ITTO970110U1

ITTO970110U1 - HYDRAULIC PUMPING SYSTEM WITH REDUCED NOISE AND POTENTIAL NZIAL PROBLEMS CAUSED BY MECHANICAL DEFECTS OF THE SAME.

Info

Publication number: ITTO970110U1
Application number: IT97TO000110U
Authority: IT
Inventors: Tzal-Lin Lee
Original assignee: Lee Tzal Lin
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-11-23
Also published as: ITTO970110V0; IT236059Y1

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

del brevetto per Modello di Utilità di of the patent for the Utility Model of

La presente innovazione si riferisce ad un sistema di pompagaio idraulico, in particolare ad un sistema di pompaggio idraulico con ridotti rumorosità e problemi potenziali causati da difetti meccanici dello stesso, quali perdite. The present innovation refers to a hydraulic pumping system, in particular to a hydraulic pumping system with reduced noise and potential problems caused by mechanical defects of the same, such as leaks.

Le pompe idrauliche sono una pompa a mandata positiva il cui fluido idraulico che viene aspirato nella pompa attraverso una apertura di ingresso. in teoria, deve essere completamente espulso dalla pompa attraverso una uscita. In altre parole, non viene lasciato alcun fluido idraulico scorrere indietro all'ingresso della pompa. In pratica, poiché la pompa comprende parti in movimento, vi è sempre un gioco o tolleranza tra le parti in movimento della pompa e non è possibile una tenuta perfetta per impedire in modo assoluto che il fluido idraulico scorra indietro all'ingresso. Una tale realtà risulta nella cosiddetta efficienza volumetrica. che è il rapporto tra l'uscita effettiva e l'uscita teorica della pompa. Hydraulic pumps are a positive delivery pump whose hydraulic fluid is drawn into the pump through an inlet opening. in theory, it must be completely expelled from the pump through an outlet. In other words, no hydraulic fluid is allowed to flow back to the pump inlet. In practice, because the pump includes moving parts, there is always a clearance or tolerance between the moving parts of the pump and a perfect seal is not possible to absolutely prevent hydraulic fluid from flowing back to the inlet. Such a reality results in the so-called volumetric efficiency. which is the ratio between the actual output and the theoretical output of the pump.

Pompe idrauliche di differenti strutture hanno differenti efficienze volumetriche e l'efficienza volumetrica è sempre provvista da o disponibile dai produttori della pompa. Così. i consumatori possono scegliere quella delle pompe che ha una efficienza volumetrica desiderata tra un gran numero di strutture di pompa disponibili sul mercato. L’efficienza volumetrica. sebbene possa essere differente da una struttura all'altra. tuttavia non provoca alcun problema nell'impiego della pompa idraulica. Il problema più comune della pompa idraulica che si può incontrare da un utilizzatore o operatore. è., la manutenzione e la qualità delle sue parti. Una scadente manutenzione e qualità delle parti generalmente provoca una rumorosità maggiore e una minore durata in servizio della pompa. Hydraulic pumps of different structures have different volumetric efficiencies and the volumetric efficiency is always provided by or available from the pump manufacturers. Thus, consumers can choose the one of the pumps that has a desired volumetric efficiency from a large number of pump designs available on the market. Volumetric efficiency. although it may differ from one facility to another. however, it does not cause any problems in the use of the hydraulic pump. The most common hydraulic pump problem that can be encountered by a user or operator. is., maintenance and quality of its parts. Poor maintenance and part quality generally results in higher noise and shorter pump service life.

