Шестеренный насос

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным насосам, и может быть использовано в производстве синтетических волокон для дозировани'я расплавов полимеров. Цель изобретения -повышение долговечности и стабилизация подачи. Шестеренный насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточках которого размещены ведомая 4 и ведущая 5 шестерни, причем ведущая шестерня 5 установлена на валу 6 с возможностью осевого перемещения, в теле вала 6 выполнен осевой канал 16, а со стороны его выходного конца - радиальный канал 15, опорное кольцо 11, размещенное в фльцевых проточках, выполненных концентрично оси вала 6 в теле корпуса 1 и в торцовой крышке 2, при этом вал 6 снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом 11, а межзубовый запертый объем сообщен с кольцевой проточкой корпуса 1. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.елс4:ь^1о\^ !СЛ

СОЮЗ, СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s Е 04 С 2/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (а

О ф

0ь (Я

13

19

Ц

11

16 о 5 10

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799876/29 (22) 06.03.90 (46) 23.02.92. Бюл. hL 7 (71) Научно-производственное объединение по оборудованию для химических волокон

"Химтекстильмаш" (72) Д,Е.Берлин, А.А.Балюнов и А,Ш.Фрадин (53) 621.664 (088.8) (56) Рыбкин E.À., Усов А.А. Шестеренные насосы для металлорежущих станков. — М,:

Машгиз, 1980, с. 157 — 158. (54) ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным насосам, и может быть использовано в производстве синтетических волокон для дозирования расплавов полимеров. Цель изобретения— повышение долговечности и стабилизация подачи. Шестеренный насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточках которого размещены ведомая 4 и ведущая 5 шестерни, причем ведущая шестерня 5 установлена на валу 6 с возможностью осевого перемещения, в теле вала 6 выполнен осевой канал 16, а со стороны его выходного конца — радиальный канал 15, опорное кольцо 11, размещенное в крльцевых проточках, выполненных концентрично оси вала б в теле корпуса 1 и в торцовой крышке 2, при атом вал 6 снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом 11, а межзубовый запертый объем сообщен с кольцевой проточкой корпуса 1. 1 з.п,ф-лы, 1 ил.

1714065

15 предложенное изобретение относится к роторным гидравлическим машинам объемного вытеснения, а более конкретно касается конструкции шестеренных насосов с внешним зацеплением, которые, в частности, применяются в производстве синтетических волокон для дозирования расплавов полимеров.

Известны шестеренные насосы, от качества работы которых зависит равномерность линейной плотности нити. Основное требование к насосам такого типа при формовании синтетических нитей — равномерность подачи и давления независимо от времени их работы, т.е. от износа элементов, Шестеренный насос содержит корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены две находящиеся в зацеплении шестерни. Одна из шестерен (ведомая) установлена на оси, а другая (ведущая) — на валу, Точность дозирования шестеренных насосов определяется постоянным поддержанием необходимости для данных условий работы насоса торцового зазора при сохранении требуемого баланса осевых сил на шестерне приводного вала насоса. Решается эта проблема с помощью одно- или двухстороннего гидростатического уравновешивания осевой силы.

Известен насос, в котором приводной вал с установленной на нем шестерней, выведен из корпуса через крышку со стороны, противоположной приводной части вала.

Однако в насосе полностью исключается появление осевой силы, но требует до.flîRнительного уплотнительного устройства, что усложняет конструкцию, увеличивает его габариты и снижает надежность.

Известен насос, в котором вал имеет компенсационное сверленное отверстие с торца, противоположного приводной части вала, в которое входит невращающийся, установленный в крышке штифт.

Однако такая, конструкция ослабляет вал и создает в зазорах вал-штифт так называемые "застойные" зоны, что особенно нежелательно при работе с- вязкими расплавами.

Известна конструкция насоса, представляющая собой корпус с крышками, в расточках которого установлены ведомая шестерня и ведущая шестерня, сопряженная с приводным валом, зазор между торцом которого и крышкой соединен каналами с полостью всасывания.

Такой насос отличается простотой конструкции, однако не позволяет полностью ура вновесить осевую силу.

Наиболее близким к изобретению является шестеренный насос, который содержит корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевого перемещения, а в теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал и со стороны выходного конца вала радиальный канал.

В известном насосе осевое усилие, приложенное к валу, в значительной степени компенсировано, но не полностью. Особенно оно проявляет себя при высоких давлениях, т.е. при больших диаметрах вала, а следовательно, и площади торца вала, на которую действует осевая сила, которая в данном случае равна произведению площади торца вала на давление. Так как осевая сила уравновешена не полностью, то торцовый зазор между шестерней и корпусом полностью выбирают в направлении действия осевой силы, что крайне нежелательно, и по мере работы насоса увеличивается за счет износа, что приводит к потере качества дозирования.

Целью изобретения является повышение долговечности и стабилизации подачи насоса.

