WO2018073620A1 - Rotary piston pump - Google Patents
Rotary piston pump Download PDFInfo
- Publication number
- WO2018073620A1 WO2018073620A1 PCT/IB2016/056247 IB2016056247W WO2018073620A1 WO 2018073620 A1 WO2018073620 A1 WO 2018073620A1 IB 2016056247 W IB2016056247 W IB 2016056247W WO 2018073620 A1 WO2018073620 A1 WO 2018073620A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- shaft
- piston
- sleeve
- sin
- cos
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/22—Rotary-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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/10—Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
- F01C21/104—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
- F01C21/106—Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with a radial surface, e.g. cam rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
- F04C15/06—Arrangements for admission or discharge of the working fluid, e.g. constructional features of the inlet or outlet
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/20—Geometry of the rotor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2250/00—Geometry
- F04C2250/30—Geometry of the stator
- F04C2250/301—Geometry of the stator compression chamber profile defined by a mathematical expression or by parameters
Definitions
- the invention relates to mechanical engineering and can be used for power drive, cooling and lubrication systems serving various mechanisms where increased accuracy in flow and pressure is required without significant pulsation in the stream, in particular in engines and devices for pumping liquid and gas between containers.
- the aim of the invention is to improve the accuracy of operation and efficiency of the pump, disclosed in WO / 2015/104597, while ensuring extremely low ripple and the ability to work at low and high pressures.
- the stated goal is achieved by using a sleeve with a newly developed inner surface.
- This design improvement combined with well-known designs, provides for the following.
- the sleeve from the ends is closed by covers and inserted into the housing, made 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 four variables by volume of the cavity.
- the cavities are connected to the suction nozzle at the moment of their expansion, sucking in liquid or gas, and they are connected to the pumping nozzle at the time of contraction, displacing these substances. Stable pumping occurs.
- Figure 1 shows one embodiment of a pump device in longitudinal and transverse section.
- the proposed rotary piston pump contains: sleeve 1 having a through longitudinal passage 8, housing 2, shaft 3, piston 4, through cover 5, blind cover 6, cam 9 of shaft 3, surface grooves 10 on sleeve 1 for seals, inlet and outlet fittings 11 and 1, boss 12 , communication channels 13 and 13 "on the sleeve 1 and / or on the housing 2, channel openings 14 and 14
- the device of the main components and parts of the pump can be performed as follows.
- the shaft 3 known for the above technical solution (WO / 2015/104597), has the following characteristics.
- Shaft 3 consists of sections with different sizes of external surfaces.
- the output section is supported on the through cover 5 through the bearing or flange.
- the middle section of the shaft 3 serves for a fixed fit of the cam 9.
- the inner end section of the shaft 3 is supported on the central part of the blind cover 6 through a sliding or rolling bearing.
- the output section of the shaft 3 is used to connect the power drive.
- the configuration of this section may vary depending on known connection methods.
- the shaft 3 should be equipped with a cam 9, which can be made in the form of a cylinder with a longitudinal hole.
- the longitudinal axis of the hole and shaft 3 is offset from the axis of the large cylindrical surface by an eccentricity e, which determines the parameters of the piston 4 and the contour curve of the cross section of the inner surface of the sleeve 1.
- the piston 4 is movably mounted on the cylindrical surface of the cam 9. The length of the cam 9 must be less than the length of the piston four.
- the sleeve 1 serves as the main link of the pump, providing the above advantages, and is a device in which the rotary pumping mechanism is located.
- the outer surface of the sleeve 1 is stationary in contact with the inner surface of the shell of the housing 2 and preferably has five surface grooves: three for seals 10, and two are communication channels 13 and 13 "of the same pressure cavities inside the sleeve 1 through four channel openings 14 and 14 ⁇ These grooves and channels can also be made on the housing 2.
- the distance between the communication channels 13 and 13 “should be equal to the distance between the holes 14 and 14" in the housing under the nozzle 11 and 11 ".
- the ends of the sleeve 1 have threaded holes for fastening the covers 5 and 6.
