WO2015104597A1 - Trochoidal pump - Google Patents

Trochoidal pump Download PDF

Info

Publication number
WO2015104597A1
WO2015104597A1 PCT/IB2014/066697 IB2014066697W WO2015104597A1 WO 2015104597 A1 WO2015104597 A1 WO 2015104597A1 IB 2014066697 W IB2014066697 W IB 2014066697W WO 2015104597 A1 WO2015104597 A1 WO 2015104597A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
shaft
sleeve
piston
cos
sin
Prior art date
Application number
PCT/IB2014/066697
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Станиславс МИРОПОЛЕЦС
Павелс МИРОПОЛЕЦС
Original Assignee
Станиславс МИРОПОЛЕЦС
Павелс МИРОПОЛЕЦС
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Станиславс МИРОПОЛЕЦС, Павелс МИРОПОЛЕЦС filed Critical Станиславс МИРОПОЛЕЦС
Publication of WO2015104597A1 publication Critical patent/WO2015104597A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/22Rotary-piston machines or pumps of internal-axis type with equidirectional movement of co-operating members at the points of engagement, or with one of the co-operating members being stationary, the inner member having more teeth or tooth-equivalents than the outer member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/106Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2250/00Geometry
    • F04C2250/30Geometry of the stator

Definitions

  • the invention relates to mechanical engineering and can be used for power drive, cooling and lubrication systems serving various mechanisms, in particular engines, as well as for pumping liquid and gas between containers.
  • Trochoid pumps in which the shaped profiles of the working surfaces are formed by trochoid fragments, are numerously represented in private inventions. Their main disadvantages are as follows: productivity and volumetric flow rate are limited by the permissible height of the teeth and blades; partial reverse return of the injected substance between the teeth of the interacting wheels reduces the efficiency of the pump.
  • the purpose of the invention is to increase the efficiency of the pump, reduce the size, weight and provide the following advantages: simplicity of design lack of ripple; ability to work at low and high pressures; the possibility of constructive refinement to obtain feed control.
  • the purpose of the present invention is achieved by using a cam shaft with a piston of a hyprochoidal profile placed inside the sleeve into the cavity of the epitrochoidal profile.
  • These structural improvements include the following.
  • the sleeve from the ends is closed by covers and inserted into the case in the form of a shell with inlet and outlet fittings.
  • the covers are the supports of the cam shaft, through one of them the shaft shaft protrudes outward, allowing rotation in both directions to change the pumping direction.
  • the processes of suction and discharge occur due to the fact that the contact lines of the piston with the sleeve divide the internal space into 4 variables with respect to the volume of the cavity.
  • the cavities are connected to the suction fitting at the time of expansion, sucking in liquid or gas, and with the pumping nozzle, at the time of reduction, squeezing them out. Stable pumping occurs.
  • figure 1 the device of the pump in longitudinal section
  • figure 2 is a view of the device along arrow A in figure 1;
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the device along line BB in FIG. 1;
  • figure 4 projection sleeve 1 in figure 1.
  • the device of the main components and parts of the pump is made as follows.
  • the sleeve 1 (Fig. 1, 3, 4) is a device in which the rotary pumping mechanism is located.
  • the outer surface of the sleeve is stationary in contact with the inner surface of the shell of the housing 3 and has five surface grooves: three for the seals 14, and two are communication channels 17 and 17 'of the same pressure cavities inside the sleeve through four channel openings 18 and 18'. Grooves are allowed to be made on the body.
  • the distance I between the communication channels should be equal to the distance between the holes in the housing under the fitting.
  • At the ends of the sleeve have threaded bores for fastening the covers and b 7.
  • a slip curve is rolled in from the inside by a hypotrochoid of the piston during shaft rotation. From both ends of the sleeve, the passage 19 is bored from the inside to a diameter d 19 > 14e for centering the covers b and 7.
  • the nominal length L i9 between the inner ends of the sleeve should be equal to the length C of the piston 2.
  • the angle ⁇ between the axes of the channel openings 18, 18 'and their diameters must be selected so that the holes are located closer to the small horizontal axis of the epitrochoid, but do not intersect it.
  • the piston 2 (Fig. 1, 3) has an axial longitudinal hole for landing on the cam 5 of the shaft directly, but movably or through sliding and rolling bearings.
