CS242093B1

CS242093B1 - Volumetric pump

Info

Publication number: CS242093B1
Application number: CS8410160A
Authority: CS
Inventors: Jan Babak
Original assignee: Jan Babak
Priority date: 1984-12-21
Filing date: 1984-12-21
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS1016084A1

Abstract

Účelem je vytvoření jednoduché konstrukce vymezování vůle mezi vnitřním rotorem a hnacím hřídelem objemového čerpadla. Uvedeného účelu je dosaženo tím způ sobem, že mezi vnitřní plochu otvoru rotoru a nezatíženou část hnacího hřídele je vložen alespoň jeden pružný vymezovací člen se silovou složkou, působící v radiálním i obvodovém směru.The purpose is to create a simple structure for limiting the clearance between the inner rotor and the drive shaft of a positive displacement pump. The stated purpose is achieved by inserting at least one flexible limiting member with a force component acting in both the radial and circumferential directions between the inner surface of the rotor opening and the unloaded part of the drive shaft.

Description

Vynález se týká vymezování vůle mezi hnacím členem a poháněným rotorem u objemového čerpadla, tvořeného vnitřním a vnějším rotorem, umístěnými ve skříni čerpadla, kde vnitřní rotor je uložen plovoucím způsobem na hnacím hřídeli·The invention relates to defining a clearance between a drive member and a driven rotor in a positive displacement pump formed by an internal and external rotor housed in a pump housing, wherein the internal rotor is mounted in a floating manner on the drive shaft.

Dosud známá objemová čerpadla, která používají direktního náhonu jsou tvořena dvěma rotory s vnitřním ajvnějším ozubením, jež jsou situovány na přední části klikového hřídele spalovacího motoru. V případě použití trochoidního ozubení rotorů objemových čerpadel, které samo o sobě určuje pracovní osovou vzdálenost ozubení, je možno s výhodou koncipovat hnací rotor jako plovoucí na hřídeli, což dovolí poměrně velké technologické tolerance jednotlivých dílů. Komoru čerpadla lze v tomto případě umístit bu2 přímo v bloku motoru nebo v odlitku předního víka motoru. Obě koncepce vykazuji vysokou životnost při relativně malé technologické náročnosti. Určitým nedostatkem těchto konstrukcí je však vůle mezi vnitřním rotorem a hnacím hřídelem, vzájemně uloženými plovoucím způsobem, která se projevuje klepáním čerpadla při volnoběžném chodu motoru. Tento jev zaniká při běžném chodu motoru v důsledku zatížení rotorů tlakem oleje, avšak při volnoběžných otáčkách se uplatňuje z důvodu nerovnoměrnosti chodu a úhlové rychlosti klikového hřídele a reálně existujícího hmotného momentu setrvačnosti rotorů olejového čerpadla.The prior art positive displacement pumps, which use direct drive, consist of two rotors with internal and external toothing, which are situated on the front of the crankshaft of the internal combustion engine. In the case of the use of trochoid gearing of positive displacement rotors, which itself determines the working axial distance of the gearing, it is advantageous to design the drive rotor as floating on the shaft, which allows relatively large technological tolerances of the individual parts. In this case, the pump chamber can be placed either directly in the engine block or in the engine front cover casting. Both concepts show a long service life with relatively low technological demands. A certain drawback of these designs, however, is the play between the inner rotor and the drive shaft, which are mutually supported in a floating manner, which is manifested by the knocking of the pump when the engine is idling. This phenomenon disappears in normal engine operation due to oil pressure loading of the rotors, but at idle speed it is applied due to uneven running and angular velocity of the crankshaft and the actually existing mass moment of inertia of the oil pump rotors.

Nevýhody dosud známých konstrukcí odstraňuje objemové čerpadlo, zejména pro spalovací motory, tvořené vnitřním rotorem opatřeným zubovými sekcemi s počtem sekcí n a vnějším rotorem opatřeným zubovými sekcemi s počtem sekcí n+1,Disadvantages of the previously known designs are eliminated by the positive displacement pump, especially for internal combustion engines, consisting of an internal rotor provided with tooth sections with a number of sections n and an external rotor provided with tooth sections with a number of sections n + 1,

242 093 i242 093 i

- 2 situovanými ve skříni čerpadla, kde vnitřní rotor je umístěn plovoucím způsobem na hnacím hřídeli, tím způsobem, že mezi vnitřní rotor a silově nezatíženou část hnacího hřídele je vložen alespoň jeden pružný vymezovací člen se silovou složkou působíeí v radiálním i obvodovém směru. Pružný vymezovací člen jo tvořen alespoň jednou pružinou, opřenou jedním koncem o dno vodícího otvoru hnacího hřídele a kuličkou, která dosedá na plochu otvoru vnitřního rotoru. V alternativním provedení je pružný vymezovací člen tvořen alespoň jednou kuželkou, opřenou o plochu otvoru vnitřního rotoru, pružinou a vodící kuželkou, uloženými ve vodícím otvoru hnacího hřídele a předepnutými radiálně kuželovou koncovou částí upínacího šroubu.2 situated in a pump housing, wherein the inner rotor is floating in position on the drive shaft, in that at least one resilient spacer with a force component acting in both the radial and circumferential directions is inserted between the inner rotor and the unloaded part of the drive shaft. The resilient spacer is formed by at least one spring supported by one end against the bottom of the bore of the drive shaft and a ball abutting the bore surface of the inner rotor. In an alternative embodiment, the resilient spacer is formed by at least one cone supported by the inner rotor bore surface, a spring and a guide cone mounted in the drive shaft guide bore and biased by a radially conical end portion of the clamping screw.