- the contour line of the cross section of the inner passage is a new curve derived for this pump and for use in other devices. This curve is given the name “Miropolec curve”, which has the following formulas in rectangular coordinates:
- the Miropolec curve provides accurate contact with sliding and rolling of the piston relative to the liner in all areas.
- the piston 4 has an axial longitudinal hole for landing on the cam 9 of the shaft 3 directly, but movably or through sliding and rolling bearings.
- the piston 4 or cam 9 of the shaft should be made of the corresponding antifriction material, for example, bronze, etc.
- the contour of the curve of the cross section of the outer surface of the piston 4 is a closed hypotrochoid curve with three vertices and a radius of the circumscribed circle equal to no.
- the housing 2 consists of a sheet sheath that extends outside the sleeve 1 and two bosses 12 that are hermetically connected to the sheath, one above each communication channel 13 and 13 "of the sleeve 1.
- the channels 13 and 13" can also be made on the housing 2.
- the bosses have threaded through holes holes for connecting the fittings 11 and 1. The distance between the axes of the holes should be equal to the distance between the communication channels 13 and 13 "on the sleeve 1.
- the caps 5 and 6 serve to center the shaft relative to the sleeve 1 and to limit the longitudinal displacement of the piston 4.
- the end of the piston 4 should slide freely, but without gaps, along the inner end of the cap 5.
- This inner part of the cap 5 and 6 is inserted into the end bore of the sleeve 1, centering it, and has a groove under the seal on the centering surface.
- On the covers 5 and 6 there are simple mounting holes opposite the threaded holes on the ends of the sleeve 1.
- the covers 5 and 6 differ only in the central part. In the through cover 5 there is a central hole for placing the bearing or flange under the outgoing part of the shaft 3. In the blind cover 6 there is a central recess for the rolling or sliding bearing of the shaft 3.
- the device must be equipped with o-rings made of a material resilient and resistant to the pumped substance.
- the piston 4 has four or three points of contact with the sleeve 1, which divide the space between the piston 4 and the sleeve 1 into variable volume parts.
- the presented pump sucks in and further squeezes out more liquid (about twice) than the gears of the gear pump, conventionally inserted into the internal dimensions in figure 1 (due to the limited height of the teeth).
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
Abstract
The invention relates to hydraulic and pneumatic pumps having a working rotor, which can be used for pumping liquid and gas between vessels or for supplying a working fluid for cooling, lubricating and hydraulic driving purposes, particularly in internal combustion engines. An increase in capacity, performance and operating accuracy with minimal surge by comparison with other types of pumps of the same dimensions and mass is achieved in that a novel design of a working chamber inside a sleeve is used in the present pump.
Description
РОТОРНО-ПОРШНЕВОЙ НАСОС ROTARY PISTON PUMP
Область техники Technical field
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для систем силового привода, охлаждения и смазки, обслуживающих различные механизмы, где требуется повышенная точность в подаче и давлении без существенной пульсации в струе, в частности в двигателях и устройствах 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 where increased accuracy in flow and pressure is required without significant pulsation in the stream, in particular in engines and devices for pumping liquid and gas between containers.
