173550. lajstromszámú szabadalom • Csapágyszerkezet forgógépekhez, főleg hidrosztatikus motorokhoz és szivattyúkhoz
3 173550 4 küszöbölését célozza és olyan szerkezet létrehozására irányul, amelynek révén a nagy csapágyméretek kiadódását eredményező nagy erőhatások kiegyenlíthetők és ezáltal a szóban forgó géptípusok alkalmazási területe a nagyobb teljesítmények irányában kiterjeszthető. A találmány alapja az a felismerés, hogy a fenti cél elérhető olyan csapágykonstrukció révén, melynél a kiegyenlítetlen aszimmetrikus terhelés irányába eső, de azzal ellentétes irányítású erőhatást hozunk létre, megfelelő kiegészítő szerkezeti elemek beépítésével, és erre célszerűen a forgógépben üzemszerűen jelenlevő, nyomás alatti folyadékot használjuk fel. A találmány tehát csapágyszerkezet aszimmetrikus terhelésű, nyomás alatti közeggel működő forgógépekhez, különösen hidrosztatikus motorokhoz és szivattyúkhoz, s arra az jellemző, hogy a forgógép forgórészének tengelyét ágyazó, s a forgógép-házban elhelyezett szokványos csapágyakat a tengely két oldalán csapágydob egészíti ki, amelyek mellett a kiegyenlítetlen terheléssel diametrálisan ellentétes oldalon nyomóközeg bevezetésére alkalmas terek vannak elhelyezve. Ezeket a tereket vezeték segítségével összekötjük a forgógép nyomás alatti közegével. A méretek megfelelő megválasztása útján elérhető, hogy a csapágydobokon a kiegyenlítetlen terheléssel, illetve egy-egy csapágydobon e terhelés felével egyenlő értékű, azonos irányú, de ellentétes irányítású erőhatások keletkeznek. Ezzel elérhető, hogy a forgógép aszimmetrikus üzemi terheléséből eredő erőhatások kiegyenlítődnek, s a csapágyakat kizárólag a forgórész súlya veszi igénybe. Ezáltal a csapágyak méretei a szokványos méretközben maradnak, a csapágyak elhelyezése konstrukciós nehézségeket nem okoz, tehát a csapágyazás nem képezi korlátját a teljesítmény növelésének. A találmányt részletesen rajz segítségével ismertetem, melyen az 1. ábra változtatható fajlagos térfogatú lapátos hidrosztatikus forgógép jellegzetes kialakítását mutatja be, tengelyre merőleges metszetben. a 2. ábra ugyanezen forgógépet tengelymetszetben ábrázolja, a találmány szerinti csapágyazással. a 3. ábra ugyanezen forgógép találmány szerinti csapágyazását tengelyre merőleges metszetben ábrázolja. A találmány szerinti csapágyazást változtatható fajlagos térfogatú lapátos (excentrikus forgórészű) forgógépeknél alkalmazva ismertetem, ezért elöljáróban az 1. és 2. ábra kapcsán összefoglalóan vázolom a változtatható fajlagos térfogatú lapátos hidrosztatikus forgógépek jellegzetes elrendezését és működését. Az 1. és 2. ábrán látható a hidrosztatikus forgógép 1 forgógépháza, melyben D furatú és B szélességű 2 állórész illeszkedik. A forgógép-ház szerelhet őségi okokból két egyforma, a tengelyre merőleges síkban osztott darabból készül. Az állórészen belül helyezkedik el 3 forgórész, melynek radiálisán kiképzett hornyaiban 4 lapátok vannak. Az 1 forgógép-házban helyezkedik el 7 nagynyomású csatorna, mely a 3 forgórésszel érintkező 1 forgógép-ház homlokfelületével van összeköttetésben. A 7 nagynyomású csatornával diametrálisa szemben van kiképezve 5 kisnyomású csatorna, mely szintén a 3 forgórésszel érintkező 1 forgógép-ház homlokfelületével van összeköttetésben. Az 1 forgógép-ház d átmérőjű furatában - a 3. ábra szerint x húrmérettel jellemzett palástszakaszon - illeszkedik a 16 tengellyel együtt forgó két db b szélességű 15 csapágy dob. A két 15 csapágydob között helyezkedik el a 16 tengellyel szintén együtt forgó 3 forgórész. A 16 tengely, és a 15 csapágydobok dj furatának illesztése, valamint b hosszúságú csapágyfelületnél rövidebb b! illeszkedési hosszúság lehetővé teszi, hogy a csapágydob és a tengely középvonala egymással igen kis értékű szögben a rugalmas alakváltozás határain belül eltérhessen, ugyanakkor a d átmérőjű hengerpalást és furatfelület között az egyenletes illeszkedés biztosítva legyen. A 16 tengelyre van szerelve 17 gördülőcsapágy. A gördülőcsapágy és a 1 forgógép-ház között 18 rugalmas központosító gyűrű van, mely a gördülőcsapágyat központban tartja, de lehetővé teszi, hogy viszonylag kis erőhatásra a 17 gördülőcsapágy igen kis mértékben radiális irányban elmozdulhasson. Az 1 forgógép-ház d furatának a palástjában 14 nagynyomású és 13 kisnyomású kamrák vannak kiképezve. A 14 nagynyomású kamrákat 9 és 10 nagynyomású csatorna a diametrálisan szembenfekvő 7 nagynyomású csatornával köti össze. A 13 kisnyomású kamrákat 11 és 12 kisnyomású csatorna a diametrálisan szembenfekvő 5 kisnyomású csatornával köti össze. A 15 csapágydob 1 forgógép-házban illeszkedő palástfelülete és 2 állórész méretei között a következő közelítő geometriai összefüggés áll fent: b ^x=D • B/2. A hidrosztatikus forgógép működtethető motorüzemben és szivattyúüzemben. Motorüzemben nagynyomású folyadékot vezetünk be a 8 csatornán keresztül amikor is nyomatékot vehetünk le a forgógép 16 tengelyéről. A lecsökkent energiájú kisnyomású folyadék 6 csatornán lép ki a forgógépből. Szivattyúüzemben viszont nyomatékot közlünk a forgógép tengelyével, amikor is a folyadék 6 csatornán lép be a forgógépbe, és megnövelt energiával a 8 csatornán távozik. A hidrosztatikus forgógép, és ezzel együtt a találmány szerinti csapágyazás üzeme motor-, illetve szivattyúüzemben a következő: Motorüzemben a belépő pt nagynyomású folyadék 8 és 7 csatornán keresztül beáramlik a 2 állórész, 3 forgórész, és a forgógép-ház homlokfelületei által határolt — 4 lapátokkal tagolt — terébe. A 7 nagynyomású és 5 kisnyomású csatornák közötti szakaszon a p, nagynyomású folyadék a 4 lapátoknak csak az egyik oldallapját terheli, minek következtében 1. ábra szerint az óramutató járásával ellentétes értelmű forgatónyomaték jön létre. A folyadék pt nyomását, és időegységben szállított mennyiségét állandónak feltételezve, a forgatónyomaték nagysága és a fordulatszám arányos az e-vel jelölt excentricités nagyságával, vagyis 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