Uno dei fattori che provoca rumorosità in un sistema di pompaggio idraulico è la sincronizzazione della commutazione dalle sezioni ad alta a bassa pressione. La maggior parte dei produttori risolve questo problema provvedendo una scanalatura o tacca di pre-scarico. A causa della limitazione delle operazioni di lavorazione di macchina, non è possibile provvedere un prodotto perfetto della scanalatura o tacca di pre-scarico, cosicché anche pompe di struttura identica generano differenti rumorosità. Altri fattori che influiscono sulla rumorosità generata dalle pompe idrauliche comprendono la precisione della sede dei cuscinetti, il materiale e la precisione di lavorazione di macchina. In altre parole. la tolleranza della lavorazione di macchina stessa provoca variazioni nella rumorosità generata dalla pompa idraulica. One of the factors causing noise in a hydraulic pumping system is the timing of switching from the high to low pressure sections. Most manufacturers solve this problem by providing a pre-drain groove or notch. Due to the limitation of machining operations, it is not possible to provide a perfect product of the pre-unloading groove or notch, so that even pumps of identical construction generate different noises. Other factors affecting the noise generated by hydraulic pumps include bearing seat accuracy, material and machining accuracy. In other words. the tolerance of the machining of the machine itself causes variations in the noise generated by the hydraulic pump.

Per quanto riguarda il montaggio del sistema di pompaggio idraulico. alcuni dei fattori principali che creano problemi sono: Regarding the assembly of the hydraulic pumping system. some of the main factors that create problems are:

(1) difetto di allineamento: difetto di allineamento nel montaggio di un sistema di pompaggio idraulico può provocare un aumento della rumorosità e danni alle guarnizioni degli alberi e ai cuscinetti e cosi abbreviare la durata in servizio della pompa. (1) misalignment: misalignment when mounting a hydraulic pumping system can cause increased noise and damage to shaft seals and bearings and thus shorten the life of the pump.

(21 posizione di montaggio sbagliata: il montaggio della pompa idraulica in una posizione sbagliata può portare alla cavitazione all’interno della pompa, la quale non soltanto aumenta la rumorosità, ma danneggia pure gravemente in breve la pompa. (21 wrong mounting position: mounting the hydraulic pump in a wrong position can lead to cavitation inside the pump, which not only increases the noise level, but also seriously damages the pump in a short time.

(3) fornitura di tubazioni sbagliata: una disposizione sbagliata di tubazioni nella apertura di ingresso della pompa può provocare aerazione o cavitazione la quale provoca una elevata rumorosità e gravi danni alla pompa in un breve periodo di tempo e una disposizione sbagliata delle tubazioni nella apertura di uscita della pompa può provocare perdita di fluido idraulico o eccessiva pressione di uscita. la quale aumenta il consumo di energia e il calore generato nel funzionamento della pompa e cosi abbrevia la durata in servizio della pompa. (3) wrong piping supply: wrong piping arrangement in the pump inlet opening can cause aeration or cavitation which causes high noise and severe damage to the pump in a short period of time and incorrect piping arrangement in the pump opening. pump outlet can cause hydraulic fluid leakage or excessive outlet pressure. which increases the energy consumption and heat generated in the operation of the pump and thus shortens the service life of the pump.

Per quanto riguarda la qualità delle parti, i prodotti per pompe idrauliche con gravi difetti delle parti che provocano una notevole riduzione dell'efficienza di funzionamento oppure una straordinaria rumorosità possono essere facilmente riscontrati con un processo regolare di controllo di qualità. Tuttavia, vi sono alcuni difetti delle parti che non possono essere rilevati con un processo regolare di controllo di qualità, quali: When it comes to part quality, hydraulic pump products with severe part defects that cause a noticeable reduction in operating efficiency or extraordinary noise can be easily encountered with a regular quality control process. However, there are some part defects that cannot be detected with a regular quality control process, such as:

(1) difetti di fusione: alcuni dei difetti di fusione, in particolare fori di spillo. (1) casting defects: some of the casting defects, especially pinholes.

possono provocare problemi, quali perdita, quando soggetti a pressione elevata, quale la elevata pressione alla apertura di uscita, oppure possono provocare aerazione nel lato a bassa pressione, ad esempio nella apertura di ingresso. they can cause problems, such as leakage, when subjected to high pressure, such as high pressure at the outlet port, or they can cause aeration in the low pressure side, for example in the inlet port.

(2) Difetto della guarnizione dell’albero: un difetto all'interno di una guarnizione dell'albero può portare infine a problemi di perdita o di aerazione in un funzionamento a lungo termine. (2) Shaft seal defect: a defect inside a shaft seal can ultimately lead to leakage or aeration problems in long-term operation.

