172210. lajstromszámú szabadalom • Hidrosztatikus forgógép
3 172210 4 ságot, mégsem hoz jelentős javulást a hatásfok tekintetében. Ugyancsak szokás a lapátok végein beálló bronzbetétet alkalmazni. Ez növeli a termék gyártási munkaigényét, s amellett nagy nyomáson ez a megoldás sem eredményez lényeges csökkenést a súrlódás szempontjából. Más megoldásoknál a lapátok nem az állórésszel, hanem a forgórésszel — legfeljebb néhány százalékos csúszás mellett — együtt forgó koszorúval érintkeznek. Ez a megoldás a súrlódás szempontjából megfelelő, de a szerkezetet bonyolulttá, drágává teszi. Ezért nagyteljesítményű egységek kialakítására nem alkalmas. Elterjedt megoldás az egy horonyban elhelyezett kettős lapátozás. Ez a megoldás vegyes (viszkózus-fémes) súrlódást eredményez, mely kis teljesítményű gépeknél megfelelő, nagyobb teljesítményeknél azonban csökken az élettartam és a hatásfok. A találmány tehát a hidrosztatikus forgógépek előnyös és kiterjedt alkalmazását akadályozó hátrányok kiküszöbölésére irányul, és olyan típus létrehozását célozza, mely az olcsó gyárthatóságot és üzembiztosságot egyesíti a nagyobb terhelhetőséggel és jobb hatásfokkal. Ez biztosítja az eddig használatban levőknél nagyobb teljesítményű emellett jó hatásfokú hidrosztatikus forgógépek kialakításának lehetőségét. Az ehhez szükséges feladat a lapátos forgógépek tömítési viszonyainak javítása, a jó tömítés és a jó hatásfok feltételeinek egyeztetése. A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti cél elérhető, illetve az ezzel összefüggő feladat megvalósítható, ha a lapátos forgógépek relatív elmozdulást végző felületpárjánál, vagyis a forgórész lapátja és a ház hengere között minimális rést és jó folyadéksúrlódást biztosítunk, létrehozva a hidrodinamikus kenés feltételeit. A találmány szerinti megoldásnál ennek érdekében a lapátok középsíkjában furatot, és az áliórésszel érintkező felületen hornyot képezünk ki, mely a forgórész hornyában a lapát alatt kialakult térrel közlekedik. A lapátban kialakított horony két oldalán a lapát mérete a szélek felé csökken, célszerűen az állórész sugaránál valamivel kisebb sugarú körívnek megfelelően (tengelyre merőleges metszetben vizsgálva a viszonyokat). Ez a kiképzés biztosítja, hogy a lapát tőfelülete lényegesen nagyobb a lapátcsúcs nyomás alatt álló felületénél, miértis a lapát hornyában kialakuló — üzemi nyomástól függő — nyomás a lapátot állandóan az állórész falához szorítja. Minthogy ezen nyomás létrejöttének előfeltétele, hogy a lapát alatt, illetve a lapát középsíkjában kiképzett horony és furat belsejében levő olaj az üzemi nyomás alatt álló olajjal állandóan kapcsolatban maradjon, a lapát síkjánál az olajfilm nem szakad meg. Ilyen módon a lapát radiális helyzetét és a hidrodinamikus kenési viszonyokat a lapát fentiekben körvonalazott kiképzése önműködően biztosítja. A találmányt részletesen rajz segítségével ismertetem, melyen az 1. ábra a hidrosztatikus lapátos forgógépet tengelyre merőleges metszetben mutatja be. a 2. ábra ugyanezen forgógépet B—B tengelymetszetben ábrázolja. a 3. ábra a hidrosztatikus lapátos forgógép lapátjának találmány szerinti kialakításának részleteit mutatja be, kinagyítva. A hidrosztatikus lapátos forgógépek lapátjainak a találmány szerinti kiképzését