CH637731A5

CH637731A5 - Triebwerk fuer mit kurbelantrieb arbeitende arbeits- oder kraft-maschinen, insbesondere fuer kolbenpumpen.

Info

Publication number: CH637731A5
Application number: CH1104378A
Authority: CH
Inventors: Christian Anders
Original assignee: Balcke Duerr Ag
Priority date: 1977-10-25
Filing date: 1978-10-25
Publication date: 1983-08-15
Also published as: GB2006390A; DE2747694C3; AT355427B; DE2747694A1; BE871513A; GB2006390B; DE2747694B2; ATA765378A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Triebwerk für mit Kurbelantrieb arbeitende Arbeits- oder Kraftmaschinen, insbesondere für Kolbenpumpen, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Erfindung kann Anwendung finden für Kolbenpumpen in Mehr-Plunger-Bauart in liegenderund stehender Ausführung, weiterhin im allgemeinen Motorenbau in stehender Anordnung als Reihenmotor und schliesslich im allgemeinen Kompressorenbau mit stehender oder liegender V- oder W-Anordnung.

Bei einem derartigen bekannten Triebwerk ist neben der Schmierung des Kreuzkopfes und der Pleuelstangenlagerung eine Kühlung des Kolbens vorgesehen ( DE-PS 711784). Das Schmier- und Kühlöl wird über ausziehbare Leitungen einem aussen fest am Kreuzkopf angebrachten und einen Verteilungsraum enthaltenden Gehäuse zugeführt, von dem aus die Kühlölleitung durch den Kreuzkopf und die Kolbenstange zum Kolben sowie eine Schmierölleitung über eine Querbohrung zum Kreuzkopf und über die längsgebohrte Pleuelstange zum Pleuelstangen-bzw. Kurbelzapfenlager führt. Diese Anordnung erlaubt vorteilhaft eine kontinuierliche Schmierölversorgung der Schmierstellen, weil der Verteilungsraum ständig an die ausziehbaren Leitungen angeschlossen bleibt. Das entsprechende Gehäuse wird jedoch mit dem Kreuzkopf mitgeführt was einerseits die jeweils zu beschleunigende Masse erhöht, andererseits aus räumlichen Gründen eine Erweiterung auf mehrere mit längsgebohrten Pleueln verbundene Kreuzköpfe nicht zulässt.

Bei Triebwerken mit mehreren Kreuzköpfen führt man den Ölfluss. wie es allgemein bekannt ist, in umgekehrter Richtung, d.h. das Schmieröl wird unter Druck axial oder radial in die mit komplizierten Schmierbohrungen versehene Kurbelwelle eingebracht. Dieses Ol wird dann impulsweise über längsgebohrte Pleuel zu den Kreuzköpfen geleitet. Dies geschieht impulsweise, weil eine entsprechende Austrittsbohrung der Kurbelwelle bei ihrer Rotation nur intermittierend über mit den Längsbohrungen in den Pleueln verbundene Öltaschen in Verbindung tritt, in den Zwischenphasen jedoch von den belasteten Umfangsteilen der Kurbelzapfenlager abgedeckt ist. Aufgrund ihrer Kerbwirkung vermindern die Schmierbohrungen in der Kurbelwelle die Belastbarkeit des Triebwerks.

Der Erfindung liegt, ausgehend vom Triebwerk der eingangs beschriebenen Gattung, die Aufgabe zugrunde, eine kontinuierliche Ölversorgung der Schmierstellen für ein Triebwerk mit mehreren Kreuzköpfen, mehreren längsgebohrten Pleuel und mehreren Kurbelzapfen zu erreichen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht aus dem im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Triebwerk.

Die Längsnuten lassen in Verbindung mit den Durchgangsbohrungen eine kontinuierliche Schmierung und eine Ölflussrichtung wie beim Triebwerk gemäss der DE-PS 711784 zu. Die Ölzuführung erfolgt jedoch demgegenüber vorteilhaft über unbewegte Leitungen direkt in das Triebwerksgehäuse. Die Querbohrungen imTriebwerksgehäuse lassen sich mit einem Querbohrvorgang einfach herstellen. Gegenüber bekannten Triebwerken mit mehreren Kreuzköpfen sind keine Schmierbohrungen in der Kurbelwelle vorzusehen. Wegen der kontinuierlichen Ölversorgung der Kurbelzapfenlager, der Kreuzkopfbolzenlager und der Kreuzköpfe erfolgt auch eine bessere Wärmeabfuhr. so dass eine relativ hohe Drehzahl erreichbar ist.

Schliesslich kann durch Anschluss an sich allgemein bekannter Ölversorgungseinrichtungen an eine äussere Querbohrung, z.B. durch den Anschluss einer Druckölanlage und/oder einer mit ihrem Ölspiegel höher als die Querbohrungen gelegenen Ölvor-ratswanne. sowohl eine Druckölschmierungals auch eine an sich allgemein bekannte Schleuder- bzw. Schleppschmierung bei gleicher Kurbelwellenausführung und Lageranordnung durchge-führtwerden. D. h..es istjeweils keine Umrüstung des Triebwerkes notwendig.