(3) Difetti di altre guarnizioni e porta-guarnizioni o sopporti o imperfetto montaggio delle guarnizioni: tali difetti possono provocare problemi di perdita. (3) Defects of other gaskets and gasket holders or supports or imperfect assembly of the gaskets: these defects can cause problems of leakage.

(4) Altri minori difetti di lavorazione di macchina: questi difetti che non sono sufficientemente importanti per essere rilevati in un processo regolare di controllo di qualità possono provocare un aumento nel livello di rumorosità durante il funzionamento della pompa. (4) Other minor machine workmanship defects: These defects that are not important enough to be detected in a regular quality control process can cause an increase in the noise level during pump operation.

In conclusione, i fattori principali che provocano problemi in un sistema di pompaggio idraulico sono (1) difetti di qualità, (2) montaggio sbagliato, e (3) fornitura di tubazioni sbagliata, ei problemi così provocati possono comprendere (1) rumorosità. (2) perdita. e (3) aerazione o cavitazione. In conclusion, the main factors causing problems in a hydraulic pumping system are (1) quality defects, (2) incorrect assembly, and (3) incorrect piping supply, and the problems thus caused may include (1) noise. (2) loss. and (3) aeration or cavitation.

Si desidera così provvedere una soluzione semplice e facile ai precedenti problemi e secondo la presente innovazione, si ottiene una soluzione molto semplice e facile senza necessità di alcuna rilevante modifica nella struttura della pompa idraulica stessa. It is thus desired to provide a simple and easy solution to the preceding problems and according to the present invention, a very simple and easy solution is obtained without the need for any significant modification in the structure of the hydraulic pump itself.

Lo scopo principale della presente innovazione è di provvedere un sistema di pompaggio idraulico avente ridotti rumorosità e problemi potenziali provocati da difetti delle parti dello stesso in modo da risolvere i problemi di rumorosità, perdita, aerazione e cavitazione che vengono comunemente riscontrati nella tecnica delle pompe idrauliche. The main purpose of the present invention is to provide a hydraulic pumping system having reduced noise and potential problems caused by defects in the parts thereof in order to solve the problems of noise, leakage, aeration and cavitation which are commonly encountered in the hydraulic pump technique. .

Un altro scopo della presente innovazione è quello di provvedere un sistema di pompaggio idraulico che sia azionabile in un ambiente liquido (fluido idraulico), anziché in un ambiente di aria in cui funziona la pompa idraulica convenzionale . Another object of the present invention is to provide a hydraulic pumping system which can be operated in a liquid environment (hydraulic fluid), rather than in an air environment in which the conventional hydraulic pump works.

Secondo la presente innovazione. viene provvisto un sistema di pompaggio idraulico che è in grado di risolvere i precedenti problemi del funzionamento di una pompa idraulica, in cui il corpo della porzione di aspirazione della pompa idraulica viene opportunamente rimosso e la pompa idraulica viene disposta in un serbatoio di fluido idraulico, insieme con un motore del tipo a olio immerso, in modo da averli completamente sommersi nel fluido idraulico contenuto nel serbatoio, così da ridurre la rumorosità di funzionamento e i problemi potenziali provocati dai difetti delle parti e che si verificano comunemente nel funzionamento di un sistema di pompagaio idraulico convenzionale in un ambiente di aria. According to the present innovation. a hydraulic pumping system is provided which is capable of solving the previous problems of the operation of a hydraulic pump, in which the body of the suction portion of the hydraulic pump is suitably removed and the hydraulic pump is placed in a reservoir of hydraulic fluid, together with a submerged oil type motor, so that they are completely submerged in the hydraulic fluid contained in the reservoir, thereby reducing operating noise and potential problems caused by part defects and commonly occurring in the operation of a pumping system conventional plumbing in an air environment.