  • the piston or cam shaft should be made of appropriate anti-friction material, such as bronze, etc.
  • the housing 3 (Fig. 1, 2, 3) may consist of a sheet sheath covering the outside of the sleeve, and two bosses 16 welded hermetically to the sheath, one above each communication channel 17 and 17 'of the sleeve. Channels are allowed to be made on the case.
  • the bosses have through threaded holes for connecting the fittings 15 and 15 '. The distance I between the axes of the holes should be equal to the distance between the communication channels on the sleeve.
  • the housing can be made integral with fittings.
  • the shaft 4 (Fig. 1, 3) contains sections with different sizes of the outer surfaces.
  • the output section is supported on the through cover b through the bearing or the flange 8.
  • the middle section serves for a fixed fit of the cam 5.
  • the inner end section of the shaft rests on the Central part of the blind cover 7 through the sliding bearing 9 or rolling.
  • the outer end section is used to connect the power drive.
  • the configuration of this section may be different depending on the known connection methods: keyed, gear, through a polyhedron, etc.
  • the shaft can be made as one integral part with a cam 5.
  • Cam 5 (Fig. 1, 3) is made in the form of a cylinder with a longitudinal hole d 5 .
  • the longitudinal axis of the hole is offset from the axis of the large cylindrical surface with a diameter of D 5 by an eccentricity e, which determines the parameters of the piston hyprochoid and sleeve epitrochoid.
  • a piston 2 is movably mounted on a surface with a diameter of D 5.
  • the cam length must be less than the piston length L 2 .
  • Caps b and 7 serve to center the shaft relative to the liner and to limit the longitudinal displacement of the piston.
  • the end face of the piston should freely, but without gaps, end the piston end.
  • This inner part of the cover is inserted into the end bore of the sleeve, centering it, and has a groove under the seal 13 on the centering surface.
  • Simple fixing holes are placed on the covers opposite the threaded holes on the ends of the sleeve. The covers differ only in the central part.
  • In the through cover b there is a central hole for accommodating the bearing or flange 8 under the shaft outlet and threaded holes for mounting the flange.
  • In the blind cover 7 there is a central recess for the rolling or sliding bearing 9 of the shaft 4.
  • Flange 8 (Fig. 1, 2) serves as a support for the outgoing part of the shaft. It has a Central hole with a groove for the seal 11. On the cylindrical surface of the flange embedded in the Central hole of the cover b, there is a second groove for the seal 12. On the flange there are simple mounting holes opposite the threaded holes of the cover b. The flange material is anti-friction.
  • the sliding bearing 9 (Fig. 1) has a central hole machined by the diameter of the shaft support portion, an outer surface pressed into the blind cover 7, and a protruding belt limiting the insertion depth near the end.
  • the sealing washer 10 (Fig. 3) with the outer and inner diameters machined by fittings 15, 15 'and the boss 16, are made of material resistant to the pumped substance.
  • O-rings 11, 12, 13, 14 (Fig. 1) - from a cord with a round or other cross-sectional profile.
  • the seal material is resilient and resistant to the pumped substance. Seals are placed on the corresponding parts in the grooves and are designed for tight contact of the parts: 11 - movable relative to each other and 12, 13, 14 - stationary. When the parts are precisely adjusted to each other, some of the above seals may not be used.
  • the fitting 15 and 15 '(Fig. 2, 3) is selected as a finished product for pump performance.
  • the fittings can be integral from the housing 3, for example, welded.
  • the piston has at least four points of contact with the sleeve, which divide the space between the piston and the sleeve into variables by volume of the part.
  • the presented pump sucks in and further squeezes out more liquid (approximately twice) than with gears of the gear pump, conventionally inserted into the internal dimensions of FIG. 3 (due to limited tooth height).
  • 7 - cover is deaf; 17 - - high pressure communication channel;

Abstract

The invention relates to hydraulic and pneumatic pumps having an operating rotor, which can be used for pumping liquid and gas between vessels or for supplying liquid and gas for cooling, lubrication and hydraulic driving purposes, particularly in internal combustion engines (fig. 1). The ability to achieve enhanced performance and efficiency relative to toothed pumps and vane pumps of identical dimensions and mass is achieved in that the present pump utilizes a novel design which includes a shaped sleeve, in which an actuating camshaft with a shaped piston are positioned. A change in the direction of rotation of the shaft changes the direction in which the liquid or gas is pumped.

