PL67784B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 16.VH.1973 KI. 59e,2 MKP F04b 19/10 CAYTELNIA' UlCD n I Urzedu Patentowego ! Wspóltwórcy wynalazku: Wladyslaw Wisniewski, Jan Piotrowski, Zbigniew Szeler Wlasciciel patentu: Centrum Techniki Okretowej Przedsiebiorstwo Panstwowe Wyodrebnione, Gdansk (Polska) Pompa lopatkowa o zmiennym wydatku Przedmiotem wynalazku jest pompa lopatkowa dwu¬ stronnego dzialania o zmiennym wydatku, która nape¬ dzana inna pompa, staje sie silnikiem o zmiennym mo¬ mencie obrotowym.Dotychczas znane pompy lopatkowe sa jednostronne¬ go lub dwustronnego dzialania i posiadaja wirniki z wysuwalnymi z nich slizgowo lopatkami lub lopatkami osadzonymi wahliwie na sworzniu. W czasie pracy pom¬ py lopatki te slizgaja sie po biezni cylindra.Pompy lopatkowe jednostronnego dzialania posiadaja najczesciej cylindryczny wirnik osadzony w cylindrze z okragla bieznia. Zmiane wydatku takiej pompy przy stalych obrotach wirnika uzyskuje sie przez przesuwanie wzgledem siebie osi wirnika i cylindra. Przesuniecia te sa najczesciej realizowane przez obrót mimosrodowy ruchomego cylindra.Pompy lopatkowe dwustronnego dzialania maja cy¬ lindry umieszczone z reguly nieóbrotowo w obudowie.Os obrotu wirnika pompy lopatkowej dwustronnego dzialania jest ustawiona w sposób nie przesuwamy w srodku elipsy, jaka tworzy wewnetrzna strona cylindra obudowy. Pompa ta jest wspólsrodkowa, nienastawna, bez zmiany wydatku przy stalych obrotach, lecz poprzez dwustronne dzialanie jest odciazona.Wada dotychczasowej mimosrodowej pompy lopatko¬ wej o zmiennym wydatku jest wysokie obciazenie lo¬ zysk wirnika* wynikajace z jednostronnego cisnienia cieczy. Obciazenia te sa znaczne nawet w przypadku niezbyt wysokich cisnien cieczy i dlatego robocze ci¬ snienia tego rodzaju pomp lopatkowych nie przekracza¬ lo 15 20 25 30 ja na ogól 35 kG/cm2. Konstrukcja wysuwalnych lopa¬ tek i ich prowadnic, ze wzgledu na duze sily tarcia w prowadnicach, wymaga odpowiednich materialów. Wady te powoduja straty na sprawnosci mechanicznej. Wada dotychczasowej pompy lopatkowej dwustronnego dziala¬ nia jest niemozliwosc zmiany wydatku w sposób ciagly, przy stalych obrotach wirnika.Celem wynalazku jest usuniecie wad obu opisanych typów pomp: mimosrodowej o zmiennym wydatku i pompy odciazonej, dwustronnego dzialania o stalym wy¬ datku. Postawiono sobie zadanie techniczne opracowa¬ nia pompy lopatkowej dwustronnego dzialania a wiec odciazonej, o ciaglej zmianie wydatku przy stalych obrotach wirnika.Cel ten zostal osiagniety przez zastosowanie w pom¬ pie dwustronnego dzialania, ruchomego obrotowo cy¬ lindra, który wewnatrz posiada bieznie dla lopatek o ksztalcie owalu, a na zewnatrz ma uzebienie. Uzebienie to jest wspólsrodkowe z cylindrycznym wirnikiem.Obrotowosc cylindra pozwala na zmiane polozenia owal¬ nej biezni w stosunku do nieruchomych komór ssacych i tloczacych, a w konsekwencji zmiane wydatku pompy lub nawet zmiane kierunku przeplywu cieczy. Ruch cy¬ lindra jest powodowany obrotem zazebionego z nim kola zebatego osadzonego na walku, który wychodzi jednym koncem na zewnatrz obudowy. Na walku tym jest osadzona korba do obracania cylindra.Cylinder z boków jest ograniczony pokrywami a na obwodzie prowadzony w odsadzeniach obudowy.Lopatki pompy osadzone sa w wirniku i zamocowane 6778467784 sa do niego wahliwie na grzebieniowych zawiasach i sworzniach.Przy ustawieniu dluzszej osi owalu