Wirnikowa maszyna robocza Przedmiotem wynalazkujest wirnikowa maszyna robocza posiadajaca przynajmniej dwa elementy robocze, umieszczone po obu stronach tych elementów roboczych skrajne czesci obudowy, zlaczone wzajemnie elementami laczacymi na przyklad srubami, oraz element równowazacy, który dociskany jest jedna strona do elementów roboczych i wystawiona na dzialanie cisnienia równowazacego na strone druga.Jezeli komory robocze w tego rodzaju maszynie, utworzone miedzy elementami roboczymi wypelnione sa czynnikiem roboczym pod cisnieniem, na przyklad olejem, na dwie czesci skrajne obudowy dzialaja sily rozsuwajace je od siebie, powodujac naprezenie i wydluzenie srub laczacych. W wyniku tego, nastepuja w maszynie roboczej przecieki oleju, co obniza jej sprawnosc. Jakkolwiek wade te usunac mozna przez wykonanie skrajnych czesci obudowy z materialu odpornego na Wysokie cisnienie oraz przez zwiekszenie ilosci srub laczacych te czesci, na przyklad do osmiu lub dziesieciu, konstrukcja taka jest stosunkowo ciezka o znacznej ilosci materialu.Z tego powodu w jedna z czesci skrajnych obudowy umieszczony jest element równowazacy* w postaci ruchomej, swobodnej tulei. Tuleja ta dociskana jest jedna powierzchnia do elementów roboczych a na jej druga powierzchnie dziala cisnienie równowazace, dzieki czemu tuleja ta dociskana jest mocno do elementów roboczych, których druga powierzchnia dociskana jest do drugiej czesci skrajnych obudowy.W takim ukladzie jednakze istnieje niebezpieczenstwo przechylenia sie tulei, poniewaz komory robocze w wyzszych cisnieniach (na przyklad cisnieniach pompowania) stanowia strefe pierwsza, a komory robocze o cisnieniach nizszych (na przyklad cisnieniach ssania) sterte druga i nie jest mozliwe uzyskanie cisnienia równowazacego jedynie w odniesieniu do strefy pierwszej. W celu uzyskania takiego cisnienia stosowany byc musi sprezony czynnik o cisnieniu okolo 5-M0% wiekszym od maksymalnego cisnienia w maszynie w celu zapewnienia, pomimo ograniczonej powierzchni równowazacej tulei, sila równowazaca tulei jest We wszystkich warunkach pracy wieksza od sily rozdzielajacej, powodowanej pr^ez czynnik roboczy.Celem wynalazku jest opracowanie wirnikowej maszyny roboczej nie posiadajacej wymienionych wad i niedogodnosci, w które} element równowazacy nie podlegalby przekrzywianiu sie i w której stosowane by bylo nizsze cisnienie równowazace. Cel ten osiagnieto w maszynie roboczej wedlug wynalazku, w której element równowazacy uksztaltowany jest w postaci tarczy, której czesci skrajne umieszczone sa miedzy pierscieniem obudowy'a jedna z jej czesci skrajnych, oraz przez utworzenie komory równowazacej dzialanie cisnieniem równowazacym miedzy dwoma pierscieniami uszczelniajacymi o róznych, obwodowych dlugosciach.2 81 363 W maszynie wedlug wynalazku, element równowazacy wysuniety jest na zewnatrz bardziej niz w znanych maszynach tego typu. W wyniku umieszczenia czesci skrajnej elementu równowazacego miedzy dwoma czesciami obudowy, co daje uklad równowazny w wielu przypadkach nieruchomemu ukladowi sciskajacemu polozenie elementu równowazacego jest ustalone i jego przekrzywienie lub przekoszenie jest niemozliwe.Z powodu duzej powierzchni przekroju poprzecznego powierzchnia równowazaca, objeta dwoma pierscie¬ niami uszczelniajacymi jest znacznie wieksza niz wynosila ta powierzchnia w znanych maszynach roboczych.Oznacza to, ze w zwyklych srednich warunkach pracy cisnienie czynnika równowazacego moze byc mniejsze a pomimo tego wytwarzana jest odpowiednia sila równowazaca. W szczególnie ciezkich warunkach wymagane jest szczególnie zabezpieczenie przed przekrzywieniem sie elementu równowazacego, dwa pierscienie uszczelniaja¬ ce sa tak uksztaltowane i tak umieszczone, ze strefa obejmujaca komory robocze pod wysokim cisnieniem znajduje sie na przeciwko wiekszej czesci powierzchni równowazacej anizeli sterfa obejmujaca komory robocze pod cisnieniem mniejszym.Z powodów technologicznych wspólsrodkowe usytuowanie dwóch pierscieni uszczelniajacych przy czym wewnetrzna srednica jest wieksza od srednicy otworu, w którym umieszczony jest