dr inż. Paweł Śliwiński – kierownik, mgr inż. Piotr Patrosz, dr hab. inż. Leszek Osiecki
Istota wynalazku
Satelitowy agregat pompowy jest urządzeniem opracowanym od podstaw w Zakładzie Hydrauliki i Pneumatyki Wydziału Mechanicznego Politechniki Gdańskiej. Zadaniem agregatu jest pompowanie różnych cieczy (oleje hydrauliczne, oleje roślinne, niepalne ciecze hydrauliczne w tym woda). Agregat charakteryzuje się tym, że:
a) specjalnej konstrukcji pompa (tzw. Pompa satelitowa) jest umieszczona wewnątrz silnika elektrycznego;
b) ewentualny przeciek w agregacie nie dostaje się do wirnika i stojana silnika elektrycznego, co eliminuje zwarcia w obwodzie elektrycznym (zwłaszcza podczas pompowania cieczy przewodzących prąd) i zapewnia bezpieczeństwo pracy;
c) wizualnie agregat wygląda jak silnik elektryczny, czyli jest małogabarytowy, lekki (masa agregatu nie większa od masy silnika elektrycznego) i nie posiada sprzęgła i innych wirujących elementów zewnętrznych. Podnosi to bezpieczeństwo pracy agregatu i zdecydowanie ułatwia jego transport;
d) bardzo łatwy i szybki montaż i demontaż pompy satelitowej w agregacie – bez demontażu silnika elektrycznego.
Mechanizm roboczy agregatu (mechanizm ssąco-tłoczący nazwany mechanizmem satelitowym) stanowią:
- nieokrągłe koło zębate o uzębieniu zewnętrznym, nazwane planetą (planeta jest elementem nieruchomym)
- nieokrągłe koło zębate o uzębieniu wewnętrznym, nazwane obwodnicą. Obwodnica jest wprawiona w ruch obrotowy przez wirnik silnika elektrycznego
- okrągłe koła zębate (nazwane satelitami) współpracujące z planetą i obwodnicą.
Cechą szczególną mechanizmu satelitowego jest bardzo duża ilość (24) cykli zasysania i wytłaczania cieczy przypadająca na jeden obrót obwodnicy. W porównaniu do powszechnie znanej pompy tłokowej jest to ilość kilkukrotnie większa – w pompach tłokowych jest to ilość co najwyżej 9 cykli ssania i tłoczenia przypadająca na jeden obrót wału pompy. A więc mechanizm satelitowy charakteryzuje się bardzo dużą wydajnością przy małych gabarytach, co umożliwiło zbudowania małogabarytowej pompy i jej zabudowanie wewnątrz silnika elektrycznego.
Pompa satelitowa wyposażona jest w specjalnie zaprojektowany układ ograniczający przecieki w mechanizmie satelitowym. Jest to tzw. układ kompensacji luzów osiowych obwodnicy i satelitów.
W celu wyeliminowania przecieku z pompy zaprojektowano specjalny węzeł uszczelnienia. Kryterium było zapewnienie szczelności przy dużych prędkościach obrotowych i wysokich ciśnieniach w komorze uszczelki (na wypadek konieczności zastosowania wstępnego zasilania agregatu). Węzeł ten znamienny jest tym, że powierzchnia współpracy z uszczelką jest pokryta niskotarciową powłoką ceramiczną.
Satelitowy agregat pompowy ma bardzo szerokie spektrum zastosowań: w hydraulice siłowej, ratownictwie górniczym i straży pożarnej (jako mini agregaty przenośne), a także w przemyśle spożywczym i petrochemicznym – oraz wszędzie tam, gdzie odbywa się przepompowywanie cieczy pod niskimi lub wysokimi ciśnieniami.
Potencjał komercjalizacji
Na rynku są powszechnie znane agregaty pompowe znamienne tym, że silnik elektryczny napędza dowolnego typu pompę poprzez sprzęgło. A więc są to konstrukcje odmiany szeregowej, tzn. pompa połączona jest z silnikiem elektrycznym poprzez specjalny łącznik lub ramę a wały tych urządzeń są połączone sprzęgłem. Natomiast SATELITOWY AGREGAT POMPOWY jest urządzeniem kompaktowym, nie wymagającym ramy, łączników i sprzęgieł. Tego typu urządzenie nie jest jeszcze dostępne na rynku.
Agregat pompowy jest urządzeniem tanim w produkcji ze względu na to, że:
- jest zbudowany w oparciu o seryjnie produkowany silnik elektryczny;
- nie zawiera sprzęgła, łącznika lub ramy.
SATELITOWY AGREGAT POMPOWY nie wymaga zaawansowanych technologii do jego wyprodukowania. Wystarczające technologie wywarzania to: obróbka skrawaniem CNC, obróbka elektroerozyjna (elektrodrążenie mechanizmu satelitowego i płytek rozrządu), obróbka cieplno-chemiczna.
SATELITOWY AGREGAT POMPOWY został nagrodzony:
a) PUCHAREM MINISTERSTWA GOSPODARKI – Wydział Promocji Handlu i Inwestycji Ambasady RP w Brukseli, BRUSSELS INNOVA, listopad 2014r.;
b) ZŁOTYM MEDALEM z WYRÓŻNIENIEM na Międzynarodowych Targach Wynalazczości, Badań Naukowych i Nowych Technologii BRUSSELS INNOVA w Brukseli w listopadzie 2014r.;
c) ZŁOTYM MEDALEM na Międzynarodowych Targach Poznańskich „Innowacje Technologie Maszyny – Nauka dla Gospodarki” w czerwcu 2014r.;
d) ZŁOTYM MEDALEM na Targach Techniki Przemysłowej, Nauki i Innowacji „Technicon-Innowacje 2014” w Gdańsku w październiku 2014r.