Предшествующий уровень техники State of the art
Известен трохоидальный насос по патенту Nr. LV 15039 (WO/2015/104597), содержащий корпус с двумя штуцерами, внутренний механизм перекачки с валом и поршнем, две крышки с отверстием под опору вала, устанавливаемые на торцах корпуса, где крышки обработаны по внутреннему торцу для скользящего контакта с поршнем, причем внутри корпуса размещена гильза, которая имеет поверхностные канавки, являющиеся каналами связи, к которым в теле гильзы проделаны канальные отверстия от внутреннего прохода, профиль поперечного сечения которого - ломанная кривая эпитрохоиды с формулами: X = e/7(24sinx + 25sin3x), Y = е/7 (24cosx + 25cos3x), где свободный параметр τ = 0, 2тт; причем вал имеет цилиндрический кулачок для подвижной посадки поршня с эксцентриситетом е к оси вала и выходящую часть, присоединяемую к приводу вращения; причем поршень имеет плоские 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: X = е (5sinx - sin2x), Y = е (5cos τ + cos2x), где свободный параметр τ = 0, ... , 2тт. Known trochoidal pump according to patent Nr. LV 15039 (WO / 2015/104597), comprising a housing with two fittings, an internal pumping mechanism with a shaft and a piston, two covers with an opening for a shaft support mounted on the ends of the housing, where the covers are machined along the inner end for sliding contact with the piston, inside the case there is a sleeve that has surface grooves, which are communication channels, to which channel holes are made in the sleeve body from the inner passage, the cross-sectional profile of which is a broken epitrochoid curve with the formulas: X = e / 7 (24sinx + 25sin3x), Y = e / 7 (24cosx + 2 5cos3x), where the free parameter is τ = 0.2t; moreover, the shaft has a cylindrical cam for movable landing of the piston with an eccentricity e to the axis of the shaft and an output part connected to the rotation drive; moreover, the piston has flat ends for sliding contact with the ends of the covers, a central hole for movable seating on the shaft cam and the outer surface formed by a hyprochoid with formulas in rectangular coordinates: X = е (5sinx - sin2x), Y = е (5cos τ + cos2x) , where the free parameter is τ = 0, ..., 2t.
Из-за возникновения щели, вызванной отсутствием на некоторых участках контакта между внутренней эпитрохоидальной поверхностью гильзы и
гипотрохоидальной поверхностью поршня, происходит вредное перетекание. Это приводит к таким недостаткам насоса, как пульсация до 15% по подаче и давлению и неспособность работать при высоких давлениях. Due to the appearance of a gap caused by the absence at some sites of contact between the inner epitrochoidal surface of the sleeve and hypotrochoidal surface of the piston, harmful overflow occurs. This leads to pump disadvantages such as pulsation up to 15% in supply and pressure and inability to work at high pressures.
Раскрытие сущности изобретения Disclosure of the invention
Целью изобретения является повышение точности функционирования и КПД насоса, разглашенного в WO/2015/104597, при обеспечении предельно низкой пульсации и способности работать при низких и высоких давлениях. The aim of the invention is to improve the accuracy of operation and efficiency of the pump, disclosed in WO / 2015/104597, while ensuring extremely low ripple and the ability to work at low and high pressures.
Заявленная цель достигается использованием гильзы с вновь разработанной внутренней поверхностью. Это конструктивное совершенствование при сочетании с известными конструкциями предусматривают следующее. Гильза с торцов закрыта крышками и вставлена в корпус, выполненный 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 четыре переменные по объему полости. При вращении вала и поршня с всасывающим штуцером соединяются полости в момент их расширения, всасывая жидкость или газ, а с нагнетающим штуцером они соединяются в момент сокращения, вытесняя эти вещества. Происходит стабильная перекачка. The stated goal is achieved by using a sleeve with a newly developed inner surface. This design improvement, combined with well-known designs, provides for the following. The sleeve from the ends is closed by covers and inserted into the housing, made 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 four variables by volume of the cavity. When the shaft and the piston rotate, the cavities are connected to the suction nozzle at the moment of their expansion, sucking in liquid or gas, and they are connected to the pumping nozzle at the time of contraction, displacing these substances. Stable pumping occurs.
Краткое описание чертежей Brief Description of the Drawings
На фиг.1 показан один вариант устройства насоса в продольном и поперечном разрезе. Figure 1 shows one embodiment of a pump device in longitudinal and transverse section.
