Numer zgłoszenia/patentu PAT.217125

Oferta dotyczy innowacyjnej pompy łopatkowej ze zintegrowanym napędem elektrycznym.

Innowacja polega na zupełnie nowej, nie stosowanej do tej pory konstrukcji, gdzie wirnik pompy wyporowej i stojan silnika elektrycznego są nieruchomymi elementami kadłuba, natomiast ruchomym elementem jest obudowa pompy wyporowej połączona z wirnikiem silnika elektrycznego. Pompy łopatkowe są stosowane układach napędzanych hydraulicznie typu podnośniki, prasy, obrabiarki oraz w układach samosmarujących urządzeń mechanicznych.

Szczegóły techniczne

Na rysunku 1 przedstawiono przekrój wzdłużny przez zespół silnik-pompa. Szarym kolorem oznaczono wszystkie części zespołu, które podczas pracy pozostają nieruchome. Są to: stojan silnika, radiator, płyty boczne (kolor jasnoszary) oraz wirnik z łopatkami, część rozdzielacza obrotowego i zespół kanałów transportujących olej hydrauliczny (kolor ciemnoszary). Żółtym kolorem znaczono wirnik silnika elektrycznego: rdzeń oraz część zewnętrzną przedzielone białą tuleją niemagnetyczną oraz magnesy przymocowane na zewnętrznej powierzchni wirnika silnika. Pomarańczowym kolorem oznaczono elementy pompy, które obracają się razem z wirnikiem silnika- bieżnia oraz boczne płyty ciśnieniowe, które tworzą zamknięty kartridż hydrauliczny.

Opracowano prototyp, który poddano badaniom. Układ wykorzystuje silnik prądu stałego BLDC o sterowanej prędkości obrotowej. Podstawowe parametry prototypowej pompy przedstawiono w tab.1.

Zastosowania / rynki

Pompy łopatkowe są stosowane do przetłaczania lepkich cieczy i smarów w układach oraz urządzeniach hydraulicznych (takich jak podnośniki, prasy, obrabiarki). W szczególności mają zastosowanie w następujących gałęziach przemysłu:

• w lotnictwie (ze względu na stosunek ciężar/moc, dobrą sterowalność),
• w robotyce (ze względu na dobrą dynamikę i uproszczony układ sterowania),
• w przemyśle samochodowym (wspomaganie układu kierowniczego, układy napędu elementów wyposażenia) zwłaszcza w pojazdach z napędem elektrycznym.

Innowacyjność / korzyści

• Zwartość konstrukcji w porównaniu do konwencjonalnych rozwiązań - masa zespołu silnik pompa może zostać zredukowana do 40%, ma to szczególne znaczenie w lotnictwie ze względu na stosunek ciężar/moc.
• Możliwość sterowania wydajnością pompy bezpośrednio przez prędkość obrotową silnika elektrycznego. Zawory proporcjonalne oraz serwozawory nie muszą być stosowane. Dzięki zastosowaniu silników BLDC zespół cechuje się wysoką dynamiką pracy.
• Dzięki możliwości sterowania wydajności pompy na drodze elektronicznej istnieje możliwość dostosowania mocy dostarczanej do mocy wymaganej przez odbiornik hydrauliczny w zależności od realizowanego cyklu pracy.
• Redukcja emisji hałasu w porównaniu z rozwiązaniem konwencjonalnym ze względu na umiejscowienie pompy wyporowej.

Kontakt z Brokerem Technologii
Wrocławskie Centrum Transferu Technologii, Politechnika Wrocławska

Tomasz Marciniszyn

tel. + 48 71 320 41 95

e-mail: tomasz.marciniszyn@pwr.edu.pl