wal napedowy pierwszego elementu roboczego, stanowiacego zewnetrznie uzebione kolo zebate oraz, ze zewnetrzny pierscien uszczelnia¬ jacy ma srednice wieksza niz srednica drugiego elementu roboczego stanowiacego wewnetrznie uzebiony pierscien. Przez odpowiedni dobór srednic mozliwe jest uzyskanie dostatecznie duzej powierzchni równowazacej, która przy okreslonym cisnieniu czynnika roboczego zapewnia sile równowazaca o dostatecznej wielkosci.Na przyklad powierzchnia równowazaca moze byc tak duza, ze cisnienie równowazace równe by bylo cisnieniu roboczemu w maszynie, pomijajac fakt, ze sila równowazaca jest wieksza od sily rozdzielajacej czesci obudowy pochodzacej od cisnienia roboczego. W szczególnie prostym ukladzie strona cisnieniowa maszyny polaczona jest jedynie za pomoca kanalu z przestrzenia miedzy dwoma pierscieniami uszczalniajacymi. Uzyskuje sie w ten sposób nastepna zalete, ze cisnienie równowazace zmienia sie wraz ze zmiana cisnienia roboczego, a efektywna róznica cisnien zawsze wystarcza do dociskania róznych elementów, a pomimo to nie wystepuje niepozadane hamowanie wynikajace z sil tarcia.W przykladowym wykonaniu wynalazku przynajmniej jeden z pierscieni uszczelniajacych umieszczony jest w narozu stopniowanego wglebienia w jednej z czesci skrajnych obudowy, przy czym pierscien ten dociskany jest w tym wglebieniu przed uksztaltowana równolegle czesc elementu równowazacego. Wglebienie w czesci skrajnej i czesc ksztaltowa elementu równowazacego wykonana byc moze jako prosta operaq'a tokarska.Ponadto stopniowane wglebienie wykorzystane byc moze jako prowadzenie elementu równowazacego wzgledem skrajnej czesci obudowy.Wglebienie i czesc ksztaltowa elementu równowazacego jest tak uksztaltowane, ze element równowazacy umieszczony jest we wglebieniu swa najwieksza dlugoscia osiowa a strona sasiednia do czesci skrajnej na zewnatrz. W ten sposób uzyskano dostateczna przestrzen zwrócona w kierunku na zewnatrz czesci skrajnej obudowy w celu umieszczenia elementów mocujacych, na przyklad laczników gwintowanych mocujacych maszyne w jedna calosc o; a/ danych srub do przykrecania maszyny do ramy. Z drugiej strony przestrzen ta jest wystarczajaca do innych celów w wewnetrznej czesci elemetnu równowazacego. W szczególnosci element równowazacy moze zawierac w tym miejscu lozysko slizgowe walu napedowego.W przykladowym wykonaniu elementy mocujace umieszczone sa w skrajnej czesci elementu równowazace¬ go. Zewnetrzny obwód moze byc zatem równy obwodowi sasiedniemu pierscieniowi obudowy i jej czesci skrajnej.Obudowa maszyny wykonana jest zatem z czterech plyt, na przyklad z dwóch czesci skrajnych, pierscienia i elementu równowazacego, zlaczonych i skreconych wzajemnie za pomoca srub. W zwiazku z tym element równowazacy i pierscien obudowy powinien byc osadzony na tych srubach swobodnie wzgledem dwóch skrajnych czesci obudowy. W przypadku gdy cisnienie czynnika roboczego wzrasta nadmiernie, powoduje to wydluzenie sie srub laczacych, co pozwala uniknac uszkodzenia elementu równowazacego i pozbawienie go spelniania jego rzeczywistych funkcji, to jest nie powoduje aby element ten nie byl w dalszym ciagu dociskany do elementów roboczych poprzez pozostale czesci obudowy.Zgodnie z dalsza cecha wynalazku element równowazacy ogranicza komore w sasiedniej czesci skrajnej obudowy, w której umieszczone jest lozysko kulkowe lub slizgowe. Komora ta zawarta jest równiez w znanych maszynych, ale w maszynach tych otwarta jest ona na zewnatrz i przykryta jest oddzielna pokrywa. W maszynie wedlug wynalazku funkcje takiej pokrywy spelnia zatem element równowazacy* Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia pompe zebata w przekroju podluznym, fig. 2 — pompe w przekroju poprzecznym wzdluz linii A—A uwidocznionej na fig. 1 oraz fig. 3- pompe w przekroju poprzecznym wzdluz linii B-B.Jak przedstawiono na fig. 1 czteroczesciowa obudowa pompy skrecona jest wzajemnie srubami 1.Obudowa ta sklada sie z czesci skrajnej 2, tarczy równowazacej 3, pierscienia 4 oraz drugiej czesci skrajnej 5.. 