Предлагаемый роторно-поршневой насос содержит:
гильзу 1, имеющую сквозной продольный проход 8, корпус 2, вал 3, поршень 4, сквозную крышку 5, глухую крышку 6, кулачок 9 вала 3, поверхностные канавки 10 на гильзе 1 для уплотнений, входной и выходной штуцеры 11 и 1 , бобышки 12, каналы связи 13 и 13" на гильзе 1 и/или на корпусе 2, канальные отверстия 14 и 14\ The proposed rotary piston pump contains: sleeve 1 having a through longitudinal passage 8, housing 2, shaft 3, piston 4, through cover 5, blind cover 6, cam 9 of shaft 3, surface grooves 10 on sleeve 1 for seals, inlet and outlet fittings 11 and 1, boss 12 , communication channels 13 and 13 "on the sleeve 1 and / or on the housing 2, channel openings 14 and 14
В соответствии с вышеприведенным конструктивным и функциональным принципом устройство основных узлов и деталей насоса может быть выполнено следующим образом. In accordance with the above structural and functional principle, the device of the main components and parts of the pump can be performed as follows.
Вал 3, известный по вышеприведенному ближайшему техническому решению (WO/2015/104597), обладает следующими характеристиками. Вал 3 состоит из участков с различными размерами наружных поверхностей. Выходной участок опирается на сквозную крышку 5 через подшипник или фланец. Средний участок вала 3 служит для неподвижной посадки на него кулачка 9. Внутренний конечный участок вала 3 опирается на центральную часть глухой крышки 6 через подшипник скольжения или качения. Выходной участок вала 3 служит для подсоединения силового привода. Конфигурация этого участка может быть различной в зависимости от известных способов подсоединения. Вал 3 должен быть снабжен кулачком 9, который может быть выполнен в виде цилиндра с продольным отверстием. Продольная ось отверстия и вала 3 смещена от оси большой цилиндрической поверхности на эксцентриситет е, который определяет параметры гипотрохоиды поршня 4 и кривой контура поперечного сечения внутренней поверхности гильзы 1. На цилиндрическую поверхность кулачка 9 устанавливается подвижно поршень 4. Длина кулачка 9 должна быть меньше длины поршня 4. The shaft 3, known for the above technical solution (WO / 2015/104597), has the following characteristics. Shaft 3 consists of sections with different sizes of external surfaces. The output section is supported on the through cover 5 through the bearing or flange. The middle section of the shaft 3 serves for a fixed fit of the cam 9. The inner end section of the shaft 3 is supported on the central part of the blind cover 6 through a sliding or rolling bearing. The output section of the shaft 3 is used to connect the power drive. The configuration of this section may vary depending on known connection methods. The shaft 3 should be equipped with a cam 9, which can be made in the form of a cylinder with a longitudinal hole. The longitudinal axis of the hole and shaft 3 is offset from the axis of the large cylindrical surface by an eccentricity e, which determines the parameters of the piston 4 and the contour curve of the cross section of the inner surface of the sleeve 1. The piston 4 is movably mounted on the cylindrical surface of the cam 9. The length of the cam 9 must be less than the length of the piston four.
Гильза 1 служит основным звеном насоса, обеспечившим вышеприведенные преимущества, и представляет собой устройство, в котором размещается роторный механизм перекачки. Наружной поверхностью гильза 1 неподвижно соприкасается с внутренней поверхностью оболочки корпуса 2 и предпочтительно имеет пять
поверхностных канавок: три - для уплотнений 10 , а две - являются каналами связи 13 и 13" однотипных по давлению полостей внутри гильзы 1 через четыре канальных отверстия 14 и 14\ Эти канавки и каналы допускается делать и на корпусе 2. Расстояние между каналами связи 13 и 13" должно быть равно расстоянию между отверстиями 14 и 14" в корпусе под штуцера 11 и 11". На торцах гильзы 1 имеются резьбовые отверстия для крепления крышек 5 и 6. Внутри гильзы 1 проделан сквозной продольный проход 8, контур поперечного сечения которого аналогично вышеприведенному прототипу (WO/2015/104597) имеет две оси симметрии: длинную L = 14е и короткую 1 = 10е, показанные в сечении В-В фиг.1. В отличие от WO/2015/104597 линия контура поперечного сечения внутреннего прохода является новой кривой, выведенной для