Description

ТРОХОИДАЛЬНЫЙ НАСОС  TROCHOIDAL PUMP
Область техники Technical field
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для систем силового привода, охлаждения и смазки, обслуживающих различные механизмы, в частности двигатели, а также для перекачки жидкости и газа между емкостями.  The invention relates to mechanical engineering and can be used for power drive, cooling and lubrication systems serving various mechanisms, in particular engines, as well as for pumping liquid and gas between containers.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известны широко применяемые в машиностроении зубчатые и пластинчатые насосы [1, 2]. Многочисленно представлены в частных изобретениях трохоидные насосы, в которых фигурные профили рабочих поверхностей образованы фрагментами трохоид. Основные их недостатки следующие: производительность и объемная скорость потока ограничиваются допускаемой высотой зубьев и лопастей; частичный обратный возврат нагнетаемого вещества между зубьями взаимодействующих колес уменьшает КПД насоса.  Toothed and vane pumps are widely used in mechanical engineering [1, 2]. Trochoid pumps, in which the shaped profiles of the working surfaces are formed by trochoid fragments, are numerously represented in private inventions. Their main disadvantages are as follows: productivity and volumetric flow rate are limited by the permissible height of the teeth and blades; partial reverse return of the injected substance between the teeth of the interacting wheels reduces the efficiency of the pump.
Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the invention
Цель изобретения - повышение КПД насоса, уменьшение габаритов, массы и обеспечение следующих преимуществ: простота конструкции; отсутствие пульсации; способность работать при низких и высоких давлениях; возможность конструктивной доработки для получения регулировки подачи.  The purpose of the invention is to increase the efficiency of the pump, reduce the size, weight and provide the following advantages: simplicity of design lack of ripple; ability to work at low and high pressures; the possibility of constructive refinement to obtain feed control.
Цель настоящего изобретения достигается использованием кулачкового вала с поршнем гипотрохоидального профиля, помещенного внутрь гильзы в полость эпитрохоидального профиля. Эти конструктивные совершенствования при сочетании с известными конструкциями предусматривают следующее. Гильза с торцов закрыта крышками и вставлена в корпус в виде оболочки с входным и выходным штуцерами. Крышки являются опорами кулачкового вала, сквозь одну из них наружу выступает хвостовик вала, допускающий вращение в обе стороны для перемены направления перекачки. Процессы всасывания и нагнетания происходят за счет того, что линии контакта поршня с гильзой делят внутреннее пространство на 4 переменные по объему полости. При вращении вала и поршня с всасывающим штуцером соединяются полости в момент расширения, всасывая жидкость или газ, а с нагнетающим штуцером - в момент сокращения, выдавливая их. Происходит стабильная перекачка. The purpose of the present invention is achieved by using a cam shaft with a piston of a hyprochoidal profile placed inside the sleeve into the cavity of the epitrochoidal profile. These structural improvements, combined with well-known designs, include the following. The sleeve from the ends is closed by covers and inserted into the case in the form of a shell with inlet and outlet fittings. The covers are the supports of the cam shaft, through one of them the shaft shaft protrudes outward, allowing rotation in both directions to change the pumping direction. The processes of suction and discharge occur due to the fact that the contact lines of the piston with the sleeve divide the internal space into 4 variables with respect to the volume of the cavity. When the shaft and piston rotate, the cavities are connected to the suction fitting at the time of expansion, sucking in liquid or gas, and with the pumping nozzle, at the time of reduction, squeezing them out. Stable pumping occurs.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
На представленных фигурах показано следующее: The following figures show the following:
фиг.1 - устройство насоса в продольном разрезе; figure 1 - the device of the pump in longitudinal section;
фиг.2 - вид устройства по стрелке А на фиг.1; figure 2 is a view of the device along arrow A in figure 1;
фиг.З - поперечный разрез устройства по линии В-В на фиг.1; FIG. 3 is a cross-sectional view of the device along line BB in FIG. 1;
фиг.4 - проекции гильзы 1 на фиг.1. figure 4 - projection sleeve 1 in figure 1.
В соответствии с вышеприведенным конструктивным и функциональным принципом устройство основных узлов и деталей насоса выполнено следующим образом.  In accordance with the above structural and functional principle, the device of the main components and parts of the pump is made as follows.