81363 3 Czesc skrajna 2 obudowy posiada gwintowane otwory 6, w które wkrecone sa sruby 1, zas pozostale czesci obudowy zawieraja wspólsrodkowe otwory 7. Ponadto czesc 2 obudowy posiada dodatkowe otwory gwintowane 8, sluzace do wykrecania srub mocujacych pompa do ramy. Czesc skrajna 5 posiada otwór laczacy 9, do którego laczony jest przewód ssacy, oraz otwór 10 do laczenia przewodu cisnieniowego. W pierscieniu 4 obudowy umieszczony jest obrotowo element roboczy, stanowiacy wewnetrznie uzebiony pierscien zebaty 11.Drugim elementem roboczym jest zewnetrznie uzebione kolo zebate 12 wspólpracujace ze wspomnianym pierscieniem zebatym i posiadajace o jeden zab mniej od tego pierscienia. Srodki pierscienia 11 oraz kola zebatego 12 przesuniete sa o niewielka odleglosc wzajemnie od siebie (fig. 3).Zebate kolo 12 napedzane jest poprzez polaczenie klinowe walem 13, ulozyskowanym w lozysku slizgowym 14 w czesci skrajnej 6 obudowy oraz w lozysku slizgowym 15 w tarczy równowazacej 3. W komorze 18 drugiej skrajnej obudowy 2 umieszczone jest lozysko kulkowe 16 oraz uszczelka 18 uszczalniajaca wal 13.Komora ta zamknieta jest od srodka silnika elementem równowazacym 3. Z drugiej strony sciska otwór 19, w którym umieszczone jest lozysko 14, zamkniety jest pokrywa 20.Uzebiony pierscien 11 oraz zebate kolo 12 tworza wzajemnie komore robocza 21, która polaczona jest na przemian z przewodem ssacym 22 oraz przewodem cisnieniowym 23 w czesci skrajnej 5 obudowy. Ze strona ssaca pompy polaczony jest otwór 19 za pomoca kanalu 26, komora 18 poprzez kanal 27, pierscieniowy kanal 29 poprzez kanalek 28 oraz drugi kanal pierscieniowy 31 poprzez kanalek 30. W ten sposób usuwane sa podczas pracy pompy przecieki oleju, wystepujace w komorze 18 oraz w otworze, oraz w kanalach 29 i 31. Strona cisnieniowa pompy polaczona jest poprzez kanal 32 i wglebienie 33 z obwodowym rowkiem 34, umieszczonym 'pomiedzy pierscieniem 11 oraz pierscieniem 4 obudowy oraz z komora równowazaca 36 poprzez kanal 35.Komora równowazaca 36 uksztaltowana jest miedzy elementem równowazacym 3 obudowy oraz skrajna czescia 2 i ograniczona jest na zewnatrz (od srodka pompy) pierscieniem uszczelniajacym 38 o przekroju okraglym, oraz od wewnatrz pierscieniem 37. Czesc skrajna 2 obudowy posiada cylindryczne wglebienia utworzone przez plaszczyzne obwodowa 39 i plaszczyzne promieniowa 40 oraz przez plaszczyzne obwodowa 41 i ograniczona pierscieniem 42. Pierscienie uszczelniajace 37 i 38 dociskane sa do narozy utworzone przez stozkowe powierzchnie 43 i 44 w elemencie 3. Ponadto element równowazacy 3 prowadzony jest osiowo w obwodowej powierzchni 41.Na fig. 2 przedstawiono liniami kropkowanymi powierzchnie 45, na której wystepuje wysokie cisnienie w pompie, w wyniku uszczelnienia komory roboczej na powierzchniach uszczelniajacych skrajnej czesci 5 i elementu 3 obudowy. Strefa ta znajduje sie wokól cisnieniowego przewodu 23 oraz wzdluz obwodowego rowka 34. Powierzchnia ta pomnozona przez cisnienie robocze w pompie wyznacza sile rozrywajaca, która winna byc zrównowazona przez sile równowazaca w komorze 36. Poniewaz cisnienie robocze w pompie równiez wystepuje w komorze 36, przekrój poprzeczny lub powierzchnia równowazaca tej komory 36, powinna byc wieksza od powierzchni 45 o okolo 5—10%.Jezeli na przyklad przy maksymalnym cisnieniu roboczym sila rozdzielajaca wynosi 2800 kG, sila równowazaca wynosic powinna okolo 3000 kg. Róznica 200 kG jest wystarczajaca do dociskania elementu 3 do elementów roboczych 11 i 12 ido dociskania ich do skrajnej czesci 5 obudowy. Sila ta jest ponadto wystarczajaco mala, by nie wystepowaly w pompie duze sily cierne. W przypadku spadku cisnienia, cisnienie równowazace spada równiez.Równiez zapewnione jest wlasciwe uszczelnienie pompy podczas szczególnie ciezkich wrunków jej pracy, w których sruby laczace 1 przy wysokim cisnieniu roboczym nieco rozciagaja sie. Zapewnione to jest dzieki temu, ze czesci 3, 4, 5, 11 i 12 sciskane sa odpowiednio duzymi silami równowazacymi, a ponadto pierscien uszczalniajacy 38 zapobiega przedostawaniu sie czynnika roboczego pod cisnieniem miedzy czesciami 2 i 3 obudowy i do wzajemnego ich rozdzielania. PL