PL71972B1 - - Google Patents

Description

Maszyna z wirujacym tlokiem uzebionym Przedmiotem wynalazku jest maszyna z uzebionym tlokiem wirujacym, skladajaca sie z dwóch uzebionych elementów wspólpracujacych, a mianowicie zewnetrznie uzebionego tloka i wewnetrznie uzebionego pierscie¬ nia otaczajacego ten tlok i majacego wiecej zebów niz ten tlok. Pomiedzy zebami obu elementów utwo¬ rzone sa komory robocze majace polaczenie ze strona nisko- i wyskocisnieniowa maszyny za pomoca na prze¬ mian zamykanych i otwieranych przewodów. Wszystkie zeby jednego z elementów uzebionych posiadaja wklad¬ ki uszczelniajace, osadzone ruchomo w kierunku pro¬ mieniowym i stykajace sie tylko okresowo z drugim elementem uzebionym.Dzieki zastosowaniu wkladek uszczelniajacych tego typu maszyna ta moze byc bardzo szczelna. W przy¬ padku zastosowania jej jako pompy recznej do hydro¬ statycznego ukladu sterowania pozwala to na uzyska¬ nie wiekszej sprawnosci ukladu. Ponadto dopuszczalne sa wieksze tolerancje wymiarowe przy wytwarzaniu wspólpracujacych ze soba elementów uzebionych.Znana jest maszyna tego typu, posiadajaca wkladki uzebionego tloka. Wkladki te moga (przesuwac sie na zewnatrz w pewnym ograniczonym zakresie pod dzia¬ laniem sprezyny. Konstrukcja tej maszyny jest taka, ze zwykle tylko jedna lub najwyzej jeszcze dwie sa¬ siednie wkladki uszczelniajace dzialaja jednoczesnie i w momencie gdy objetosci komór sa najwieksze wkladka taka lut) wkladki oddzielaja przestrzen wysokiego cis¬ nienia od przestrzeni niskiego cisnienia. Powoduje to 10 15 20 30 mniejsze zuzycie wkladek uszczelniajacych i zmniej¬ szenie sil tarcia w porównaniu z takimi rozwiazaniami, w których wkladki takie pozostaja w stalym kontakcie z przeciwlegla czescia. Zostalo jednak stwierdzone, ze przy takiej konstrukcji wystepuja znaczne straty na skutek powstajacych nieszczelnosci.Znana jest równiez maszyna tego typu, w której uzebiony tlok ma znacznie mniej zebów niz otacza¬ jacy go pierscien, w pozostalej przestrzeni jest osadzo¬ na wkladka o ksztalcie lukowatym. W maszynie tej elementy uszczelniajace sa osadzone podatnie na bocz¬ nych powierzchniach zebów pierscienia uzebionego i uszczelniaja z obu stron komory pomiedzy zebami w punktach, których polozenie wzgledem wkladek jest stale. Maszyna ta jest przeznaczona do pracy z czyn¬ nikiem rozpreznym takim jak para. Uszczelniona ko¬ mora znajduje sie w takiej maszynie po jej stronie rozprezania.Konstrukcje tego typu wykazuja równiez straty spo¬ wodowane nieszczelnoscia poniewaz nie mozna uzys¬ kac w nich uszczelnienia pomiedzy wkladka i elemen¬ tami uzebionymi.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji ma¬ szyny z uzebionym tlokiem wirujacym, w której straty spowodowane nieszczelnoscia bylyby znacznie zmniej¬ szone przy jednoczesnym nieznacznym zwiekszeniu tar¬ cia i zuzycia wkladek uszczelniajacych.Cel ten osiagnieto wedlug wynalazku dzieki takiemu rozmieszczeniu wkladek uszczelniajacych na pierscieniu uzebionym aby wspólpracowaly one z tlokiem uzebio- 7197271*72 aym dwukrotnie .podczas kazdego cyklu roboczego, oby