Je ešte 14 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Gerotorový mechanizmus pre skrutkové hydraulické stroje0001 Vynález sa týka gerotorových mechanizmov pre skrutkové ponorné motory, ktoré sa používajú na Vŕtanie ropných a plynových vrtov, skrutkových čerpadiel, ktoré sa nasadzujú priťažbe ropy a pri čerpaní tekutín, aj skrutkových hydraulických motorov pre všeobecné použitie.0002 Je známy viacchodový skrutkový gerotorový mechanizmus pre skrutkový ponorný motor, ktorý obsahuje stator, ktorý má vnútorné skrutkovicové zuby zhotovené z pružneelastického materiálu, napr. gumy a rotor, ktorý má vonkajšie skrutkovicové zuby, ktorých počet je o jednu menší než počet zubov statora os rotora je posunutá voči osi statora o veľkosť excentricity, ktorá je polovicou radiálnej výšky zubov profily vonkajších zubov rotora a vnútorných zubov statora sú, pri pohľade v priečnom reze, vzájomne preložené a stúpania zubov rotora a statora sú úmerne počtu zubov (viď patent RU 2165531, IPC F 01 C 1/16, 5/04,52134102, 2000).0003 V konštrukciách podľa doterajšieho stavu techniky sú profily statora a rotora, pri pohľade v priečnom reze, implementovane ako obálky spoločnej východiskovej kontúry cykloidného hrebeňa, ktorá je definovaná ekvidištantou skrátenej cykloidy. V priečnom reze hrúbka C, zubu statora na strednom priemere Dm zubov súvisí s kruhovým rozstupom S. týchto zubov podľa nasledujúceho pomeru Ct/S. 0.45 0.65 a hrúbka CN zubu statora, pri pohľadeV reze kolmom na smer skrutkovej línie zubu statora, súvisí s radiálnou výškou zubu statora hpodľa nasledujúceho pomeru CN/h 2 1.75.0004 Nedostatok tohto známeho gerotorového mechanizmu spočíva v tom, že celkový priemerový presah v mechanizme je medzi zuby statora rozložený takým spôsobom, že sa výstupok zubu statora deforrnuje významne viac, než je jemu pridelený priestor, takže sa os rotora môže posunúť v smere zmenšenia excentricity, čím následne dôjde k porušeniu navrhnutej kinematiky gerotorového mechanizmu, môže narást rýchlosť opotrebovávania vrcholkov zubov statora a rotora, môže sa zmenšiť presah v zóne styčného bodu a môže saskrátiť životnosť gerotorového mechanizmu.0005 Uvedený nedostatok je z časti odstránený V gerotorovom mechanizme, ktorý obsahuje stator, ktorý má vnútorné skrutkovicové zuby zhotovené z pružne-elastickćho materiálu, napr. gumy a rotor, ktorý má vonkajšie skrutkovicové zuby, ktorých početje o jednu menší než počet zubov statora os rotora je posunutá voči osi statora o veľkosť excentricity, ktorá je polovicou radiálnej výšky zubu stúpania skrutkovicových zubov rotora a statora sú úmerne počtu zubov0006 Profil zubov statora, pri pohľade v priečnom reze, je implementovaný ako obálka východiskovej kontúry cykloidného hrebeňa definovanej ekvidištantou, ktorá má polomer Rcl,skrátenej cykloidy a profil zubov rotora, pri pohľade v priečnom reze, je implementovaný ako obálka inej východiskovej kontúry cykloidného hrebeňa, ktorý má polomer Re ekvidištanty,pričom polomer RC je väčší než R 51, prípadne spĺňa nasledujúci pomer Re RC, (0.1 0.5)E, kde E je polomer generačnej kružnice rovný hodnote excentricity (viď patent č.0007 Ďalšia verzia známej konštrukcie gerotorového mechanizmu je taká, že profil zubov statora, pri pohľade v priečnom reze, je implemcntovaný ako obálka východiskovej kontúry cykloidného hrebeňa deñnovanej ekvidištantou, ktorá má polomer Rcl, skrátenej cykloidy a profil zubov rotora, pri pohľade v priečnom reze, je definovaný združenými kruhovými oblúkmi výstupok zubu rotora je definovaný oblúkom s polomerom RB, ktorý je väčší než polomer RC ekvidištanty statora, prípadne je k tomuto polomeru vztiahnutý podľa nasledujúceho pomeru R 02 Re, (0.1 0.5)E, a profil medzery medzi zubami rotora je definovaný oblúkom, ktorý má polomer RV, ktorý závisí na počte zubov rotora, vnútornom0008 Nedostatok vyššie opísanej konštrukcie je nasledujúci ked sú bočné a priemerove presahy rozložené rovnomerne, vznikajú vysoke kontaktné napätia, ktoré dosahujú maximum pri minimálnych uhloch pôsobenia tlaku, čo spôsobuje jednostranné trecie opotrebovanie zubov(na ľavej strane zubov rotora, pri pohľade zo strany prívodu pracovnej tekutiny), a trecie sily,ktoré vznikajú v zábere, spôsobujú odporové momenty, ktoré bránia rotoru v otáčaní okolo jeho osi aj jeho planetárnom pohybe, pričom tieto okolnosti zhoršujú energetické charakteristiky0009 zariadením, ktore je najbližšie nárokovanému vynálezu, je viacchodový gerotorový mechanizmus skrutkového hydraulického motora, ktorý obsahuje nasledujúce súčasti stator,ktorý má vnútorne skrutkovicové zuby zhotovené