Гильза 1 (фиг. 1, 3, 4) представляет собой устройство, в котором размещается роторный механизм перекачки. Наружной поверхностью гильза неподвижно соприкасается с внутренней поверхностью оболочки корпуса 3 и имеет пять поверхностных канавок: три - для уплотнений 14 , а две - являются каналами связи 17 и 17' однотипных по давлению полостей внутри гильзы через четыре канальных отверстия 18 и 18'. Канавки допускается делать и на корпусе. Расстояние I между каналами связи должно быть равно расстоянию между отверстиями в корпусе под штуцера. На торцах гильзы имеются резьбовые отверстия для крепления крышек б и 7. Внутри гильзы проделан сквозной продольный проход 19, контур поперечного сечения которого представляет собой наружную часть эпитрохоиды в виде замкнутой ломанной кривой линии с двумя осями симметрии длинной L, = 14е и короткой 1э = 10е. Формулы кривой в прямоугольных координатах: The sleeve 1 (Fig. 1, 3, 4) is a device in which the rotary pumping mechanism is located. The outer surface of the sleeve is stationary in contact with the inner surface of the shell of the housing 3 and has five surface grooves: three for the seals 14, and two are communication channels 17 and 17 'of the same pressure cavities inside the sleeve through four channel openings 18 and 18'. Grooves are allowed to be made on the body. The distance I between the communication channels should be equal to the distance between the holes in the housing under the fitting. At the ends of the sleeve have threaded bores for fastening the covers and b 7. Inside the sleeve done through a longitudinal passage 19, the cross-sectional contour of which is an outer part epitrochoid as a closed polygonal line curve with two axes of symmetry of the long L, = 14e and short e = 1 10th. Curve formulas in rectangular coordinates:
X— - (24 sin r + 25 sin 3τ), Υ = — (24 cos т + 25 cos Зт), X— - (24 sin r + 25 sin 3τ), Υ = - (24 cos t + 25 cos 3s),
где свободный параметр τ = 0, ... , 2π. Кривая со скольжением обкатывается изнутри гипотрохоидой поршня при вращении вала. С обоих торцов гильзы проход 19 расточен изнутри до диаметра d19 > 14e для центрирования крышек б и 7. Номинальная длина Li9 между внутренними торцами гильзы должна быть равна длине Ц поршня 2. where the free parameter is τ = 0, ..., 2π. A slip curve is rolled in from the inside by a hypotrochoid of the piston during shaft rotation. From both ends of the sleeve, the passage 19 is bored from the inside to a diameter d 19 > 14e for centering the covers b and 7. The nominal length L i9 between the inner ends of the sleeve should be equal to the length C of the piston 2.
Угол φ между осями канальных отверстий 18, 18' и их диаметры надо подбирать так, чтобы отверстия располагались ближе к малой горизонтальной оси эпитрохоиды, но не пересекали ее.  The angle φ between the axes of the channel openings 18, 18 'and their diameters must be selected so that the holes are located closer to the small horizontal axis of the epitrochoid, but do not intersect it.
Поршень 2 (фиг. 1, 3) имеет осевое продольное отверстие для посадки на кулачок 5 вала непосредственно, но подвижно или через подшипники скольжения и качения. В первом случае поршень или кулачок вала должен изготавливаться из соответствующего антифрикционного материала, например, бронзы и т.д. Профиль кривой поперечного сечения поршня - замкнутая кривая гипотрохоида с тремя вершинами и радиусом описанной окружности R2 = бе. Это треугольник Рёло. The piston 2 (Fig. 1, 3) has an axial longitudinal hole for landing on the cam 5 of the shaft directly, but movably or through sliding and rolling bearings. In the first case, the piston or cam shaft should be made of appropriate anti-friction material, such as bronze, etc. The piston cross-section curve profile is a closed hypotrochoid curve with three vertices and a radius of the circumscribed circle R 2 = бе. This is the Ryelo triangle.
Формулы кривой в прямоугольных координатах: Curve formulas in rectangular coordinates:
X = е (5 sin r— sin 2τ),  X = e (5 sin r - sin 2τ),
Υ = e (5 cos τ + cos 2τ).  Υ = e (5 cos τ + cos 2τ).
Корпус 3 (фиг. 1, 2, 3) может состоять из листовой оболочки, охватывающей снаружи гильзу, и двух бобышек 16, привариваемых герметично к оболочке по одной над каждым каналом связи 17 и 17' гильзы. Каналы допускается делать и на корпусе. Бобышки имеют сквозные резьбовые отверстия для подсоединения штуцеров 15 и 15'. Расстояние I между осями отверстий должно быть равно расстоянию между каналами связи на гильзе. Корпус может изготавливаться неотъемлемо со штуцерами.  The housing 3 (Fig. 1, 2, 3) may consist of a sheet sheath covering the outside of the sleeve, and two bosses 16 welded hermetically to the sheath, one above each communication channel 17 and 17 'of the sleeve. Channels are allowed to be made on the case. The bosses have through threaded holes for connecting the fittings 15 and 15 '. The distance I between the axes of the holes should be equal to the distance between the communication channels on the sleeve. The housing can be made integral with fittings.