kazda komora byla uszczelniona z obu stron para przy¬ leglych wkladek uszczelniajacych zarówno przy mini¬ malnej jak i maksymalnej objetosci kazdej z komór oraz alby jedna najwyzej dwie wkladki uszczelniajace opieraly sie o tlok uzebiony po stronie wysokiego i niskiego cisnienia.Przy tym rozwiazaniu wkladki uszczelniajace od¬ dzielaja od siebie strone niskiego i wysokiego cis¬ nienia nie tylko wtedy, gdy objetosc komory jest naj¬ wieksza, ale równiez wtedy gdy jest ona najmniejsza.Jak wiadomo w maszynach z uzebionym tlokiem wiru¬ jacym omawianego typu w zakresie najwiekszej ob* jetosci komory, wspólpracuja ze soba wierzcholki dwóch zebów, podczas gdy przy najmniejszej objetosci komory, dwa zeby wspólpracuja ze soba powierzchnia¬ mi bocznymi. Podczas gdy dotychczas uwazano, ze istniejaca miedzy wpóljpracujacymi powierzchniami bocznymi zebów ograniczona szczelina daje wystar¬ czajace uszczelnienie, to jednak okazalo sie, ze w tym miejscu powstaja znaczne straty spowodowane nieszczel¬ noscia. Straty te zostaja ograniczone jesli równiez w tym zakresie, pracy na powierzchniach zebów wspól¬ pracujacych, zastosuje sie wkladki uszczelniajace. Cho¬ ciaz w takim ukladzie wiecej wkladek uszczelniajacych styka sie jednorazowo z uzebionym tlokiem to jednak nie nalezy sie spodziewac wzrostu tarcia i zuzycia wspólpracujacych czesci, poniewaz wkladki uszczelnia¬ jace umieszczone na wierzcholkach zebów pierscienia uzebionego wspólpracuja z dnami wrebów kazdego zeba tloka uzebionego, a zatem wystepuje tu tylko ruch obtaczania, a nie ruch slizgowy.Wkladki uszczelniajace przebiegaja korzystnie pro¬ mieniowo poprzez srodek kazdego z zebów uzebionego pierscienia. W zwiazku z tym nalezy sie spodziewac tylko minimalnego zuzycia powierzchni roboczych wkla¬ dek. Ponadto kierunek obrotu maszyny moze byc zmie¬ niany jesli zajdzie potrzeba.W przypadku gdy mniejsza ilosc wkladek uszczel¬ niajacych jest wystarczajaca w okreslonym momencie, to wtedy uzyskuje sie maksymalnie skuteczne uszczel¬ nienie jesli pierscien uzebiony ma nieparzysta ilosc zebów, a naprzeciw pary pracujacych aktualnie wkla¬ dek uszczelniajacych znajduje sie tylko jedna pracujaca wkladka.Istnieja maszyny z uzebionym tlokiem wirujacym, w których poszczególne komory nie sa polaczone za pomoca rowków, a zamiast tego posiadaja one prze¬ wody laczace komory na przemian ze strona niskiego i wysokiego cisnienia. Przykladem takiego rozwiazania jest maszyna z wirujacym tlokiem uzebionym, w któ¬ rej znajduja sie zawory przelaczajace, otwierajace na przemian przewody strony wysokiego i niskiego cis¬ nienia odpowiednio do tego czy komora posiada ak¬ tualnie maksymalna lub minimalna objetosc.W maszynach tego typu korzystnym jest, aby prze¬ wody laczace sie z komora znajdujaca sie miedzy dwie¬ ma przyleglymi wkladkami uszczelniajacymi pierscienia uzebionego. Uzyskuje sie dzieki temu okreslona ko¬ relacje miedzy wkladkami i wylotami przewodów. Prze¬ wód jest wtedy otwierany z chwila gdy komora jest uszczelniona z obu stron. Ponadto nie istnieje wtedy niebezpieczenstwo, ze wkladka