ismertetve, elöljáróban az 1. és 2. ábra kapcsán összefoglalóan vázolom a hidrosztatikus lapátos forgógépek jellegzetes elrendezését és működését. Az 1. és 2. ábrán látható a hidrosztatikus forgógép 1 állórésze, melynek furatát D és d átmérőjű palást szakaszok határolják. Az 1 állórész furatának palástja mentén átellenesen helyezkedik el a 3 két nagynyomású elosztótér, valamint a két 4 kisnyomású elosztótér. A nagynyomású elosztótereket a kerület mentén az 5 csatorna, a kisnyomású elosztótereket a 6 csatorna köti össze. A 3 nagynyomású elosztótér mentén az állórész D átmérőjű szakasza R összekötő sugárral d átmérőjű szakaszba megy át. A 4 kisnyomású elosztóterekben viszont a d átmérőjű palást szakaszok D-be mennek át ugyancsak R sugarú szakaszban. Az óramutató járásával ellentétes értelemben a 3 nagynyomású elosztótereket diametrálisan átellenesen két 7 munkatér előzi meg, ahol az 1 állórész D átmérőjű palástja és a d átmérőnél valamivel kisebb D, átmérőjű szakasz képezi a határt. A D[ átmérőjű szakasz a 2 forgórészhez tartozik. A forgórészben kialakított hornyokban helyezkednek el a forgógép 8 lapátjai. A lapátok tövéhez a 9 horonyterek csatlakoznak, a forgórészben kimunkálva. A 8 lapátokat a 10 csavarrugók radiálisán kifelé szorítják. Az 1 állórész homlokfelületén a 3 nagynyomású elosztóterek és a 4 kisnyomású elosztóterek alatt 11 hornyok vannak kimunkálva, amelyeket 12 radiális csatornák kötnek össze a 3 nagynyomású elosztóterekkel és a 4 kisnyomású elosztóterekkel. A hidrosztatikus forgógép működtethető motorüzemben és szivattyúüzemben. Motorüzemben nagynyomású folyadékot vezetünk be a 3 nagynyomású elosztóterekbe az 5 összekötő csatornán keresztül, amikoris nyomatékot vehetünk le a 2 forgórész tengelyéről. Szivattyúüzemben viszont nyomatékot közlünk a forgórész tengelyével, amikoris a folyadék a 4 elosztótéren keresztül érkezik és megnövelt energiával a 3 nagynyomású elosztótereken keresztül távozik. A hidrosztatikus forgógép üzeme motor-, illetve szivattyúüzemben a következő: Motorüzemben a belépő p, nagynyomású folyadék 3 nagynyomású elosztóterekből P]—p0 nyomáskülönbség hatására a 7 munkatér felé áramlik. Mivel a munkateret tangenciális irányban 2 forgórészből kiálló 8 lapát lezárja, a folyadék a lapát D és d hengerfelülettel kimetszett sík oldalfelületére nyomást fejt ki, és a 7 munkatér növekszik. A térfogatnövekedés tangenciális irányban jelentkezik. A diametrálisan szembenfekvő két 8 lapátra ható hidrosztatikus erő tangenciális eredője a 2 forgórészen erőpárt hoz létre. A hidrosztatikus forgógépen időegység alatt átáramló folyadék mennyiségével arányos fordulatszámmal (1. ábrán az óramutató járásával megegyező irányban), és a p, nyomás nagyságával arányos nyomatékkai a 2 forgórész tengelye munkavégzésre használható. A belépő p, nagynyomású folyadék munkavégzés után a két 4 kisnyomású elosztótéren és 6 csatornán keresztül p0 nyomáson eltávozik a hidrosztatikus forgógépből. Szivattyúüzemben a 2 forgórész tengelyét (1. ábra szerint az óramutató járásával ellentétes irányban) forgatva, 6 csatornával összekötött diametrálisan szembenfekvő 4 kisnyomású elosztóterekhez csatlakozó — D és D, palástfelülettel, 8 lapáttal valamint 1 állórész hom5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
