dajacego zewnetrzna cylindryczna prowadzaca po¬ wierzchnie 35, uszczelnionego zewnetrzna uszczel¬ ka 39, który wraz z zamykajaca pokrywa 27 two¬ rzy robocza komore 41 na ciecz pod cisnieniem uruchamiajaca tlok 33, a z drugiej strony z tloka 43, który wraz z wewnetrzna uszczelka 45 i po¬ wierzchnia 47 cylindra 49, przymocowanego do korpusu 1 piasty, tworzy miedzy tlokiem 43 i cy¬ lindrem 49 robocza komore 51 na ciecz pod cis¬ nieniem, uruchamiajaca tlok 43.Cylinder 49 posiada otwór 53, stanowiacy srod¬ kowy osiowy kanal, zaopatrzony w uszczelke 55, cylindrycznej czesci 57, polaczonej sztywno z po¬ dwójnym itlokiem 31 o szerszym odcinku 61 i wez¬ szym 63. Rura 25 przechodzi poprzez szerszy od¬ cinek 61 otworu i jest zamocowana w dolnej czesci tego odcinka w taki sposób, ze laczy sie z wezszym odcinkiem 63 otworu, poprzez który jest polaczona z robocza komora 41 w celu dostarcze¬ nia i odprowadzenia cieczy pod cisnieniem. Prze¬ strzen w otworze 23 miedzy rura 25 i walem 21 wirnika laczy sie z szerszym odcinkiem 61 otworu 53, który poprzez promieniowe otwory 65 jest po¬ laczony z robocza komora 51 dlla doprowadzenia i odprowadzenia cieczy pod cisnieniem. Doprowa¬ dzenie i odprowadzenie cieczy pod cisnieniem z roboczych komór 41 i 51 jest regulowane przez zawory znanej konstrukcji, które w rozwiazaniu pokazanym na fig. 1 nie sa umieszczone w piascie wirnika. Wedlug innego znanego wykonania wir¬ nika z lopatkami o iiastw.nym skoku, przeplyw cieczy hydraulicznej do i z hydraulicznego silow¬ nika tlokowego, umieszczonego w piascie, jest re¬ gulowany za pomoca zaworu sterujacego, umiesz¬ czonego w piascie. Zawór taki jest uruchamiany przez ruch osiowy rury odpowiadajacej rurze 25 (fig. 1). Poza tym zastosowaniem, rura taka sluzy jako przewód zasilajacy dla cieczy pod cisnieniem, podczas gdy przestrzen miedzy rura i walem sta¬ nowi przewód powrotny. Urzadzenie z zaworem sterujacym, umieszczone w piascie moze byc z korzyscia zastosowane w wirniku wedlug wyna¬ lazku.Fig. 2 przedstawia podwójny tlok 31, zaopatrzo¬ ny w wystepy 67, jeden dla kazdej lopatki 3 wir¬ nika, które wystaja promieniowo z podwójnego tloka 31 poprzez wybrania 69 w korpusie 1 pia¬ sty. Wybrania 69 pozwalaja na przesuniecie wy¬ stepów 67 w kierunku osiowym wewnatrz korpu¬ su 1 piasty na odleglosc konieczna dla wymaga¬ nego ruchu lopatek 3 wirnika. Wystepy 67 znaj¬ duja sie w czesci srodkowej podwójnego tloka 31. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60ftl774 W przedstawionej konstrukcji kazdy wystep 67 jest polaczony z korbowym czopem 15 za pomoca slizgowego bloku 71, w którym jest zamocowany obrotowo korbowy czop 15. Slizgowe bloki 71 sa przystosowane do slizgania sie w lozyskowych rowkach 73, wykonanych w odpowiednich wyste¬ pach 67, zaopatrzonych w prowadzace, prostopadle do wzdluznej osi podwójnego tloka 31. Mala dlu¬ gosc piasty (fig. 4) uzyskuje sie w przypadku wpuszczenia jednego z cylindrów w wal 21 wir¬ nika.Fig. 3 i 4 przedstawiaja schematycznie odmien¬ ne uklady, rózne pod wzgledem mozliwosci pro¬ wadzenia i uszczelniania miedzy tlokiem 33 i 43 podwójnego tloka 31 i dwoma cylindrami w