uszczelniajaca przesu¬ nie sie poprzez wylot przewodu na skutek czego moze nastapic zaklócenie dzialania uszczelniajacego, ponie¬ waz wylot przewodu dziala w takim przypadku jako przewód obejsciowy.W innym rozwiazaniu wedlug wynalazku kazda z wkladek uszczelniajacych moze byc prowadzona w zna- 5 ny sposób w rowku i dociskana sprezyna oraz wy¬ posazona w zderzak ograniczajacy jej ruch promie¬ niowy, przy czym sprezyna moze byc sama polaczona z wkladka uszczelniajaca i dzialac jako ogranicznik ruchu, zastepujac dodatkowy zderzak. Przy takim roz- 10 wiazaniu, sprezyna spelnia dwie funkcje, wypycha ona wkladke do wewnatrz pierscienia i jednoczesnie za¬ bezpiecza przed nadmiernym jej wysunieciem w tym kierunku. W zwiazku z tym, nie ma potrzeby stoso¬ wania zderzaka na samej wkladce, a ta ostatnia moze 15 miec postac zwyklej plytki.Kazda ze sprezyn moze byc poprostu wykonana z dwóch kawalków drutu, osadzonych w bocznych row¬ kach uzebionego pierscienia, zamknietych plytkami przykrywajacymi. Celowym jest równiez jesli kazda 2o sprezyna jest wygieta odpowiednio do zarysu zewnetrz¬ nej powierzchni zeba, a w zagieciu znajduje sie otwór dla osadzenia sruby mocujacej. Uklad taki nie wymaga dodatkowego zwiekszania wymiarów pierscienia uzebio¬ nego dla sprezystego osadzenia wkladki uszczelniajacej. 25 Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykla¬ dzie wykonania na zalaczonym rysunku, na którym fig. 1 przedstawia maszyne wedlug wynalazku z uzebio¬ nym tlokiem wirujacym w przekroju wzdluznym, fig. 2 — te sama maszyne w przekroju A—A na fig. 1 30 w zwiekszonej podzialce z pominieciem srub mocuja¬ cych oraz walu przegubowego, fig. 3 — uklad z fig. 2 po jednym pelnym obrocie tloka, a fig. 4 — fragment maszyny w przekroju B—B oznaczonym na fig. 3.Korpus 1 maszyny posiada z jednej strony pokrywe 35 3 zamocowana srubami 2, a z drugiej strony pierscien posredni 5, pierscien uzebiony 6 oraz druga pokrywe 7 polaczone z korpusem srubami.Korpus ii posiada równiez otwór wlotowy 8 i drugi otwór wylotowy nie uwidoczniony na rysunku. Jesli 40 zalozymy, ze maszyna pracuje jako pompa to olej jest zasysany przez otwór wlotowy 8 w kierunku strzalki 9 i jest tloczony w kierunku oznaczonym strzalka 10.Pierscien uzebiony 6 wspólpracuje z uzebionym tlokiem 11 obracajacym sie powoli podczas gdy sam srodek 45 tloka wykonuje szybki ruch po torze kolowym.Dla umozliwienia przenoszenia ruchu obrotowego tlo¬ ka 11 na wal glówny 12 do tloka zamocowany jest wal przegubowy 13 kompensujacy ruch obiegowy srodka tloka i osadzony w obrotowym suwaku 14. Suwak ten so jest sztywno zamocowany do walu glównego 12 i po¬ siada dwa obwodowe rowki 15 i 16. Rowek 15 jest polaczony stale z otworem wlotowym 8 niskiego cis¬ nienia, a rowek 16 z otworem wylotowym od strony wysokiego cisnienia. Na obwodzie obrotowego suwaka 55 14 sa rowki 17 równolegle do jego osi i laczace sie obwodowymi rowkami 15 oraz rowki 18, równiez rów¬ nolegle do osi i rozmieszczone na przemian z row¬ kami 17, laczace sie z rowkami obwodowymi 16. Ilosc rowków 17 i 18 równoleglych do osi suwaka odlpowia- 