biezni pod ka¬ tem 45° w stosunku do osi wystepów wydatek pompy równa sie zeru. Dla osiagniecia maximum wydatku pom- 5 py, nalezy dokonac obrotu cylindra o 45° od polozenia zerowego w lewo lub w prawo. W polozeniu zerowym nie ma przeplywu czynnika przez pompe, natomiast przejscie przez polozenie zerowe zmienia w sposób ciag¬ ly przeplyw czynnika w ten sposób, ze wloty staja sie .Q wylotami i odwrotnie.Rozdzial komór na ssace i tloczace uzyskano przez takie uksztaltowanie pokryw, ze od strony wewnetrznej pompy spelniaja one role rozdzielacza przeplywów, dziela na komory i uszczelniaja przestrzenie miedzylo- 15 patkowe w czterech, równomiernie rozstawionych na obwodzie miejscach. Miejsca te od strony wewnetrznej tworza krzyzak przylegajacy do cylindra, lopatek, uszczelnien i wirnika, zas wglebienia pomiedzy ramio¬ nami tych krzyzaków wydatku w sposób ciagly przy sta- 20 lych obrotach wirnika, od maksymalnych w jednym kie¬ runku przeplywu cieczy, poprzez stan zerowy, do maksy¬ malnych w przeciwnym kierunku przeplywu, przy jed¬ noczesnie calkowitym odciazeniu lozysk wirnika, uzy¬ skanemu przez wykorzystanie dwustronnego dzialania 25 pompy. Ponadto lopatki pompy, przez wahliwe ich za¬ mocowanie, sa odporne na zuzycie w przeciwienstwie do znanych lopatek wysuwanych z wirnika. Takie zamoco¬ wanie powoduje wyjatkowo male straty na tarcie przy zmianie polozenia obciazonej cisnieniem lopatki wzgle- 30 dem wirnika. Konstrukcja wedlug wynalazku pozwala na stosowanie wyzszych cisnien np. do 300 kG/cm2, od do¬ tychczasowych majacych miejsce w pompach lopatko¬ wych. Ponadto osadzenie lopatek na zawiasach grzebie¬ niowych zwieksza wytrzymalosc sworznia. 35 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykla¬ dach wykonania na rysunkach, na których: fig. 1 przed¬ stawia w swej lewej polowie rzut przekroju A—A z fig. 2, a prawa polowa przedstawia rzut przekroju B—B z fig. 2, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny wedlug *° linii ciecia C—C na fig. 1, fig. 3 przedstawia w swej lewej polowie rzut przekroju E—E z fig. 4, a w prawej polowie widok pompy, fig. 4 przedstawia przekrój po¬ przeczny pompy wedlug linii ciecia D—D na fig. 3, fig. 5 przedstawia w swej lewej polowie widok pompy, 45 a w prawej polowie rzut przekroju F—F z fig. 6, fig. 6 przedstawia przekrój poprzeczny pompy wedlug linii ciecia G—G na fig. 5.Ponizej podano przyklady wykonania poszczególnych odmian pomp.W obudowie 1 znajduje sie wirnik 2 z lopatkami 3 osadzonymi na zawiasach grzebieniowych i na sworz¬ niach 4 oraz cylinder 5 tworza po cztery komory w kaz¬ dej pokrywie. Kazda komora posiada otwór prowadzacy na zewnatrz pompy. Cztery komory lezace naprzeciw siebie sa wlotowymi, zas pozostale cztery wylotowymi.Ciecz zasysana poprzez zewnetrzne otwory komór wlotowych dostaje sie do przestrzeni miedzylopatko- wych. Obrót wirnika powoduje zabieranie cieczy, która w w wyniku zmniejszenia sie przestrzeni miedzy lopatka¬ mi oraz w wyniku zamkniecia z obu stron ramionami krzyzaka, zostaje przetloczona z komór otworami wylo¬ towymi do odbiornika.Lopatki w czasie pracy pompy dociskane sa do biezni « 50 cylindra sila odsrodkowa i sprezyna lub tylko sila od¬ srodkowa.Pompa lopatkowa wedlug odmiany posiada staly cy¬ linder lecz obrotowy krzyzak osadzony na sterujacej tu-' lei, przez obrót którego uzyskuje sie obrót komór ssa¬ cych i tloczacych zawartych miedzy bieznia cylindra i wglebieniami