Шестеренный насос

Шестеренный насос

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()950951 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 21.03. 77 (21) 2462748/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08. 82.Бюллетень ¹ 30

Дата опубликования описания 15.08.82 51 М Ктт з

F 04 С 1/04

Государственный комитет

СССР по дел ам изобретен ий и открытий

j$3) УДК 621 641 .001.2(088.8) (72) Автор изобретения

>.В. Чекмасов (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (54) ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к объемному гидроприводу, а именно к шестеренным насосам, используемым в объемных гидроприводах, а также применяющихся в насосных установках для перекачивания различных жидкостей.

В частности изобретение может быть использовано в гидроприводах сельскохозяйственного и тракторного оборудования, в гидроприводах Металлообрабатывающих станков и в гидроприводах строительных и дорожных машин.

Известны шестеренные насосы, которые могут применяться для указанных целей 1 .

Однако этим насосам свойствен существенный недостаток — защемление жидкости в межэубовых камерах, рас-. положенных в области зацепления шестерен, что увеличивает давленИе жидкости в этих камерах и приводит к росту нагрузок на опоры, повышает пульсацию подачи, усиливает шум,снижает КПД и долговечность насоса.

Для того, чтобы исключить эащемление жидкости в межзубовых камерах и этим улучшить технические и эксплуатационные параметры насоса, на зубьях шестерен выполняют пазы, выемки и углубления, через которые жид,кость иэ защемленной камеры отводится при работе насоса в полость нагнетания или всасывания.

Наиболее близким к изобретению asляется шестеренный насос, содержащий корпус, в котором с возможностью взаимодействия на опорах установлены шестерни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем для устранения эащемления жидкости в межэубовых камерах зубья шестерен снабжены наклонными несиммет-. ричными пазами-углублениями, соединяющими защемленную камеру со смежной камерой, сообщенной с полостью нагнетания или всасывания j2).

Недостатком известного насоса asляется неполное устранение защемления жидкости, так как защемление устраняется лишь на числе рабочего цикла зацепления зубьев, образующих защемленную камеру. Это является следствием того, что в известном насосе выемкой-углублением снабжена только одна боковая поверхность зубьев и при этом защемление жидкости в началь.ной стадии образования запертой ка.меры сохраняется, так как в этом слу чае запертая камЕра разобщена от полости нагнетания (всасывания) кон950951 тактом поверхностей зубьев, не имеющих выемок, В то же время, в случае снабжения обоих боковых поверхностей зубьев углублениями, имеет место сообщение через них полостей нагнетания и всасывания, что приводит к резкому увеличению перетечек жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, а следовательно, к снижению КПД насоса. Таким образом, в известном насосе частично сохраняется зашем- to ление жидкости, что приводит к повышенным нагрузкам на опоры, усиливает пульсацию и шум, снижает его ресурс.

Целью изобретения является повышение ресурса работы шестеренного насоса 15 путем устранения в нем эащемления жидкости в межзубовых камерах.

Указанная цель достигается тем, что в шес;еренном насосе, содержащем корпус, н котором с возможностью взаимо-20 действия на опорах установлены шестерни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем зубья шестерен имеют на рабочих поверхностях углубления, выполненные н виде сквозных пазов, боковые стенки которых параллельны плоскости вращения шестерен, а дно каждого паза наклонено к оси зуба, при этом пазы выполнены через один эуб, а шестерни взаимно располагаются так, что два зуба с пазами, находящиеся в зацеплении, обращены друг к другу поверхностями с наименьшей глубиной паза.

Такое выполнение пазов на зубьях шестерен позволяет сообщить защем- 35 ленную камеру последовательно с полостью нагнетания (в этом случае жидкость иэ камеры через паз подается в полость нагнетания,при этом от полости нсасывания камера перекрыта контактиро-1О ванием зубьев по поверхностям, не имеющим пазов) или с полостью всасывания. В последнем случае жидкость из камеры через паэ перетекает в полость всасывания, а с полостью 45 нагнетания камера разделена контактом зубьев, не имеющих паэ. В таком насосе отсутствуют перетечки жидкости из полости нагнетания в полость всасывания через зону зацепления и полностью устраняется защемление жидкости в межэубовых камерах.

На фиг. 1 изображена схема шестеренного насоса; на фиг. 2 — разрез

A-A на фиг.1; на фиг. 3 — положение зубьев шестерен, соответствующее началу образования запертой (защемленной) камеры.

Шестеренный насос содержит корпус

1, опоры 2, шестерни 3, зубья которых через один снабжены пазами 4. Шестер- бО ни 3 с корпусом 1,образуют межзубовые камеры 5, полость б нагнетания иполость 7 всасывания, а зубья 8-13 шестерен образуют в зоне зацепления защемленную камеру 14 и смежные с ней 65 к амеры ственно

Устро разом.