Вал 4 (фиг. 1, 3) содержит участки с различными размерами наружных поверхностей. Выходной участок опирается на сквозную крышку б через подшипник или фланец 8. Средний участок служит для неподвижной посадки на него кулачка 5. Внутренний конечный участок вала опирается на центральную часть глухой крышки 7 через подшипник скольжения 9 или качения. Наружный конечный участок служит для подсоединения силового привода. Конфигурация этого участка может быть различной в зависимости от известных способов подсоединения: шпоночного, зубчатого, через многогранник и т.д. Вал может быть изготовлен как одна неразъемная деталь с кулачком 5. The shaft 4 (Fig. 1, 3) contains sections with different sizes of the outer surfaces. The output section is supported on the through cover b through the bearing or the flange 8. The middle section serves for a fixed fit of the cam 5. The inner end section of the shaft rests on the Central part of the blind cover 7 through the sliding bearing 9 or rolling. The outer end section is used to connect the power drive. The configuration of this section may be different depending on the known connection methods: keyed, gear, through a polyhedron, etc. The shaft can be made as one integral part with a cam 5.
Кулачок 5 (фиг. 1, 3) выполняется в виде цилиндра с продольным отверстием d5. Продольная ось отверстия смещена от оси большой цилиндрической поверхности с диаметром D5 на эксцентриситет е, который определяет параметры гипотрохоиды поршня и эпитрохоиды гильзы. На поверхность с диаметром D5 устанавливается подвижно поршень 2. Длина кулачка должна быть меньше длины поршня L2. Cam 5 (Fig. 1, 3) is made in the form of a cylinder with a longitudinal hole d 5 . The longitudinal axis of the hole is offset from the axis of the large cylindrical surface with a diameter of D 5 by an eccentricity e, which determines the parameters of the piston hyprochoid and sleeve epitrochoid. A piston 2 is movably mounted on a surface with a diameter of D 5. The cam length must be less than the piston length L 2 .
Крышки б и 7 (фиг. 1, 2, 3) служат для центрирования вала относительно гильзы и ограничения продольного смещения поршня. По внутреннему торцу крышки должен свободно, но без зазоров скользить торец поршня. Эта внутренняя часть крышки внедряется в торцевую расточку гильзы, центрируя ее, и имеет на центрирующей поверхности канавку под уплотнение 13. На крышках размещены простые крепежные отверстия напротив резьбовых отверстий на торцах гильзы. Отличаются крышки только центральной частью. В сквозной крышке б имеется центральное отверстие для размещения подшипника или фланца 8 под выходящую часть вала и резьбовые отверстия крепления фланца. В глухой крышке 7 имеется центральное углубление под подшипник качения или скольжения 9 вала 4.  Caps b and 7 (Fig. 1, 2, 3) serve to center the shaft relative to the liner and to limit the longitudinal displacement of the piston. The end face of the piston should freely, but without gaps, end the piston end. This inner part of the cover is inserted into the end bore of the sleeve, centering it, and has a groove under the seal 13 on the centering surface. Simple fixing holes are placed on the covers opposite the threaded holes on the ends of the sleeve. The covers differ only in the central part. In the through cover b there is a central hole for accommodating the bearing or flange 8 under the shaft outlet and threaded holes for mounting the flange. In the blind cover 7 there is a central recess for the rolling or sliding bearing 9 of the shaft 4.
Фланец 8 (фиг. 1, 2) служит опорой выходящей части вала. На нем имеется центральное отверстие с канавкой под уплотнение 11. На цилиндрической поверхности фланца, внедряемой в центральное отверстие крышки б, расположена вторая канавка под уплотнение 12. На фланце размещены простые крепежные отверстия напротив резьбовых отверстий крышки б. Материал фланца - антифрикционный.  Flange 8 (Fig. 1, 2) serves as a support for the outgoing part of the shaft. It has a Central hole with a groove for the seal 11. On the cylindrical surface of the flange embedded in the Central hole of the cover b, there is a second groove for the seal 12. On the flange there are simple mounting holes opposite the threaded holes of the cover b. The flange material is anti-friction.
Подшипник скольжения 9 (фиг. 1) имеет центральное отверстие, обработанное по диаметру опорной части вала, наружную поверхность, запрессовываемую в глухую крышку 7, и близ торца выступающий поясок, ограничивающий глубину запрессовки.  The sliding bearing 9 (Fig. 1) has a central hole machined by the diameter of the shaft support portion, an outer surface pressed into the blind cover 7, and a protruding belt limiting the insertion depth near the end.
Шайба уплотнительная 10 (фиг. 3) с наружным и внутренним диаметрами, обработанными по штуцерам 15, 15' и бобышке 16, изготавливаются из материала, стойкого к перекачиваемому веществу. Кольца уплотнительные 11, 12, 13, 14 (фиг. 1) - из шнура с круглым или другим профилем поперечного сечения. Материал уплотнений упругий и стойкий к перекачиваемому веществу. Уплотнения размещаются на соответствующих деталях в канавках и предназначены для герметичного контакта деталей: 11 - подвижных относительно друг друга и 12, 13, 14 - неподвижных. При точной подгонке деталей друг к другу часть вышеуказанных уплотнений можно не применять. The sealing washer 10 (Fig. 3) with the outer and inner diameters machined by fittings 15, 15 'and the boss 16, are made of material resistant to the pumped substance. O-rings 11, 12, 13, 14 (Fig. 1) - from a cord with a round or other cross-sectional profile. The seal material is resilient and resistant to the pumped substance. Seals are placed on the corresponding parts in the grooves and are designed for tight contact of the parts: 11 - movable relative to each other and 12, 13, 14 - stationary. When the parts are precisely adjusted to each other, some of the above seals may not be used.