данного насоса и для возможности использования в других устройствах. Данной кривой присвоено название «кривая Миропольца», которая имеет следующие формулы в прямоугольных координатах: The sleeve 1 serves as the main link of the pump, providing the above advantages, and is a device in which the rotary pumping mechanism is located. The outer surface of the sleeve 1 is stationary in contact with the inner surface of the shell of the housing 2 and preferably has five surface grooves: three for seals 10, and two are communication channels 13 and 13 "of the same pressure cavities inside the sleeve 1 through four channel openings 14 and 14 \ These grooves and channels can also be made on the housing 2. The distance between the communication channels 13 and 13 "should be equal to the distance between the holes 14 and 14" in the housing under the nozzle 11 and 11 ". The ends of the sleeve 1 have threaded holes for fastening the covers 5 and 6. Inside the sleeve 1, a through longitudinal passage 8 is made, the cross-section contour of which, similar to the above prototype (WO / 2015/104597), has two symmetry axes: long L = 14е and short 1 = 10e shown in section BB of FIG. Unlike WO / 2015/104597, the contour line of the cross section of the inner passage is a new curve derived for this pump and for use in other devices. This curve is given the name “Miropolec curve”, which has the following formulas in rectangular coordinates:
X = е [5 sin(r + ω)— sin(2r— ω) + sin3a ], X = e [5 sin (r + ω) - sin (2r - ω) + sin3a],
Υ = ±e [S cos v + ω) + COS(2T— ω) + cos3o ], Υ = ± e [S cos v + ω) + COS (2T - ω) + cos3o],
где ω =arc tg 5 ^" ^2 COST' CB°6°AHbIH параметр τ = ]-22° 8,54' ... + 22° 8,54'[. where ω = arc tg 5 ^ "^ 2 COST ' CB ° 6 ° A HbIH parameter τ =] -22 ° 8.54' ... + 22 ° 8.54 '[.
Кривая Миропольца обеспечивает точный контакт со скольжением и перекатыванием поршня относительно гильзы на всех участках. The Miropolec curve provides accurate contact with sliding and rolling of the piston relative to the liner in all areas.
Остальные звенья, известные по вышеприведенному прототипу (WO/2015/104597), обладают следующими характеристиками. The remaining links, known from the above prototype (WO / 2015/104597), have the following characteristics.
Поршень 4 имеет осевое продольное отверстие для посадки на кулачок 9 вала 3 непосредственно, но подвижно или через подшипники скольжения и качения. В первом случае поршень 4 или кулачок 9 вала должен изготавливаться из соответствующего антифрикционного материала, например, бронзы и др. Контур кривой поперечного сечения наружной поверхности поршня 4 - это замкнутая кривая гипотрохоида с тремя вершинами и радиусом описанной окружности, равным бе. Формулы
кривой в прямоугольных координатах: X =е(5 sin t— sin 2t), Y = e (5 cos t + cos 2t), где свободный параметр t = 0, ... , 2π. The piston 4 has an axial longitudinal hole for landing on the cam 9 of the shaft 3 directly, but movably or through sliding and rolling bearings. In the first case, the piston 4 or cam 9 of the shaft should be made of the corresponding antifriction material, for example, bronze, etc. The contour of the curve of the cross section of the outer surface of the piston 4 is a closed hypotrochoid curve with three vertices and a radius of the circumscribed circle equal to no. Formulas curve in rectangular coordinates: X = e (5 sin t - sin 2t), Y = e (5 cos t + cos 2t), where the free parameter t = 0, ..., 2π.
Корпус 2 состоит из листовой оболочки, охватывающей снаружи гильзу 1, и двух бобышек 12, присоединяемых герметично к оболочке по одной над каждым каналом связи 13 и 13" гильзы 1. Каналы 13 и 13" допускается делать и на корпусе 2. Бобышки имеют сквозные резьбовые отверстия для подсоединения штуцеров 11 и 1 . Расстояние между осями отверстий должно быть равно расстоянию между каналами связи 13 и 13" на гильзе 1. The housing 2 consists of a sheet sheath that extends outside the sleeve 1 and two bosses 12 that are hermetically connected to the sheath, one above each communication channel 13 and 13 "of the sleeve 1. The channels 13 and 13" can also be made on the housing 2. The bosses have threaded through holes holes for connecting the fittings 11 and 1. The distance between the axes of the holes should be equal to the distance between the communication channels 13 and 13 "on the sleeve 1.