krzyzaka. Zmiana polozenia komór w sto¬ sunku do owalnego otworu cylindra powoduje zmiane wydatku pompy, a przy wiekszym przesunieciu i zmia¬ ne kierunku przeplywu czynnika. Obrotu krzyzaka do¬ konuje sie za pomoca dzwigni zwiazanej z tym krzy¬ zakiem.Pompa lopatkowa wedlug dalszej odmiany posiada cylinder ze sprezystymi sciankami mogacymi zmieniac swój ksztalt. Zmiana ksztaltu scianek a wiec i zmiana ksztaltu biezni odbywa sie przez ruchy tloków, które sterowane parami moga rozciagac cylinder wzdluz jednej osi i sciskac cylinder wzdluz drugiej osi, tworzac w ten sposób bieznie eliptyczna. Sterowanie tloków mozna przeprowadzic na drodze hydraulicznej, pneumatycznej lub mechanicznej. Dzieki wiec ciaglej zmianie ksztaltu biezni odbywa sie ciegla zmiana wydatku pompy.Podstawowa zaleta pompy wedlug wynalazku jest zmiennosc z uzebieniem zewnetrznym. Cylinder 5 jest prowadzony na obwodzie w czterech odsadzeniach 6 korpusu 1, a zamkniety jest z obu stron pokrywami 7, przykreconymi do korpusu 1 srubami. Wnetrze cy¬ lindra 5, majace na fig. 1 ksztalt owalu, tworzy biez¬ nie 8, po której przy obrocie wirnika slizgaja sie lo¬ patki 3.Przestrzen zawarta miedzy bieznia 8 cylindra 5, a wirnikiem 2 oraz pokrywami 7, w miejscach czterech wystepów 9, jest uszczelnienie miedzy sasiadujacymi ze soba lopatkami 3 poprzez uszczelnienie 10. Przestrzenie te, poza wystepami 9, lacza sie z osmioma komorami, z których cztery komory 11 sa ssacymi a cztery komory 12 tloczacymi. Czynnik pompowany jest doprowadzany czterema otworami 13 do komór ssacych 11, zas odpro¬ wadzony przez komory tloczace 12 czterema otwora¬ mi 14.Poprzez obrót wirnika 2, ulozyskowanego w tulejach 15 i posiadajacego uszczelnienia 16, w kierunku poka¬ zanym na fig. 1 nastepuje ssanie i tloczenie czynnika odpowiednio otworami 13 i 14, to jest zgodnie z kie* runkami pokazanymi strzalkami pelnymi.Za pomoca kola zebatego 17, osadzonego na sworzniu 18 oraz przy obracaniu korba 19 nastepuje zmiana po¬ lozenia cylindra 5. Przy ustawieniu dluzszej osi owalu biezni 8 pod katem 45°, w stosunku do osi wystepów 9, wydatek pompy równa sie zeru. Odchylenie osi biezni, od tego polozenia w prawo lub w lewo, powoduje ciag¬ ly wzrost wydatku pompy od zera do maximum, które nastepuje przy pokrywaniu sie owalu z osia wystepów 9 na pokrywie 7.Przy odchyleniu w prawo o 45° od polozenia zero¬ wego osiaga sie maximum wydatku oraz kierunek prze¬ plywu wskazany strzalkami ciaglymi. Przy odchyleniu w lewo o 45° od polozenia zerowego osiaga sie maxi- mum wydatku oraz kierunek przeplywu wskazany strzalkami przerywanymi.Sprezynka 20 powodujaca docisk lopatki 3 do biezni 8 ma szczególne zastosowanie przy wykorzystaniu wyna¬ lazku jako silnik hydrauliczny.W pompie wedlug odmiany wirnik 2 wraz z lopat¬ kami 3 i sworzniami 4 sa identycznie wykonane jak w67784 poprzednim przykladzie, inna jest natomiast konstruk¬ cja cylindra i zmienia sie sposób sterowania kierunka¬ mi przeplywów i zmiennoscia wydatku.Krzyzaki 21 prowadzone w obudowie 22, posiadaja wielowypusty 23 zazebione z wielowypustami tulei steru¬ jacej 24. W tulei 24 jest osadzona tuleja slizgowa 25.Obudowe zamykaja z obu stron pokrywy 26 zamoco¬ wane do obudowy pierscieniami gwintowanymi 27.Za pomoca dzwigni 28, zamocowanej do tulei steru¬ jacej 24, nastepuje zmiana polozenia komór ssacych 30 lub tloczacych 31 w stosunku do owalu biezni 29, uksztaltowanej w obudowie 22. Cztery