Штуцер 15 и 15' (фиг. 2, 3) подбирается как готовое изделие по производительности насоса. Штуцера могут быть неразъемными от корпуса 3, например, приварными.  The fitting 15 and 15 '(Fig. 2, 3) is selected as a finished product for pump performance. The fittings can be integral from the housing 3, for example, welded.
На основе подетально описанной выше конструкции устройства ниже разобрана последовательность функционирования насоса.  Based on the detailed design of the device described above, the sequence of the pump is described below.
За исходное возьмем положение насоса, показанное на фиг. 3, с учетом следующих данных:  Take the initial position of the pump shown in FIG. 3, taking into account the following data:
- одна из вершин поршня С находится на вертикали в верхнем положении;  - one of the vertices of the piston C is vertically in the upper position;
- вал с поршнем вращается с постоянной скоростью Пвал по часовой стрелке; - the shaft with the piston rotates at a constant speed P v l clockwise;
- по теории трохоидального зацепления отношение скоростей вращения поршня и вала равно: пПОрш./пва/1 = 1/3; - on the theory trochoidal gearing ratio of the piston and shaft speeds equal to: f pw ON / n wa / 1 = 1/3;.
- перекачиваемое вещество - жидкость.  - pumped substance - liquid.
В любой момент времени в поперечном сечении устройства поршень имеет не менее четырех точек контакта с гильзой, которые делят пространство между поршнем и гильзой на переменные по объему части.  At any moment in time in the cross-section of the device, the piston has at least four points of contact with the sleeve, which divide the space between the piston and the sleeve into variables by volume of the part.
При повороте вала 4 и кулачка 5 на угол а по часовой стрелке поршень 2 займет положение 2а, показанное в тонких линиях, повернувшись вокруг своей оси на угол ос/3. При этом из полостей М, m вытесняется жидкость, которая через канальные отверстия 18 и окружной канал связи 17 (находящийся за каналом 17') поступает в правый нагнетающий штуцер 15. Одновременно полости N и п расширяются, всасывая жидкость через другие канальные отверстия 18' и другой окружной канал связи 17' из левого всасывающего штуцера 15'. При дальнейшем повороте вала и поршня эта жидкость вытесняется в правый нагнетающий штуцер как описано выше в начале процесса. Такая прокачка жидкости происходит постоянно при вращении вала в любом положении поршня. При вращении вала 4 в обратном направлении — против часовой стрелки вышеприведенный поток жидкости меняет направление и перекачка будет происходить в обратную сторону. By turning the shaft 4 and the cam 5 by the angle a in the clockwise direction the piston 2 assumes the position 2 and shown in thin lines, turning around its axis at an angle oc / 3. In this case, a fluid is displaced from the cavities M, m, which, through the channel openings 18 and the circumferential communication channel 17 (located behind the channel 17 '), enters the right-hand discharge fitting 15. At the same time, the cavities N and n expand, sucking the liquid through the other channel openings 18' and another circumferential communication channel 17 'from the left suction fitting 15'. With further rotation of the shaft and piston, this fluid is displaced into the right discharge fitting as described above at the beginning of the process. Such pumping of fluid occurs continuously when the shaft rotates in any position of the piston. When the shaft rotates 4 in in the opposite direction - counterclockwise, the above fluid flow changes direction and pumping will occur in the opposite direction.
Очевидно, что за один оборот представленный насос всасывает и дальше выдавливает больше жидкости (примерно в два раза), чем шестернями зубчатого насоса, условно вставленными во внутренние габариты на фиг. 3 (из-за ограниченности высоты зубьев).  Obviously, in one revolution, the presented pump sucks in and further squeezes out more liquid (approximately twice) than with gears of the gear pump, conventionally inserted into the internal dimensions of FIG. 3 (due to limited tooth height).
Возможность получать большую производительность и КПД по сравнению с зубчатыми и лопастными насосами при одинаковых габаритах и массе достигается тем, что в настоящем насосе применена новая конструкция, включающая фигурную гильзу, внутри которой помещен приводной кулачковый вал с фигурным поршнем.  The ability to obtain greater productivity and efficiency compared to gear and vane pumps with the same dimensions and weight is achieved by the fact that this pump uses a new design that includes a figured sleeve, inside which a drive cam shaft with a figured piston is placed.
Список литературы Bibliography
1. Шестеренная гидромашина - Википедия.  1. Gear hydraulic machine - Wikipedia.
2. Т.М. Башта, С. С. Руднев, Б. Б. Некрасов и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы. М: Машиностроение, 1982.  2. T.M. Bashta, S. S. Rudnev, B. B. Nekrasov et al. Hydraulics, hydraulic machines and hydraulic drives. M: Engineering, 1982.