La presente innovazione verrà ulteriormente spiegata mediante la descrizione seguente di una disposizione preferita di un sistema di pompaggio idraulico, con riferimento ai disegni allegati, nei quali: The present innovation will be further explained by the following description of a preferred arrangement of a hydraulic pumping system, with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista in sezione che illustra una pompa idraulica in cui viene realizzata la presente innovazione, con il suo involucro non rimosso: Figure 1 is a sectional view illustrating a hydraulic pump in which the present invention is made, with its casing not removed:

la figura 2 è una vista in sezione della pompa idraulica con l'involucro della parte di aspirazione opportunamente rimosso: e Figure 2 is a sectional view of the hydraulic pump with the casing of the suction part suitably removed: e

la figura 3 è una vista in sezione schematica illustrante una disposizione preferita della pompa idraulica sommersa entro un serbatoio pieno di fluido idraulico in accordo con la presente innovazione. Figure 3 is a schematic sectional view illustrating a preferred arrangement of the submerged hydraulic pump within a reservoir full of hydraulic fluid in accordance with the present invention.

Con riferimento ai disegni e in particolare alla figura 1. una pompa idraulica convenzionale che viene generalmente indicata con il numero dì riferimento 1 nei disegni, viene racchiusa in un involucro 13 per poter funzionare in un ambiente di aria. In generale, l’involucro 13 forma una barriera per la dispersione di calore e aumenta pure il peso globale della pompa idraulica 1. Inoltre, tale involucro 13 tende pure ad aumentare il livello di rumorosità quando la pompa idraulica 1 è in funzione nell'atmosfera. Secondo la presente innovazione, viene provvisto un perfezionamento della disposizione della pompa idraulica per ovviare ai suddetti inconvenienti risultanti dalla presenza dell’involucro 13 e per ovviare ai problemi di struttura della tecnica precedente discussi nella sezione precedente. With reference to the drawings and in particular to Figure 1, a conventional hydraulic pump which is generally indicated by the reference number 1 in the drawings is enclosed in a casing 13 in order to be able to operate in an air environment. In general, the casing 13 forms a barrier for heat dispersion and also increases the overall weight of the hydraulic pump 1. Furthermore, this casing 13 also tends to increase the noise level when the hydraulic pump 1 is operating in the atmosphere. . According to the present innovation, an improvement of the arrangement of the hydraulic pump is provided to obviate the aforementioned drawbacks resulting from the presence of the casing 13 and to obviate the structural problems of the prior art discussed in the previous section.

Un sistema di pompaggio idraulico perfezionato secondo la presente innovazione viene provvisto rimuovendo i componenti dell'involucro della parte di aspirazione della pompa idraulica 1 (i componenti dell’involucro della porzione di espulsione 12 rimanendo inalterati) ed altre strutture di sopporto non necessarie. come illustrato nella figura 2. Viene provvisto un motore 2 del tipo a immersione in olio per sostituire il motore elettrico normale che funziona in un ambiente di aria e è collegato ad una pompa 1 priva dell'involucro. La pompa 1 priva dell'involucro e il motore 2 del tipo a immersione in olio vengono disposti insieme in un serbatoio 3 all'interno del quale è contenuto un fluido idraulico e completamente sommersi nel fluido idraulico, come illustrato nella figura 3. Ciò provvede un sistema di pompaggio idraulico in ambiente liquido in accordo con la presente innovazione . An improved hydraulic pumping system according to the present innovation is provided by removing the components of the casing of the suction part of the hydraulic pump 1 (the components of the casing of the expulsion portion 12 remaining unaltered) and other unnecessary support structures. as illustrated in FIG. 2. An oil immersion type motor 2 is provided to replace the normal electric motor which operates in an air environment and is connected to a casing-free pump 1. The casing-free pump 1 and the oil-immersion-type motor 2 are arranged together in a reservoir 3 containing a hydraulic fluid and completely submerged in the hydraulic fluid, as illustrated in Figure 3. This provides a hydraulic pumping system in a liquid environment in accordance with the present innovation.

Un tubo di uscita 121 è collegato alla apertura di uscita della pompa idraulica 1 in ambiente liquido per inviare liquido pressurizzato in una qualsiasi posizione desiderata. An outlet pipe 121 is connected to the outlet opening of the hydraulic pump 1 in a liquid environment to send pressurized liquid to any desired position.