Bei der «Schleuderschmierung» taucht der Pleuel oder eine Ölschaufel in ein Ölbad ein und versorgt über Ölfangtaschen das Kurbelzapfenlager. Die Ölvorratswanne wird zur Schmierung durch von der Kurbelwelle oder den Ölschaufeln abgeschleudertes oder hochgeschlepptes Öl versorgt bzw. aufgefüllt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt durch ein Triebwerksgehäuse mit den wichtigsten Teilen des Triebwerkes und

Fig. 2 einen Radialschnitt zu Fig. 1.

Das Ausführungsbeispiel zeigt ein Triebwerk mit drei Kurbelzapfenlagern 10,12 und 14. Andere Anzahlen von Kurbelzapfenlagern sind natürlich möglich. Diese Kurbelzapfenlager 10,12 und 14 befinden sich auf Kurbelzapfen 16.18 und 20 einer Kurbelwelle 22. die mit ihren den beiden äusseren Kurbelzapfen 16 und 20 zugeordneten Wellenteilen 24 und 26 über Lager 28 und 30 im Triebwerksgehäuse 32 gelagert ist.

Ein Lagerdeckel 34 wird von der Kurbelwelle durchstossen. wobei eine entsprechende Dichtung 36 vorhanden ist. Ein gegen-übeliegender Lagerdeckel 38 kann geschlossen sein.

Auf den Kurbelzapfen 16.18und20sind die Pleuel 40.42 und 44 gelagert. Sie weisen Längsbohrungen 46.48 und 50 auf. die bis zu Durchgangsbohrungen 52.54. und 56 in den Kreuzkopfbolzen 58.60 und 62 reichen. An die Durchgangsbohrungen 52.54 und 56 schliessen sich symmetrisch Längsnuten 64 bis 74 an. deren Erstreckung in Hubrichtung gleich oder grösser als der Hub h ist. damit in diese Längsnuten 64 bis 74 mündende Querbohrungen 76.78 und 80 im Triebwerksgehäuse 32 bei der Hubbewegung der Kreuzköpfe nicht abgedeckt werden. Man kann im Triebwerksgehäuse 32 ausser der einen äusseren Querbohrung 80 auch eine zweite äussere Querbohrung auf der gegenüberliegenden Seite vorsehen, die dann zu der Längsnut 64 führen würde.

An die eine äussere Querbohrung 80 ist eine äussere Ölzuführung 82 angeschlossen, die ihrerseits von einer Ölpumpe 84 oder von einer Ölwanne 86 versorgt wird, deren höchster Ölspiegel immer höher steht als die eine äussere Querbohrung 80 ( strichliniert angedeutet).

Die Wirkungsweise der Schmierung ergibt sich bereits aus den vorstehenden Erläuterungen. Es ist noch einmal zu betonen, dass

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

637 731

die Olfìihrung im Gegensatzzur bei mehreren Kreuzköpfen üblichen Schmierung von den Kreuzkopfbolzenlagern zu den Kurbelzapfenlagern läuft, sich im Raum 88 (Fig. 2) sammelt und von dort zur Querbohrung 80 zurückgeführt wird, entweder mittels der Pumpe 84 oder mittels einer Schleuderschmierung in die höher gelegene Ölwanne 86. Über ein selbsttätiges Kugelventil vor der Querbohrung 80 wird bei Ausfall der Druckölschmie-

rung (Pumpe 84) der Wegfür das Öl aus der Ölwanne 86 zu den Lagerstellen freigegeben.

Für Anwendungen bei Kolbenpumpen und gegebenenfalls auch Kompressoren sind Drehzahlen bis zu 1500 Umdrehungen 5 pro Minute erreichbar. Auch bei Ausfall der Ölzuführungreichen die Ölvorräte. insbesondere bei Einsatz der Ölwanne 86 für eine relativ langzeitige Fortsetzung des Pumpbetriebes.

M

1 Blatt Zeichnungen

Claims

637 731 PATENTANSPRÜCHE

1. Triebwerk für mit Kurbelantrieb arbeitende Arbeits- oder Kraftmaschinen, insbesondere für Kolbenpumpen, mit mindestens zwei Kreuzköpfen, mit Ölschmierung und Ölflussrichtung von jedem Kreuzkopf über sein Kreuzkopfbolzenlager und weiter über einen ihm zugeordneten, längsgebohrten Pleuel zum zugeordneten Kurbelzapfenlager, wobei das Schmieröl jedem Kreuzkopf über eine Querbohrung zugeführt wird und von einer Kreuzkopfbolzenbohrung in den Pleuel gelangt, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Kreuzkopfführungswänden vorhandenen Querbohrungen (76.78.80) bei allen Stellungen der nebeneinander im Triebwerksgehäuse geführten Kreuzköpfe in Strömungsverbindung stehen, dass die Querbohrungen ( 76,78. 80) in Längsnuten (64,66,68.70.72,74) der Kreuzköpfe münden. dass die Kreuzkopfbolzenbohrungen zwecks Verbindung dieser Längsnuten als Durchgangsbohrungen (52.54,56) in den Kreuzkopfbolzen (58.60.62 ) ausgebildet sind, dass jede Längsnut symmetrisch zur entsprechenden Durchgangsbohrung (52,54,56 ) liegt und dass ihre Erstreckung in Hubrichtung gleich oder grösser als der Hub (h) ist.

2. Triebwerk nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckölanlage oder eine mit ihrem Ölspiegel höher als die Querbohrungen (76.78,80) gelegene Ölwanne (86) als äussere Ölzuführeinrichtung dient.