Список обозначений (позиций) элементов на фигурах List of symbols (positions) of elements in figures
1 - гильза; 12 - кольцо уплотнительное;  1 - sleeve; 12 - a sealing ring;
2 - поршень; 13 - кольцо уплотнительное;  2 - the piston; 13 - a sealing ring;
3 - корпус; 14 - кольцо уплотнительное;  3 - case; 14 - a sealing ring;
4 - вал; 15 - штуцер нагнетающий;  4 - shaft; 15 - discharge fitting;
5 - кулачок; 15' - - штуцер всасывающий;  5 - cam; 15 '- - suction fitting;
6 - крышка сквозная; 16 - - бобышка;  6 - through lid; 16 - - boss;
7 - крышка глухая; 17 - - канал связи высокого давления; 7 - cover is deaf; 17 - - high pressure communication channel;
8 - фланец; 17' - - канал связи низкого давления;8 - flange; 17 '- - communication channel low pressure;
9 - подшипник; 18 - - канальное отв. высокого давления;9 - bearing; 18 - channel channel high pressure;
10 - - шайба уплотнительная; 18' - канальное отв. низкого давления;10 - - sealing washer; 18 '- channel hole low pressure;
11 - - кольцо уплотнительное; 19 - проход в гильзе. 11 - - a ring sealing; 19 - passage in the sleeve.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Трохоидальный насос, содержащий корпус с двумя штуцерами, внутренний механизм перекачки с валом и две крышки, отличающийся тем, что устанавливаемые на торцах корпуса крышки обработаны по внутреннему торцу для скользящего контакта с поршнем, а снаружи торца проточен поясок для центровки относительно гильзы, и в центре имеют отверстие под опору вала. 1. A trochoidal pump comprising a housing with two fittings, an internal pumping mechanism with a shaft and two covers, characterized in that the covers mounted on the ends of the housing are machined along the inner end for sliding contact with the piston, and a girdle for centering relative to the sleeve is grooved from the end, and in the center they have a hole under the shaft support.
2. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен как оболочка, охватывающая поверхность гильзы, закрывающая канавки в ней, и имеющая бобышки с резьбовыми отверстиями для крепления штуцеров над каналами. 2. The pump according to claim 1, characterized in that the casing is made as a shell covering the surface of the sleeve, covering the grooves in it, and having bosses with threaded holes for mounting the fittings over the channels.
3. Насос по любому из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что вал имеет цилиндрический кулачок для подвижной посадки поршня с эксцентриситетом е к оси вала и выходящую часть, присоединяемую к приводу вращения. 3. A pump according to any one of the above paragraphs, characterized in that the shaft has a cylindrical cam for movable seating of the piston with an eccentricity e to the axis of the shaft and an outlet portion connected to the rotation drive.
4. Насос по любому из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что основной частью механизма перекачки является поршень, имеющий пло- ские торцы для скользящего контакта с торцами крышек, центральное отверстие для подвижной посадки на кулачок вала и наружную поверхность, образованную гипотрохоидой с формулами в прямоугольных координатах: 4. A pump according to any one of the above paragraphs, characterized in that the main part of the pumping mechanism is a piston having flat ends for sliding contact with the ends of the covers, a central hole for movable seating on the shaft cam and an outer surface formed by a hyprochoid with formulas in rectangular coordinates:
X = е (5 sin τ— sin 2τ),  X = e (5 sin τ - sin 2τ),
Υ = e (5 cos τ + cos 2τ),  Υ = e (5 cos τ + cos 2τ),
где свободный параметр τ = 0, ... , 2π. where the free parameter is τ = 0, ..., 2π.
5. Насос по любому из вышеуказанных пунктов, отличающийся тем, что внутри корпуса размещена гильза, у которой с торцов внутрь обработаны центральные углубления диаметром больше 14е для внедрения центрирующих частей крышек, наружная поверхность имеет цилиндрическую или другую форму с ка навками под уплотнения и под каналы связи, а в теле гильзы проделаны по два канальных отверстия к каждому каналу связи от внутреннего прохода, профиль поперечного сечения которого - ломанная кривая эпитрохоиды с формулами : 5. A pump according to any one of the above paragraphs, characterized in that a sleeve is placed inside the housing, in which central recesses with a diameter greater than 14e are machined from the ends to introduce centering parts of the covers, the outer surface has a cylindrical or other shape with grooves for seals and for channels connection, and in the body of the sleeve two channel openings were made to each communication channel from the inner passage, the cross-sectional profile of which is a broken epitrochoid curve with the formulas:
X— - (24 sin r + 25 sin 3τ), Υ = — (24 cos т + 25 cos Зт). X— - (24 sin r + 25 sin 3τ), Υ = - (24 cos m + 25 cos 3m).
PCT/IB2014/066697 2014-01-07 2014-12-08 Trochoidal pump WO2015104597A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LVP-14-04 2014-01-07
LVP-14-04A LV15039B (en) 2014-01-07 2014-01-07 Trochoidal pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015104597A1 true WO2015104597A1 (en) 2015-07-16