komory ssace i cztery tloczace sa utworzone dzieki ramionom 32 krzy¬ zaka 21.Skala 33 sluzy do odczytu wielkosci wydatku pompy oraz wskazuje kierunek przeplywu cieczy przez pompe.W pompie wedlug dalszej odmiany wirnik 2 wraz z lopatkami 3 i sworzniami 4 sa identycznie wykonane jak w poprzednich przykladach, inna jest natomiast konstrukcja cylindra 34 i obudowy 41, zmienia sie tez sposób sterowania kierunkami przeplywów i zmienno¬ scia wydatku.Cylinder 34 wedlug tej odmiany posiada scianki cien¬ koscienne sprezyste i jest wykonany jako jedna calosc z czterema prowadzacymi tlokami 35 i 36. Tloki usta¬ wione sa wzdluz prostopadlych do siebie osi, naprzeciw siebie.Taki utworzony z pierscienia i tloków cylinder, po¬ siada od strony wewnetrznej bieznie 37, po której sliz¬ gaja sie lopatki wirnika. Ksztalt biezni zmienia sie od kolowego w polozeniu zerowym, to jest wedlug prawej strony fig. 5, do polozenia biezni 38 lub 39. Zmiana wzdluz glównych osi cylindra jest powodowana ruchami tloków 35 i 36.Ruch tloków 36 ku srodkowi i towarzyszacy rmi ruch tloków 35 w kierunku od srodka, wywoluje ksztalt biez¬ ni 38. Odwrotne ruchy tloków powoduja ksztalt biez¬ ni 39. Ruch tloków jest sterowany na drodze hydraulicz¬ nej, do czego sluza cztery otwory 40 w obudowie 41.Zmianie ksztaltu biezni odpowiada zmiana wydatku pompy i kierunku przeplywu cieczy.Wirnik z lopatkami jest zamkniety z obu stron po¬ krywami 42 zamocowanymi do korpusu 41 nakretkami 43 i jest obrotowy jak w poprzednich odmianach.Przeplyw cieczy z lub do przestrzeni miedzylopatko- 5 wych odbywa sie otworami 44 do lub z czterech ko¬ mór 45. 10 PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Pompa lopatkowa o zmiennym wydatku dwustron¬ nego dzialania, która napedzana inna pompa staje sie silnikiem hydraulicznym o zmiennym momencie obro¬ towym posiadajaca cylindryczny wirnik z lopatkami 15 osadzony centrycznie w cylindrze o owalnej biezni, zna¬ mienna tym, ze cylinder (5) jest osadzony obrotowo wzgledem ssacych komór (11) i tloczacych komór (12) utworzonych przez obudowe (1), pokrywy (7) i wyste¬ py (9), przy czym cylinder (5) po stronie zewnetrznej ma 20 ksztalt kolowy i posiada uzebienie wspólsrodkowe z wir¬ nikiem.

2. Pompa lopatkowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze cylinder (5) zazebiony jest z kolem zebatym (17) osa¬ dzony na walku (18) wyprowadzonym na zewnatrz obu- 25 dowy (1) i polaczonym z korba (19), przy czym cylinder ulozyskowany jest obrotowo w odsadzeniach (6) obudo¬ wy (1).

3. Pompa lopatkowa wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze lopatki (3) slizgajace sie po biezni (8) osadzone | 30 s$ w wirniku (2) wahliwie na grzebieniowych zawiasach i sworzniach (4).

4. Odmiana pompy lopatkowej wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze ma ruchomy krzyzak (21), osadzony na sterujacej tulei (24), polaczony z dzwignia (28) do zmia- 35 ny polozenia ssacych komór (30) i tloczacych komór (31).

5. Odmiana pompy lopatkowej wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze cylinder (34) wykonany jest jako ele¬ ment sprezysty, zmieniajacy ksztalt swej biezni na sku- 40 tek sterowania ruchem tloków (35) i (36) zwiazanych trwale z cylindrem i ulozyskowanych w obudowie (41).KI. 59e,2 67784 MKP F04b 19/10 A-A _8 14 12 6 20B-B FLg.2KI. 59e,2 67784 MKP F04b 19/10 M Flq.4KI. 59*2 67784 MKP F04b 19/10 WDA-l. Zam. 5992, naklad 110 egz. Cena zl 10,— PL PL