50 da ilosci zebów tloka 11.Korpus 1 ma ponadto otwory 19, z których kazdy jest .przyporzadkowany przewodowi 20. Kazdy z prze¬ wodów 20 dochodzi do komór 21 utworzonych po¬ miedzy zebami tloka i pierscienia. Ilosc otworów 19 65 jest równa ilosci zebów pierscienia uzebionego 6. Ko^71OT2 mory 21 sa wiec na przemian, laczone z otworem wlo¬ towym od strony niskiego cisnienia i otworem wylo¬ towym od strony wysokiego cisnienia tak, ze pompa podaje w sposób ciagly olej pod cisnieniem. Z drugiej strony jesli przez, otwór wlotowy 8 jest doprowadzany olej pod wysokim cisnieniem to maszyna pracuje jako .silnik.Pierscien uzebiony 6 posiada siedem zebów 22, a tlok 11 ma szesc zebów 23. W rowjtu 2$ wykonanym w srodku kazdego z zebów 22 pierscienia. 6 osaczona jest przesuwnie plytkowa wkladka uszczelniajaca TA.Wkladka 24 jest wypychana w kierunku promieniowym do wewnatrz pierscienia 6 za pomoca dwóch sprezyn 26 wykonanych z drutu. Sprezyny 2$ opieraja sie o zewnetrzna powierzchnie wydrazen w zebach 22 i sa tak rozmieszczone, ze pozostawiaja swobodna prze¬ strzen dla wprowadzenia srub mocujacych 4. Sprezyny 26 sa umieszczone we wglebieniach %% wykonanych w bocznych powierzchniach pierscienia $ i sa zabez¬ pieczone przed wypadnieciem za pomoca nakrywek, to jest za pomoca pierscienia posredniego 5 oraz po¬ krywy 7. Jak to mozna zauwazyc na fig. 4, kazda z plytkowych Wkladek 24 ma boczne wyzlobienia 29, w które wchodza sprezyny 216. W ten sposób wkladka jest wypychana do wewnatrz pierscienia przez spre¬ zyne. Ruch ten jest jednak ograniczony tym, ze spre¬ zyny po rozprezeniu opieraja sie o krawedzie wgle¬ bien 28. Wloty 30 przewodów 20 przy dnach wrebów pomiedzy dwoma sasiednimi zebami 22 pierscienia 6, to jest pomiedzy przyleglymi wkladkami uszczelniaja¬ cymi 24.Dla ulatwienia opisu dzialania wkladki, liczac w kie¬ runku ruchu wskazówek zegara, sa oznaczone cyframi rzymskimi od I do VII, a poszczególne komory uGwot rzone miedzy zebami — literami S, T, IJ, V, ^V» Xi Y.W polozeniu pokazanym na fla. 2 komora V ma maksymalna objetosc i jest uszczejniona po obu stro¬ nach wkladkami uszczelniajacymi IV i V. Znajdujaca sie naprzeciw tej komory wkladka I opiera sie o po¬ wierzchnie tloka 11. Jesli tlok 11 obraca sie w kie¬ runku strzalki P komory W, X i Y znajduja sie pod wysokim cisnieniem, a komory S, T i U pod niskim cisnieniem, podczas gdy komora tV jest w punkcie przejsciowym pomiedzy niskim i wysokim cisnieniem.Na fig. 3, tlok uzebiony 11 jest pokazany w polozeniu obróconym o pewien kat w stosunku $Jo polozenia z fig. 2. W tym momencie komora Y znajduje sie w polozeniu, w którym jej objetosc jest najmniejsza.Jest ona uszczelniana z obu s^ron wkladkami I i VII.Wkladka IV znajduje sie naprzeciw komory Y. Wy¬ sokie cisnienie wytwarza sie w komorach V, W i X, a niskie w komorach S, T i U.Komora Y znajduje sie w punkcie przejscia od wy¬ sokiego cisnienia do niskiego. Mozna zauwazyc, ze wkladki opieraja sie o powierzchnie tloka 11 tytko w momencie zmiany cisnienia w jednej z komór w zwiazku z czym zadne tarcie tutaj nie wystepuje. Kaz¬ da z komór jest uszczelniana wkladkami w momencie przelaczania tak, ze zmiana cisnienia w komorze za- chadzi bez zaklócen. 