Шестеренный насос
Изобретение относится к области машиностроения. Шестеренный насос содержит корпус с всасывающей и нагнетательной полостями, в котором подвижно размещены ведущая и ведомая шестерни, зубья которых выполнены полыми, а горизонтальные части головок зубьев снабжены отверстиями. Сопрягаемые между собой профильные поверхности зубьев шестерен, расположенные со стороны контакта их с транспортируемой рабочей жидкостью, также снабжены отверстиями. В этих отверстиях и в отверстиях на горизонтальных частях головок зубьев расположены пластинчатые клапаны одностороннего действия. Пластинчатые клапаны, размещенные на горизонтальных частях головок зубьев, на их плоскостях, обращённых к криволинейной образующей корпуса насоса, имеют выступы треугольной формы длиной, равной длине зуба. Повышается производительность насоса. 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в различных конструкциях машин, снабженных гидроприводом.
Известны конструкции шестеренных насосов. Так, например, в книге Ф.М.Долгачев и В.С.Лейко. Основы гидравлики и гидропривод, издательство литературы по строительству, М., 1970 г., на стр.122-124 и рис.61, описан и показан шестеренный насос, состоящий из корпуса, имеющего полость всасывания и нагнетания рабочей жидкости, внутри которого подвижно расположены ведущая и ведомая шестерни. Несмотря на свою эффективность, такой насос обладает и существенными недостатками, заключающимися в достаточно высокой металлоемкости, низкой производительности, за счет ограниченного объема рабочей жидкости, находящейся в пространстве между соседними зубьями шестерен.
Известен также шестеренный насос, описанный в SU 1536056 А1, 15.01.1990, F 04 С 2/08. Такой насос состоит из корпуса с всасывающей и нагнетательной полостями, в котором подвижно размещены ведущая и ведомая шестерни, зубья которых выполнены полыми, а горизонтальные части головок зубьев снабжены отверстиями. Недостатком такого насоса является малоэффективная транспортировка рабочей жидкости полыми зубьями за счет возможной утечки ее не доходя до зоны нагнетания.
Задачей изобретения является снижение металлоемкости насоса и повышение его производительности.
Поставленная задача достигается в шестеренном насосе, содержащем корпус с всасывающей и нагнетательной полостями, в котором подвижно размещены ведущая и ведомая шестерни, зубья которых выполнены полыми, а горизонтальные части головок зубьев снабжены отверстиями, согласно изобретению, сопрягаемые между собой профильные поверхности зубьев шестерен, расположенные со стороны контакта их с транспортируемой рабочей жидкостью, также снабжены отверстиями, причем в этих отверстиях и в отверстиях на горизонтальных частях головок зубьев расположены пластинчатые клапаны одностороннего действия, при этом пластинчатые клапаны, размещенные на горизонтальных частях головок зубьев, на их плоскостях, обращенных к криволинейной образующей корпуса насоса, имеют выступы треугольной формы длиной, равной длине зуба.
На фиг.1 изображен общий вид шестеренного насоса с разъемом в продольной его плоскости.
На фиг.2 - укрупненный вид одного из зубьев в момент транспортировки рабочей жидкости.
Шестеренный насос состоит из корпуса 1, на оси 2 которого подвижно размещена ведомая шестерня 3, а на валу 4 - ведущая шестерня 5. Зубья 6 ведомой шестерни 3 и ведущей шестерни 5 полые и снабжены отверстиями 7 и 8, у которых имеются пластинчатые клапаны 9 и 10. Пластинчатые клапаны 9 и 10 одними концами жестко присоединены к зубьями 5, при этом у клапанов 9 по длине зубьев 6 имеются выступы 11 треугольной формы. Корпус 1 со стороны стрелки А снабжен всасывающей полостью 12 насоса с рабочей жидкостью 13, а со стороны стрелки В - нагнетательной полостью 14.
Работает шестеренный насос следующим образом.
При подаче вращающего момента на вал 4 последний приводит в движение ведущую шестерню 5 в направлении угловой скорости w, а так как зубья 6 ее взаимосвязаны с зубьями ведомой шестерни 3, то и она начинает вращаться с такой же угловой скоростью, но в обратную сторону. Зубья 6 шестерен 3 и 5, которые находятся во всасывающей полости 12 насоса, увлекают рабочую жидкость 13 по стрелкам С, при этом их пластинчатые клапаны 10 открываются за счет создаваемого давления на них рабочей жидкости 13 по стрелке Д (на фиг.2, как пример, пунктиром показана упругая деформация пластинчатого клапана 10), что обеспечивает заполнение внутреннего объема зубьев 6 через отверстия 8 рабочей жидкостью 13. Последняя может в некоторый момент времени пройти и через отверстие 7, отжав пластинчатый клапан 9 по стрелке Е, однако этот промежуток времени очень мал, так как выступы 11 пластинчатых клапанов 9 тут же войдут в контакт с криволинейной поверхностью корпуса 1 насоса и займут положение такое, как это показано на фиг.2, надежно прикрывая отверстия 7. Так как между соседними зубьями 6 шестерен 3 и 5 также находится соответствующее количество рабочей жидкости 13, то давление ее как внутри зубьев 6, так и между ними и стенками корпуса 1 насоса выравнивается и пластинчатый клапан 10 прикрывает отверстие 8. По мере дальнейших угловых поворотов шестерен 3 и 5 их зубья 6 входят в нагнетательную полость 14, и как только выступы 11 треугольной формы пластинчатых клапанов 9 выйдут из контакта со стенками корпуса 1 насоса, то под действием центробежной силы F, возникающей от массы рабочей жидкости 13, они откроются и последняя покинет внутренний объем полых зубьев 6, выталкиваясь в направлении стрелки В. В дальнейшем, за счет своих упругих характеристик пластинчатые клапаны 9 закрывают отверстия 7 и зубья 6 снова входят во всасывающую полость 12 корпуса 1 насоса. Далее процесс транспортировки рабочей жидкости 13 неоднократно повторяется.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как за счет наполнения рабочей жидкостью пустотелых объемов зубьев ведомой и ведущей шестерен, а также количества рабочей жидкости, находящейся в пространстве между ними, можно в среднем увеличить производительность насоса в 1,7-1,75 раза, что весьма существенно.
Шестеренный насос, содержащий корпус с всасывающей и нагнетательной полостями, в котором подвижно размещены ведущая и ведомая шестерни, зубья которых выполнены полыми, а горизонтальные части головок зубьев снабжены отверстиями, отличающийся тем, что сопрягаемые между собой профильные поверхности зубьев шестерен, расположенные со стороны контакта их с транспортируемой рабочей жидкостью, также снабжены отверстиями, причем в этих отверстиях и в отверстиях на горизонтальных частях головок зубьев расположены пластинчатые клапаны одностороннего действия, при этом пластинчатые клапаны, размещенные на горизонтальных частях головок зубьев, на их плоскостях, обращённых к криволинейной образующей корпуса насоса, имеют выступы треугольной формы длиной, равной длине зуба.