При в шестере укаэанн сывания заиепле объема жидкост носится терен в зацепле та вход верхнос канчива поверхн щемленн днумя с ни и пе странст рой шес жидкост начала зубьями тям и з зуба из боковой полняеи обуслов зуба со боковым соответ эащемле

При р щемлени рах про

Напри бьев 8 мера 15 с полос эащемле происхо случае нагнета разделе поверхн ходящих а также зих н з не имею мера ме пазом з бьями 9 ны чере контакт нагнета происхо зубьев

При д после т дить из

9 будет межзубо крывает жидкост нагнета

5 и 16, сообщенные соответс полостями б и 7. стно работает следующим облючении насоса и вращении

3, например, в направлении, м на фиг. 1, в полости 7 всазубья шестерен 3 выходят из ия, и пройсходит увеличение ежзубовой камеры 16. Поэтому заполняет эти камеры и перекамерами прй нращении шесполость 6 нагнетания. Область ия зубьев начинается с момен- н контакт смежных боковых по ей зацепляющихся зубьев и затся выходом иэ контакта этих стей, при этом существует зая камера, расположенная между ежными зубьями одной шестерекрываемая от остального .проа контактом с ними зуба втоерни. При этом защемление в камере начинается в момент ацепления зуба со смежными по обеим боковым поверхносканчинается в момент выхода зацепления хотя бы по одной поверхности. Поэтому вид вына зубьях шестерен пазов ен длительностью зацепления смежными зубьями по обеим поверхностям, от которой твенно зависит длительность ия жидкости в камере. боте насоса устранение зажидкости в межзубовых каме сходит следующим образом. ер, до начала зацепления зу9 (см.- фиг. 3) межэубовая камежду зубьями 8 и 10 сообщена ою б нагнетания, поэтому ие жидкости н этой камере не ит, и паз 4 зуба 9 в этом е функционирует. Полость б ия и полость всасывания 7

ы при этом контактом боковых стей зубьев 11 и 12, ная в этот период в зацеплении, контактом зубьев 9 и 10, входяцепление по поверхности, уже ей паза. В этом же случае каду зубьями 10 и 11 сообщена ба 10 с камерой 14 между зуи 12 и обе эти камеры сообщещель паза зуба 10 в области зубьев 9 и 10 с полостью б ия, а разделение полостей ит по контакту поверхностей

11 и 12, не имеющих пазов. льнейшем повороте щестерен го, как эуб 11 начнет выхозацепления с зубом 12, а эуб нходить в контакт с зубом 8, ая камера зубьев 8 и 10 перея и паз зуба 9 перепускает из камеры 15 в полость б ия ° В этот период полость 6

950951

:нагнетания разделена от полости 7 всасывания только по контакту поверх,ности зубьев 9 и 10, не имеющих па-зов. В дальнейшем после выхода из зацепления зубьев 9 и 10, но еще до выхода из контакта поверхностей 5 зубьев 8 и 9, рассматриваемая межзубовая камера сообщается с полостью

7 всасывания, а полости 6 нагнетания и 7 всасывания перекрываются между собой контактом поверхностей зубьев

8 и 13, не имеющих пазов.

Таким образом, сквозной паз на зубьях шестерен функционирует как нагружающий канал, сообщающий защемленную камеру с одной полостью, и обеспечивает сохранение требуемого перекрытия в процессе поворота шестерен для разделения этой камеры относительно другой полости.

Конструкция паза обеспечивает надежное функционирование паза и при образовании защемленных камер в процессе вращения шестерен, Такие пазы позволяют сообщить защемленную камеру одновременно или с полостью всасывания, или с полостью нагнетания на всем диапазоне зацепления зубьев, не сообщая эти полости между собой и исключая этим перетечки жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, при этом в предложенном насосе защемление жидкости отсутствует, благодаря чему снижены нагрузки на опоры, уменьшена пульсация подачи, а следовательно, повышен ресурс насоса.

Формула изобретения

Шестеренный насос, содержащий корпус, в котором с возможностью взаимодействия на опорах установлены шестерни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем зубья шестерен имеют на рабочих поверхностях углубления, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения ресурса путем устранения защемпения жидкости в межзубовых камерах, углубления выполнены в виде сквозных пазов, боковые стенки которых параллельны плоскости вращения шестерен, а дно каждого паза наклонено к оси зуба, при этом пазы выполнены через один зуб, а шестерни взаимно располагаются так, что два зуба с пазами, находящиеся в зацеплении, обращены друг к другу поверхностями с наименьшей глубиной паза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем.

М,, "Машиностроение", 1974, с. 311350.

2. Патент США Р 2601003, кл. 418-90, 1946 (прототип).

Составитель A. Львов

Техред Е.Хаюитончик

Редактор Г. Гербер

Корректор У. Пономаренко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5914/38 Тираж б78 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5