Крышки 5 и 6 служат для центрирования вала относительно гильзы 1 и ограничения продольного смещения поршня 4. По внутреннему торцу крышки 5 и 6 должен свободно, но без зазоров скользить торец поршня 4. Эта внутренняя часть крышки 5 и 6 внедряется в торцевую расточку гильзы 1, центрируя ее, и имеет на центрирующей поверхности канавку под уплотнение. На крышках 5 и 6 размещены простые крепежные отверстия напротив резьбовых отверстий на торцах гильзы 1. Отличаются крышки 5 и 6 только центральной частью. В сквозной крышке 5 имеется центральное отверстие для размещения подшипника или фланца под выходящую часть вала 3. В глухой крышке 6 имеется центральное углубление под подшипник качения или скольжения вала 3. The caps 5 and 6 serve to center the shaft relative to the sleeve 1 and to limit the longitudinal displacement of the piston 4. The end of the piston 4 should slide freely, but without gaps, along the inner end of the cap 5. This inner part of the cap 5 and 6 is inserted into the end bore of the sleeve 1, centering it, and has a groove under the seal on the centering surface. On the covers 5 and 6 there are simple mounting holes opposite the threaded holes on the ends of the sleeve 1. The covers 5 and 6 differ only in the central part. In the through cover 5 there is a central hole for placing the bearing or flange under the outgoing part of the shaft 3. In the blind cover 6 there is a central recess for the rolling or sliding bearing of the shaft 3.
Устройство должно быть снабжено уплотнительными кольцами из упругого и стойкого к перекачиваемому веществу материала. The device must be equipped with o-rings made of a material resilient and resistant to the pumped substance.
На основе подетально описанной выше конструкции устройства ниже разобрана последовательность функционирования насоса при перекачке, например, жидкости. Based on the details of the design of the device described above, the sequence of operation of the pump during pumping, for example, liquid, is analyzed below.
За исходное возьмем положение насоса, показанное на фиг.1, с учетом следующих условий: For the initial take the pump position shown in figure 1, taking into account the following conditions:
- одна из вершин С поршня 4 находится на вертикали в верхнем положении;
- вал 3 вращается с постоянной скоростью пз по часовой стрелке;- one of the peaks of the piston 4 is located vertically in the upper position; - the shaft 3 rotates at a constant speed pz clockwise;
- отношение скоростей вращения поршня 4 и вала 3 равно: п4/пз =1/3. В любой момент времени в поперечном сечении устройства поршень 4 имеет четыре или три точки контакта с гильзой 1, которые делят пространство между поршнем 4 и гильзой 1 на переменные по объему части. - the ratio of the rotational speeds of the piston 4 and the shaft 3 is: n 4 / pz = 1/3. At any moment in time in the cross-section of the device, the piston 4 has four or three points of contact with the sleeve 1, which divide the space between the piston 4 and the sleeve 1 into variable volume parts.