Указанная цель достигается тем, что шестеренный насос содержащий корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических. расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевого перемещения, а в теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал и со стороны выходного конца вала радиальный канал, снабжен опорным кольцом, размещенным в кольцевых проточках, выполненных концентрично оси вала ведущей шестерни в теле корпуса и одной иэ торцовых крышек, а вал ведущей шестерни снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом. При этом целесообразно снабдить,корпус проточкой, связывающей запертый объем с кольцевой проточкой корпуса для опорного кольца.

В результате осевое усилие вала ведущей шестерни передается через уступ и опорное кольцо на торцовую. крышку. Иными словами вал снабжен упорным подшипником скольжения. Смазка подшипника обеспечивается самой перекачиваемой жидкостью, которая из запертого, объема нагнетается в опору, а далее через радиальные каналы и осевое отверстие отводится в зону всасывания. Смещение вала, возникает из-за износа, так как шестерня жестко не

1714065 связана с валом и самоустанавливается в равновесное положение.

На чертеже показан насос.

Предлагаемый шестеренный насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и

3. В цилиндрических расточках корпуса 1 установлены ведомая 4 и ведущая 5 шестерни, находящиеся в зацеплении. Ведущая шестерня 5 установлена на валу 6 с возможностью осевого перемещения. Зазор 7 между торцом приводного вала 6 и крышки 3 соединен каналами 8 и 9 с полостью всасывания (не показана). Буртик 10 уступа на приводном валу соприкасается с опорным кольцом 11, размещенным в кольцевых проточках, выполненных концентрично оси вала ведущей шестерни 6 в теле корпуса 1 и торцовой крышке 2, центрируя тем самым последнюю. На опорном кольце 11 выполнены радиальные пазы 12. В корпусе 1 выполнены сообщающиеся между собой каналы 13 и 14, соединяющие запертый объем, образуемый между зубьями шестерен 4 и 5, с опорным кольцом 11, а на валу 6 выполнены сообщающиеся между собой каналы 15 и 16.

Шестеренный насос работает следующим образом.

При вращении шестерен 4 и 5 происходит дозирование рабочей среды, сопровождающееся возникновением давления» в зазоре 7, а следовательно, и осевой силы, действующей на торец вала 6.. Эта сила уравновешивается опорным кольцом 11, по мере износа которого приводной вал 6 перемещается в направлении действия Силы (вправо), Так как сопряжение приводного вала 6 с ведущей шестерней 5 выполнено с возможностью перемещения первого, то положение ведущей шестерни 5 относи- тельно корпуса 1 остается неизменным, т.е. торцовый зазор остается постоянным. При этом часть рабочей среды, в частности расплава полимера, под большим давлением из запертого объема по каналам 13 и 14 поступает к опорному кольцу 11, смазывая трущуюся поверхность 10, и далее по пазам 12, каналам 15 и 16, зазору 7, каналам 8 и 9 поступает в полость всасывания, создавая постоянную циркуляцию в связи с наличием перепада давления между запертым объемом и полостью всасывания. Причем, чем тяжелее условия работы насоса (большой перепад давления между входом и выходом, большие обороты), тем. циркуляция ийтенсивнее. Все это сводит к минимуму износ трущейся поверхности 10, увеличивая тем самым долговечность шестеренного насоса.

Наличие опорйого кольца позволяет полностью уравновесить осевую силу, дей5 ствующую на торец приводного вала, а сопряжение ведущей шестерни с приводным валом с возможностью осевого перемеще1 ния последнего позволяет поддерживать равномерный и неизменный в процессе ра10 боты торцовый зазор, так как износ опорного кольца не влияет на величину последнего, а приводит только к осевому перемещению приводного вала в направлении действия осевой силы, не оказывая никакого влияния

15 на положение ведущей шестерни (за счет подвижного сопряжения), а значит, и величину торцового зазора.

Наличие сообщающихся между собой каналов в корпусе, соединяющих запертый

20 объем с трущимися между собой буртиком вала и опорным кольцом, позволяет снизить износ трущихся поверхностей за счет смазки, поступающей под большим давлением из запертого объема, что особенно важно

25 при работе с вязкими расплавами полимеров, которые в данном случае и являются смазкой.

Таким образом, предлагаемый шестеренный насос, обладает большей долговеч30 ностью и стабильностью подачи в течение всего срока службы из-за устранения при-. чин, вызывающих износ элементов насоса, а также за счет снижения влияния износа на торцовой зазор ведущей шестерни.

Формула изобретения

1. Шестеренный насос, содержащий корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены уста40 новленные на валах ведущая и ведомая шестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевого перемещения, а в.теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал и со стороны

45 выходного конца вала радиальный канал, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и стабилизации подач, он снабжен опорным кольцом, размещенным в кольцевых проточках, выполнен50 ных концентрично оси вала ведущей шестерни в теле корпуса и одной из торцовых крышек, а вал ведущей шестерни снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом.

2. Насос по и. 1, отличающийся

55 тем, что запертый объем сообщен с кольцевой проточкой корпуса.