Vložením pružného vymezovacího členu mezi vnitřní rotor a silově nezatíženou část hnacího hřídele dojde k odstranění hlučnosti zubového čerpadla ve volnoběžném režimu motoru, nebol pružný vymezovací člen vymezí reálně existující tolerance a nepřesnosti dílů a zároveň svým silovým působením zabrání odpoutáni rotoru čerpadla od kontaktní plochy hnacího hřídele.The insertion of the flexible spacer between the inner rotor and the unloaded part of the drive shaft removes the noise of the gear pump in idle mode, since the flexible spacer defines the actual tolerances and inaccuracies of the components and

Příklad provedení objemového zubového čerpadla podle vynálezu je znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje příčný řez objemovým čerpadlem vedený podél roviny B-B znázorněné na obr. 2, obr.2 znázorňuje podélný řez objemovým čerpadlem vedený podél roviny A-A znázorněné na obr. 1, obr. 3 představuje příčný řez alternativním provedením objemového čerpadla, vedený podél roviny D-D, znázorněné na obr. 4 a obr. 4 znázorňuje podélný řez alternativním provedením objemového čerpadla, vedený podél roviny C-C, znázorněné na obr. 3·An exemplary embodiment of a positive displacement gear pump according to the invention is shown in the accompanying drawings, wherein Fig. 1 is a cross-sectional view of the positive displacement pump taken along the plane BB shown in Fig. 2; Fig. 3 is a cross-sectional view of an alternative embodiment of a positive displacement pump taken along the plane DD shown in Fig. 4; and Fig. 4 is a longitudinal sectional view of an alternative embodiment of a positive displacement pump taken along the plane CC shown in Fig. 3.

Na obr. 1 a obr. 2 je znázorněno objemové čerpadlo tvořené vnitřním rotorem 1, opatřeným zubovými sekcemi s počtem sekcí n a vnějším rotorem 2, opatřeným; zubovými sekcemi s počtem sekcí n+1. Rotory jsou situovány v komoře, vytvořené v tělese bloku 6 motoru a ve spodním víku χ ložiska. Vnitřní rotor 1 je plovoucím způsobem uložen na hnacím hřídeli X a mezi vnitřní plochu otvoru 20 vnitřního rotoru 11 and 2 show a positive displacement pump formed by an inner rotor 1 provided with tooth sections with a number of sections n and an outer rotor 2 provided; tooth sections with n + 1 sections. The rotors are located in a chamber formed in the housing of the engine block 6 and in the lower bearing cap χ. The inner rotor 1 is floatingly mounted on the drive shaft X and between the inner surface of the bore 20 of the inner rotor 1