При повороте вала 3 с кулачком 9 на угол а по часовой стрелке, поршень 4, выйдя из положения 7, займет положение 7а, показанное в тонких линиях, повернувшись вокруг своей оси на угол ос/3. При этом из полостей М и ш вытесняется жидкость, которая через канальные отверстия 14 и окружной канал связи 13 (находящийся за каналом 13") поступает в правый нагнетающий штуцер 11. Одновременно полости N и п расширяются, всасывая жидкость через другие канальные отверстия 14" и другой окружной канал связи 13" из левого всасывающего штуцера 11". При дальнейшем повороте вала 3 и поршня 4 эта поступившая жидкость вытесняется в правый нагнетающий штуцер 11 как описано выше в начале процесса. Такая прокачка жидкости происходит постоянно при вращении вала 3 в любом положении поршня 4. При вращении вала 3 в обратном направлении - против часовой стрелки вышеприведенный поток жидкости меняет направление и перекачка будет происходить в обратную сторону. When turning the shaft 3 with the cam 9 at an angle a clockwise, the piston 4, leaving position 7, will occupy the position 7 a , shown in thin lines, turning around its axis by the angle oc / 3. In this case, a fluid is displaced from the cavities M and w, which through the channel openings 14 and the peripheral communication channel 13 (located behind the channel 13 ") enters the right-hand discharge fitting 11. At the same time, the cavities N and n expand, sucking the liquid through the other channel openings 14" and another circumferential communication channel 13 "from the left suction fitting 11". With further rotation of the shaft 3 and the piston 4, this incoming fluid is forced into the right-hand discharge fitting 11 as described above at the beginning of the process. This fluid pumping occurs continuously when the shaft 3 rotates in any position of the piston 4. When the shaft 3 rotates 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.1 (из-за ограниченности высоты зубьев).
Obviously, in one revolution, the presented pump sucks in and further squeezes out more liquid (about twice) than the gears of the gear pump, conventionally inserted into the internal dimensions in figure 1 (due to the limited height of the teeth).
Claims
1. Роторно-поршневой насос, содержащий 1. A rotary piston pump containing
(i) корпус (2) с двумя штуцерами (11 и 11"), (i) housing (2) with two fittings (11 and 11 "),
(ii) вал (3), снабженный кулачком (9) с эксцентриситетом е к оси вала (3) и наружной частью, выполненной с возможностью присоединения вала (3) к приводу вращения, (ii) a shaft (3) provided with a cam (9) with an eccentricity e to the axis of the shaft (3) and an outer part configured to attach the shaft (3) to the rotation drive,
(Ш) поршень (4) с центральным отверстием для подвижной (W) piston (4) with a central bore for movable
посадки на кулачок (9) и гипотрохоидальной наружной поверхностью, landing on the cam (9) and the hypotrochoidal outer surface,
(iv) две крышки (5 и 6) с отверстием под опору вала (3), устанавливаемые на торцах корпуса (2) и обработанные по внутреннему торцу для скользящего контакта с поршнем (4), (iv) two covers (5 and 6) with an opening for the shaft support (3) mounted on the ends of the housing (2) and machined along the inner end for sliding contact with the piston (4),
(v) и гильзу (1), размещенную внутри корпуса (2), снабженную канавками (10) под уплотнения и канавками под каналы связи (13 и 13") отличающийся тем, что в теле гильзы (1) проделаны по два канальных отверстия (14 и 14") к каждому каналу связи (13 и 13") от внутреннего прохода, контур поперечного сечения которого - кривая с формулами в прямоугольных координатах: (v) and a sleeve (1) placed inside the housing (2), provided with grooves (10) for seals and grooves for communication channels (13 and 13 ") characterized in that two channel openings are made in the body of the sleeve (1) ( 14 and 14 ") to each communication channel (13 and 13") from the inner passage, the cross-section contour of which is a curve with formulas in rectangular coordinates:
X = е [5 sin(r + ω)— sin(2r— ω) + sin3a ], X = e [5 sin (r + ω) - sin (2r - ω) + sin3a],
Υ = ±e [5 COS(T + ω) + COS(2T— ω) + cos3o ], Υ = ± e [5 COS (T + ω) + COS (2T - ω) + cos3o],
,„.. , 5 sin 2T+2sinr , „.., 5 sin 2T + 2sinr
где e - эксцентриситет вала (3), ω = arc tg ^ 2T-2COST ' where e is the shaft eccentricity (3), ω = arc tg ^ 2 T-2COST '
свободный параметр τ = ]-22 ° 8,54 ; +22°8,54'[. free parameter τ =] -22 ° 8.54; + 22 ° 8.54 '[.