kor¬ pusie 1 piasty.Poniewaz podwójny tlok 31 jest jednoczesnie prowadzony wzdluz dwóch nieruchomych cylin¬ drów 37 i 49, tylko dwie powierzchnie prowadza¬ ce 35 i 47 wymagaja dokladnej obróbki na calej dlugosci osiowej, natomiast przeciwlegle po¬ wierzchnie cylindryczne wymagaja obróbki tylko w obszarach sasiadujacych z ich uszczelkami 39 i 45.Fig. 3 przedstawia uklad odpowiadajacy ukla¬ dowi przedstawionemu na fig. 1. Tlok 33 podwój¬ nego tloka 31 ustawionego najdalej od walu 21 wirnika, jest zaopatrzony w zewnetrzna prowa¬ dzaca i uszczelniajaca powierzchnie 35, poprzecz¬ na w stosunku do wewnetrznej uszczelki 39 w cy¬ lindrze 37. Tlok 43 sasiadujacy z walem 21 wirni¬ ka ma ksztalt rury i jest zaopatrzony w we¬ wnetrzna uszczelke 45, przystosowana do slizgania sie wzdluz zewnetrznej prowadzacej powierzchni 47 cylindra 49.Fig. 4 przedstawia uklad, w którym tlok 33 ma ksztalt rury i jest zaopatrzony w wewnetrzna uszczelke 77, przystosowana do slizgania sie wzdluz zewnetrznej prowadzacej powierzchni 79 cylindra 81. Tlok 43 jest zaopatrzony w zewnetrz¬ na prowadzaca powierzchnie 83, wspólpracujaca z powierzchnia wewnetrzna uszczelki 85 cylindra 87. 6 PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Wirnik z lopatkami o nastawnym skoku, za¬ mocowanymi w piascie wirnika, zawierajacy hy¬ drauliczny silownik tlokowy podwójnego dzialania, 5 przystosowany do przenoszenia ruchu tloka si¬ lownika ma obrotowe lopatki wirnika, przy czym hydrauliczny tlokowy silownik umieszczony w piascie wirnika zawiera jeden podwójny tlok two¬ rzacy sztywny zespól mechaniczny skladajacy sie 10 z dwóch tloków, przesuwny osiowo wzgledem dwóch oddzielnych cylindrów ustawionych po obu stronach podwójnego tloka wspólosiowo, osadzo¬ nych nieruchomo w piascie wirnika, tworzacych lacznie z tlokami dwie robocze komory cieczy hy- 15 draulicznej uruchamiajacej podwójny tlok, przy czym srodkowa czesc podwójnego tloka jest za¬ opatrzona, w kierunku poprzecznym do osi, w przenoszace sile, lozyska dla laczacych elementów sluzacych do przenoszenia ruchu podwójnego tloka 20 na lopatki wirnika, znamienne tym, ze tlok (33) podwójnego tloka (31) jest umieszczony przesuwnie w kierunku osiowym wewnatrz odpowiadajacego mu cylindra (37), a drugi tlok (43) podwójnego tloka (31) jest umieszczony przesuwnie w kierun- 25 ku osiowym po zewnetrznej stronie odpowiadaja¬ cego mu cylindra (49).

2. Wirnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze pomiedzy cylindrem (37, 49), a tlokiem (33, 43) umieszczone sa uszczelki (39, 45).

3. Wirnik wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze zewnetrzna prowadzaca powierzchnia (35) tloka (33) podwójnego tloka (31) znajduje sie w tej sa¬ mej plaszczyznie co wewnetrzna prowadzaca po- 35 wierzchnia (47) cylindra (49) wspóldzialajacego z tlokiem (43).

4. Wirnik wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze srodkowa czesc podwójnego tloka (31) jest zaopa¬ trzona w lezace w plaszczyznie poprzecznej do 40 jego osi wystepy (67), wystajace w kierunku zbli¬ zonym do promieniowego, przy czym na wystepach umieszczone sa lozyska (73) przenoszace sile. 30 PL PL