z pružne-elastického materiálu, napríklad gumy a rotor, ktorý má vonkajšie skrutkovicove zuby, ktorých počet je o jednu menší, než počet zubov statora os rotora je posunutá voči osi statora o veľkosť excentricity, ktorá je rovná polovici radiálnej výšky zubu profil zubov jednej súčasti je v priečnom reze implementovaný ako obálka východiskovej kontúry hrebeňa definovanej ekvidištantou skrátenej cykloidy s posunutím a profil zubov druhej súčasti je v priečnom reze implementovaný ako ekvidištanta obálky prvej súčasti, keď ich centroidy po sebe obiehajú bez preklzu, pričom veľkosťou ekvidíštanty je polovica veľkostí priemerového presahu v zábere (patent RU 2194880, IPC F 04 C 2/16, F 94 C 5/00, 20.12.2002).0010 Nedostatok tejto konštrukcie spočíva v tom, že neberie do úvahy podmienky preklzu skrutkovicových zubov rotora na skrutkovicových zuboch statora, t.j. v zóne najvzdialenejšej od okamžitého stredu otáčania (od styčného bodu), kde sú rýchlostí preklzu najväčšie kvôli rovnomerne rozloženým presahom dochádza k väčšiemu opotrebeniu pružne-elastických zubov statora a spevňujúceho povlaku zubov rotora. Ďalší nedostatok spočíva v tom, že nie sú brané do úvahy prevádzkové podmienky gerotorového mechanizmu (teplota, povaha zaťaženia, ku ktorému dochádza pri vŕtaní skál rôznych tvrdosti a zloženia) napríklad pre horúce vrty, v ktorých je prevádzková teplota väčšia než 100 °C, je potrebné použit gerotorové mechanizmy,ktoré majú v zábere stator-rotor vôle. Použitie gerotorových mechanizmov, ktoré majú v zábere presahy, môže v takých vrtoch viesť k vážnemu opotrebeniu, náhlemu poklesu účinnosti a zadretiu mechanizmu. Ďalším nedostatkom známeho zariadenia je ehýbajúca možnosť zmeny presahu a zmeny vzájomného nastavenia tvarov rotora a statora bez zmeny vonkajšieho priemeru rotora a/alebo statora, čo nedovoľuje zaistiť spoľahlivú tesnosť pozdĺž styčných línií v0011 Technickým problémom, ktorý nárokovaný vynález rieši, je zlepšenie energetických charakteristík gerotorového mechanizmu V hydraulickom motore v situácii, v ktorej je do motora privedený hydraulický výkon a v ktorej sa na jeho pracovných členoch objaví výsledný tlakový rozdiel, a predĺženie životnosti a zmenšenie hydro-mechanických strát. Dosiahne sa tovďaka zaisteniu bočného presahu v zábere, zlepšenej tesnosti pozdĺž kontaktných línií a nižšíchkontaktných napätí v zóne maximálnych rýchlostí preklzu pomocou nového rozloženia presahu V zábere a optimalizácie tohto presahu v závislosti na vzdialenosti medzi okamžitým stredom0012 Ďalším technickým problémom je zlepšená vyrobitelnosť a nižšia cena gerotorového mechanizmu, ktore sa dosiahnu zjednodušením výberu pracovných párov podľa ich radiálneho presahu, a zlepšenej energetickej charakteristiky gerotorového mechanizmu zodpovedajúceho prevádzkovým podmienkam, napr. pre horúce vrty sa použije mechanizmus so zmenšenýmibočnými presahmi alebo aj bočnými vôľami spoločne s konštantným radiálnym presahom.0013 Uvedené problémy sú riešené gerotorovým mechanizmom pre skrutkový hydraulický stroj, kde mechanizmus obsahuje stator, ktorý má vnútomć skrutkovicové zuby zhotovené z pružného plastového materiálu, napr, gumy, a rotor, ktorý má vonkajšie skrutkovicové zuby,ktorých počet je o jednu menší než počet zubov statora, stúpania skrutkových línii v statore a rotore sú úmerne počtom zubov, os rotora je posunutá voči osi statora o veľkosť excentricity,ktorá je rovná polovici radiálnej výšky zubu vyznačujúci sa tým, že profily rotora a/alebo statora sú v priečnom reze rotorom a/alebo statorom vyznačené v podobe obálky východiskovej kontúry hrebeňového nástroja, kontúra je tvorená združením kruhových oblúkov, ked východisková kontúra hrebeňového nástroja bez preklzu prebieha pozdĺž zodpovedajúcej kružnice nástroja, polomery kruhových oblúkov východiskovej kontúry sú vypočítané podľa nasledujúcich vzťahov r, K(1 r 2 rw 12/4 Ez 12) E/(K 1),alebo n K(7 t 2 rw 22/4 Ez 22) E/(K 1),rc ri/K, kder.- je východiskový polomer profilu hrebeňového nástroja, K (0.5 2) je tvarový koeficient východiskovej kontúry, rwl, ľwg sú polomery kružníc nástroja pre rotor a statorE je excentricita záberu, z., z sú počty zubov statora a rotorarc je združený polomer profilu hrebeňového nástroja.

MPK / Značky

MPK: F04C 2/00, F01C 1/00

Značky: skrutkové, stroje, mechanizmus, hydraulické, gerotorový

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/22-e7105-gerotorovy-mechanizmus-pre-skrutkove-hydraulicke-stroje.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Gerotorový mechanizmus pre skrutkové hydraulické stroje</a>

Podobne patenty