2. Насос по пункту 1, отличающийся тем, что поршень (4) имеет плоские торцы для скользящего контакта с торцами крышек (5 и 6) и наружную поверхность, контур поперечного сечения которой - гипотрохоида с формулами в прямоугольных координатах: 2. The pump according to claim 1, characterized in that the piston (4) has flat ends for sliding contact with the ends of the covers (5 and 6) and an outer surface, the cross section of which is a hyprochoid with formulas in rectangular coordinates:
X = е (5 sin τ— sin 2τ), Υ = e (5 cos τ + cos 2τ), где свободный параметр τ = 0, ... , 2π.
X = e (5 sin τ – sin 2τ), Υ = e (5 cos τ + cos 2τ), where the free parameter is τ = 0, ..., 2π.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2016/056247 WO2018073620A1 (en) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | Rotary piston pump |
EP16919524.5A EP3521624A1 (en) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | Rotary piston pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2016/056247 WO2018073620A1 (en) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | Rotary piston pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2018073620A1 true WO2018073620A1 (en) | 2018-04-26 |
Family
ID=62018264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/IB2016/056247 WO2018073620A1 (en) | 2016-10-18 | 2016-10-18 | Rotary piston pump |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3521624A1 (en) |
WO (1) | WO2018073620A1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4296500A (en) * | 1977-05-06 | 1981-10-27 | Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) | Artifical heart |
EP0799996A2 (en) * | 1996-04-04 | 1997-10-08 | Vittorio Bertoli | Epitrochoidal pump |
WO2015104597A1 (en) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | Станиславс МИРОПОЛЕЦС | Trochoidal pump |
-
2016
- 2016-10-18 EP EP16919524.5A patent/EP3521624A1/en not_active Withdrawn
- 2016-10-18 WO PCT/IB2016/056247 patent/WO2018073620A1/en unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4296500A (en) * | 1977-05-06 | 1981-10-27 | Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) | Artifical heart |
EP0799996A2 (en) * | 1996-04-04 | 1997-10-08 | Vittorio Bertoli | Epitrochoidal pump |
WO2015104597A1 (en) * | 2014-01-07 | 2015-07-16 | Станиславс МИРОПОЛЕЦС | Trochoidal pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3521624A1 (en) | 2019-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1711686B1 (en) | Rotary mechanism | |
US3584984A (en) | Rotary device | |
US3927956A (en) | Fluid actuated motor | |
WO2016026556A1 (en) | Vacuum pump with eccentrically driven vane (eccentric pump design) | |
US9777729B2 (en) | Dual axis rotor | |
US3320897A (en) | Fluid handling rotary vane machine | |
RU2578383C1 (en) | Rotary-vane machine | |
CA2857737C (en) | Rotary internal combustion engine with static oil seal | |
WO2018073620A1 (en) | Rotary piston pump | |
RU2019116337A (en) | Rotary piston compressor (vacuum pump) | |
CN214424691U (en) | Triangular rotor pump | |
RU2458251C2 (en) | Compressor | |
CN112879283A (en) | Triangular rotor pump | |
RU153818U1 (en) | ROLLER MACHINE | |
WO2015104597A1 (en) | Trochoidal pump | |
RU2513057C2 (en) | Rotary hydraulic machine | |
RU2414610C1 (en) | Rotary-piston internal combustion engine | |
RU163727U1 (en) | RING PUMP | |
RU2357097C2 (en) | Rotor-piston pump-compressor | |
RU2627746C1 (en) | Adjustable circular pump | |
US8365653B2 (en) | Hydraulic pump | |
RU2571703C1 (en) | Method and device for liquid or gases injection (versions) method and device for liquid or gases injection | |
RU2445512C2 (en) | Rotary hydraulic machine | |
AU2004269045B2 (en) | Rotary mechanism | |
RU2195582C2 (en) | Vacuum guided-vane rotary pump |
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: 16919524 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2016919524 Country of ref document: EP Effective date: 20190429 |