5 PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Maszyna z wirujacym tlokiem uzebionym, zawie¬ rajaca dwa uzebione elementy, a mianowicie tlok uze- 10 bjony zewp^iiznie j pierscien uzebiony wewnetrznie, otaczajacy tqn tlpk i posiadajacy wieksza o jeden, ilosc zeljów niz ten tipjc, w której pomiedzy zebami obu elementów utworzone sa komory robocze majace polaczenie ze strona nisko- i wysokocisnieniowa ma- 15 szyny za pomoca pa przemian zamykanych i otwiera¬ nych pr^ewodpw, przy czym wszystkie zeby jednego z elementów posiadaja wMadki uszczelniajace osadzo¬ ne ruchomo w kierunku promieniowym i stykajace sje tylko okresowo z drugim elementem uzebionym, 20 znamienna rym, £e wkladki (24) sa osadzone w uze¬ bionym pierscieniu tak, ze podczas kaJA*^ cyklu pracy z tlokiem (II) wspólpracuja dwie sasiednie wklad¬ ki, przy czym kazda komora jest uszczelniona z dwóch stron para przyleglych wkladek, zarówno przy najwiek- 25 szej jak i przy najmniejszej objetosci, a jedna wkladka lub najwyzej dwie wkladki znajdujace sie po przeciw¬ leglej stronie gomory opieraja sie o powierzchnie tloka.

2. Maszyna wedlug zastrz. 1, znamienna tym, ze wkladki (24) usytuowane sa promieniowo przez srodek 3q kazdego z zebów (22) pierscienia uzebionego.

3. Maszyna wedlug zastrz. 1 i 2, znamienna tym, ze pierscien uzebiony (6) ma nieparzysta ilosc zebów, a naprzeciw pary czynnych wkladek uszczelniajacych (24) w danym polozeniu roboczym znajduje sie jedna 35 czynna wkladka.

4. Maszyna wedlug zastrz. 1—3, znamienna tym, ze przewody (20) laczace komory na przemian ze stro¬ na wysokocisnieniowa i niskocisnieniowa komory maja swe wyloty w komorach, usytowane pomiedzy dwiema 4Q sasiednimi wjelad^ami uszczelniajacymi (24) pierscienia uzebionego (6).

5. Maszyna wedlug zastrz. 1—4, znamienna tym, ze kazda wkladka uszczelniajaca (24) jest osadzona prze¬ suwnie w rowku (25) wykonanym w zebie (22), jest 45 wyposazona w sprezyne (26) wypychajaca ja z tego rowka oraz w ogranicznik ograniczajacy jej ruch pro¬ mieniowy, przy czym siprezyna (26) jest polaczona z wkladka uszczelniajaca i dziala jednoczesnie jako ogra¬ nicznik ruchu. 50

6. Maszyna wedlug zastrz. 5, znamienna tym, ze sprezyna (26) skla umieszczonych w bocznych wglebieniach (28) pierscie¬ nia uzebionego (6) zamknietych pokrywami (5 i 7).

7. Maszyna wedlug zastrz. 5—6, znamienna tym, ze 5S kazda ze sprezyn (26) jest zakrzywiona tworzac ksztalt odpowiadajacy zewnetrznej powierzchni zeba i posiada o£wór do wprowadzenia sruby mocujacej.KI. 14b,l/10 71972 MKP FOlc 1/10 Fig 1 '? ? V* '6 ',819 l ?0 1,5 Fig. 2 25 2U 29 27 26KI. 14b,l/10 71972 MKP FOlc 1/10 27. 28- 26" 29' ir ^b /28 -26 Fig. 4 29 ^24KI.14b,l/10 71972 MKP FOlc 1/10 ERRATA W lamie 1, w wierszu 21 od góry jest: Znania jest maszyna tego typu, posiadajaca wkladki powinno byc: Znana jest maszyna tego typu, posiadajaca wkladki uszraeAufiaijajce osadzone w srodku kazdego z ze¬ bów Cena 10 zt WDA-l. Zam. 1521 naklad 100 egz. PL PL