Family

ID=53523576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/IB2014/066697 WO2015104597A1 (en) 2014-01-07 2014-12-08 Trochoidal pump

Country Status (2)

Country Link
LV (1) LV15039B (en)
WO (1) WO2015104597A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018073620A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-26 Станиславс МИРОПОЛЕЦС Rotary piston pump

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5976780U (en) * 1982-11-17 1984-05-24 三菱重工業株式会社 rotary fluid machine
JPH0842462A (en) * 1994-07-27 1996-02-13 Sato Shinku Kikai Kogyo Kk Rotary pump
RU2265321C2 (en) * 2004-02-03 2005-12-10 Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Vacuum pump
WO2011135747A1 (en) * 2010-04-27 2011-11-03 大豊工業株式会社 Vane pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5976780U (en) * 1982-11-17 1984-05-24 三菱重工業株式会社 rotary fluid machine
JPH0842462A (en) * 1994-07-27 1996-02-13 Sato Shinku Kikai Kogyo Kk Rotary pump
RU2265321C2 (en) * 2004-02-03 2005-12-10 Иркутская государственная сельскохозяйственная академия Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Vacuum pump
WO2011135747A1 (en) * 2010-04-27 2011-11-03 大豊工業株式会社 Vane pump

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018073620A1 (en) * 2016-10-18 2018-04-26 Станиславс МИРОПОЛЕЦС Rotary piston pump

Also Published As

Publication number Publication date
LV15039A (en) 2015-07-20
LV15039B (en) 2015-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11713757B2 (en) Pump integrated with two independently driven prime movers
US3453966A (en) Hydraulic motor or pump device
US3182900A (en) Twin rotor compressor with mating external teeth
CA2908839C (en) Positive displacement gear pump
US3547565A (en) Rotary device
WO2015104597A1 (en) Trochoidal pump
CA3009116A1 (en) Vane pump with one or more less restricted vanes
US20160230760A1 (en) Positive displacement gear pump
WO1994028312A1 (en) Rotary pump
RU2513057C2 (en) Rotary hydraulic machine
CN108799100A (en) The design method and device of elimination hydraulic pulsation can be achieved
CN112879283A (en) Triangular rotor pump
RU139028U1 (en) ROTARY HYDRAULIC MACHINE
RU55896U1 (en) MULTI-STAGE ROTARY PUMP (OPTIONS)
WO2018073620A1 (en) Rotary piston pump
CN110285051B (en) Synchronous inner-meshing double-rotor structure and rotor pump based on same
RU2303134C1 (en) Internal engagement rotary machine (versions)
CN214424691U (en) Triangular rotor pump
RU2721994C1 (en) Ioannesyan's drilling pump
RU2534657C1 (en) Working member of screw-type rotor machine
US3726615A (en) Rotary fluid power device
RU2627746C1 (en) Adjustable circular pump
US9360009B2 (en) Multi-channel, rotary, progressing cavity pump with multi-lobe inlet and outlet ports
RU135021U1 (en) ROTARY HYDRAULIC MACHINE
RU82771U1 (en) VOLUMETRIC PISTON ROTARY PISTON MACHINE

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14878224

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14878224

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1