IAND

- 3 242 093 a silově nezatíženou část 19 hnacího hřídele 2 ΰθ vložen alespoň jeden pružný vymezovaóí člen, působící silově jak V radiálním, tak v obvodovém směru. Při pravotoěivém směru Otóěení ve směru šipky S unášejí výstupky 17 vnitřní rotor 1 a dva zbývající výstupky jsou vzhledem k symetrii tvaru hnacího hřídele 2 odlehčeny. Vnitřní rotor 1 mé ve všech směrech vůči hnacímu hřídeli 2 vůli, která se za normálního režimu motoru silově vymezí a to v důsledku zatížení rotorů tlakem oleje, nerovnoměrnost chodu hnacího hřídele 2 ^a setrvačné rotační hmoty rotorů, které se uplatní zejména při volnoběžném režimu motoru mohou způsobit nejednoznačnost silového vymezení vůle. Tomu brání pružný vymezovací člen tvořený pružinou 4 ^a kuličkou 2, Přičemž pružina 4 ^θθ opírá o dno vodícího otvoru 18 vytvořeného v hnacím hřídeli 2 ^a kulička 2 o vnitřní plochu otvoru vnitřního rotoru 1. Směr a umístění vodícího otvoru 18 je nutno volit tím způsobem, aby ležel v silově nezatížené části 19 hnacího hřídele 2 ^{a v} takovém směru, aby kulička 2 působila silově jak v radiálním tak v obvodovém směru. Tím se vymezí vůle v obou směrech, ale nebrání to vyrovnání reálně existujících výrobních nepřesností jednotlivých dílů objemového čerpadla. Konstrukce pružného vyrovnávacího členu znázorněná na obr. 1 a obr. 2 je však vhodná jen pro malou nerovnoměrnost chodu nebo čerpadla. Předpětí pružiny 4 se získá pouze jejím stlačením při montáži vnitřního rotoru 1 na hnací hřídel 2, takže dosahuje pouze malé velikosti Pro větší Čerpadla nebo naftové motory s velkou nerovnoměrností chodu je vhodnější alternativní provedení pružného vymezovacího členu, jak je znázorněno na obr. 3a obr. 4·3 242 093 and at least one resilient spacer member acting with force in both the radial and circumferential directions is inserted by the non-load part 19 of the drive shaft 2 θ. In the clockwise direction of rotation in the direction of the arrow S, the projections 17 carry the inner rotor 1 and the two remaining projections are unloaded due to the symmetry of the shape of the drive shaft 2. The inner rotor 1 has a clearance in all directions with respect to the drive shaft 2, which is normally limited by the oil pressure, the unevenness of the drive shaft 2 ^{and the} inertial rotational mass of the rotors, which can be applied especially during engine idling. cause ambiguity of the force delimitation. This is prevented by a resilient spacer formed by the spring 4 ^{and the} ball 2, ^wherein the spring 4 ^θθ abuts the bottom of the guide bore 18 formed in the drive shaft 2 ^{and the} ball 2 against the inner surface of the bore of the inner rotor 1. that it lies in the unloaded portion 19 of the drive shaft 2 ^{and in} such a direction that the ball 2 exerts a force in both the radial and circumferential directions. This limits the play in both directions, but does not prevent the real production inaccuracies of the individual parts of the positive displacement pump from being compensated. However, the design of the flexible alignment member shown in Figs. 1 and 2 is only suitable for low unevenness of operation or pump. The preload of the spring 4 is obtained only by compressing it when the internal rotor 1 is mounted on the drive shaft 2, so that it reaches only a small size. For larger pumps or diesel engines with high unevenness, an alternative embodiment of the flexible spacer is shown. 4 ·

Zde je pružný vymezovací člen tvořen kuželkou 10, pružinou 4 a vodící kuželkou 11, umístěnými ve vodícím otvoru 18, a příslušné předpětí pružiny 4 vyvoláno kuželovou koncovou částí 16 upínacího šroubu 12, který přes podložku 13 připevňuje řemenici 14 a kladku 15 ozubeného řemene k přední části klikového hřídele spalovacího motoru. Efekt, vyvolaný rozepnutím pružného vymezovacího členu kuželovou kon4.Here, the resilient spacer is formed by a cone 10, a spring 4 and a guide cone 11 located in the guide bore 18, and the respective bias of the spring 4 is caused by the conical end portion 16 of the clamping bolt 12. parts of the crankshaft of the internal combustion engine. The effect caused by the opening of the flexible spacer is a conical con4.

242 093 covou částí 16 upevňovacího šroubu 12 je obdobný jako v prvém případě, lze však tímto způsobem dosáhnout vyšších hodnot předpětí. Při volbě konstrukce pružného vymezovacího členu je jedno, zda je první způsob přiřazen objemovému čerpadlu, umístěnému v tělese 6 bloku motoru a spodním víku 2 ložiska nebo v předním víku 2 motoru, protože se obě uvedené koncepce liší pouze způsobem upevnění krycí desky 8.242 093 of the fastening screw 12 is similar to the first case, but higher preload values can be achieved in this way. When choosing the design of the flexible spacer, it does not matter whether the first method is associated with a positive displacement pump located in the engine block housing 6 and the lower bearing cap 2 or in the engine front cover 2, since the two concepts differ only by the cover plate 8.

Vynálezu lze s výhodou použít u objemových čerpadel β plovoucím vnitřním rotorem zejména ve stavbě motorů.a motorových vozidel.The invention can be advantageously applied to positive displacement pumps β by a floating internal rotor, especially in the construction of engines and motor vehicles.

Claims

FORWARD / CLOSE

1. In particular, a positive displacement pump for internal combustion engines comprising an internal rotor having tooth sections with a number of sections on an external rotor having tooth sections with a number of sections n + 1 situated in a pump housing, the internal rotor being mounted in a floating manner on a drive shaft. between the inner rotor (1) and the unloaded portion (19) of the drive shaft (3) at least one resilient spacer with a force component acting in both the radial and circumferential directions is inserted.

2. A positive displacement pump according to claim 1, characterized in that the resilient spacer comprises at least one spring (4) supported by one end on the bottom of the guide bore (18) of the drive shaft (3) and a ball (5) abutting the bore surface (20). ) of the internal rotor (1).

3. A positive displacement pump according to claim 1, characterized in that the resilient spacer comprises at least one plug (10) supported by the bore (20) of the inner rotor (1), a spring (4) and a guide plug (11) mounted in the guide. a bore (18) of the drive shaft (3) and biased by a radially conical end portion (16) of the clamping screw (12).