Questo sistema di pompaggio idraulico perfezionato possiede almeno i seguenti vantaggi, rispetto al sistema di pompaggio idraulico convenzionale in ambiente di aria: This improved hydraulic pumping system has at least the following advantages over conventional hydraulic pumping in an air environment:

(1) il fluido idraulico entro il quale la pompa e il motore sono sommersi assorbe efficacemente la rumorosità generata dalla pompa. (1) the hydraulic fluid in which the pump and motor are submerged effectively absorbs the noise generated by the pump.

(2) La cavitazione viene efficacemente minimizzata poiché la porzione di aspirazione della pompa non è racchiusa ed è completamente sommersa nel fluido idraulico. (2) Cavitation is effectively minimized as the suction portion of the pump is not enclosed and is completely submerged in the hydraulic fluid.

(3) L'aerazione viene sostanzialmente eliminata per il fatto che la pompa è completamente sommersa nel fluido idraulico. (3) Aeration is essentially eliminated due to the fact that the pump is completely submerged in the hydraulic fluid.

(4) Poiché la pompa è sommersa nel fluido idraulico, viene eliminato il problema (quale le perdite) provocato da difetti delle fusioni, quali fori di spillo od altre parti. (4) Since the pump is submerged in hydraulic fluid, the problem (such as leaks) caused by casting defects such as pin holes or other parts is eliminated.

(5) Non esiste alcun problema di perdita alle tenute. (5) There is no seal leak problem.

(6) Non è necessario che le tolleranze di lavorazione di macchina siano altrettanto severe come nel sistema di pompaggio idraulico convenzionale che funziona in un ambiente di aria. (6) Machine machining tolerances need not be as strict as in conventional hydraulic pumping systems operating in an air environment.

(7) Il peso globale viene ridotto poiché è necessario meno materiale per costruire la pompa idraulica . (7) Overall weight is reduced as less material is needed to build the hydraulic pump.

(8) Il processo di lavorazione di macchina viene semplificato e così il costo viene ridotto . (8) The machining process of the machine is simplified and thus the cost is reduced.

(9) A causa della immersione della pompa nel fluido idraulico, si ottiene un efficace raffreddamento con liquido per mezzo della circolazione del fluido idraulico all’interno del serbatoio di fluido e così i componenti convenzionali di dispersione del calore o di raffreddamento, quali ventilatori di raffreddamento che vengono impiegati per raffreddare il motore in ambiente di aria, possono essere eliminati , cosicché viene completamente eliminato il rumore risultante dal ventilatore di raffreddamente . (9) Due to the immersion of the pump in the hydraulic fluid, effective liquid cooling is achieved by circulating the hydraulic fluid within the fluid reservoir and thus conventional heat dissipating or cooling components, such as cooling fans. cooling which are used to cool the motor in an air environment, can be eliminated, so that the noise resulting from the cooling fan is completely eliminated.

(10) Non si richiede alcun involucro e così il peso viene ridotto. (10) No wrapping is required and thus weight is reduced.

Sebbene venga descritta una forma di realizzazione preferita del sistema di pompaggio idraulico perfezionato per illustrare la presente innovazione, è sottinteso che la presente innovazione non è limitata alla disposizione preferita illustrata qui ed è soltanto definita dalle rivendicazioni allegate che seguono. While a preferred embodiment of the improved hydraulic pumping system is described to illustrate the present invention, it is understood that the present invention is not limited to the preferred arrangement illustrated herein and is only defined by the appended claims which follow.

Claims

CLAIM 1. - Hydraulic pumping system with reduced noise and potential problems caused by mechanical defects of the hydraulic pumping system, including: a hydraulic pump comprising a suction portion and an outlet portion, the components of the housing of the suction portion being removed: an oil immersion type motor, operatively coupled to the hydraulic pump; and a reservoir filled with a hydraulic fluid, with the hydraulic pump and motor arranged in the reservoir so that the pump and motor are completely submerged in the hydraulic fluid.