Шестеренчатый насос

Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами. Шестеренчатый насос содержит корпус 1 со съемными торцевыми крышками 2, ось 3 с осевым отверстием, приводной вал 4, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен. Внутренняя шестерня 5 установлена на оси 3 и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия 6. Внешняя шестерня 7 выполнена кольцевой и охватывающей внутреннюю шестерню 5, контактируя с ней по внутренней торцевой поверхности. Средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке 2 со стороны, противоположной приводному валу 4, и соединяют внутреннее пространство корпуса 1 с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды. Транзитное отверстие 19 в стенке оси 3 выполнено под углом от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания шестерен 5 и 7. Изобретение направлено на уменьшение размеров и веса насоса, снижение износа шестерен, уменьшение вибрации, повышение надежности осевой фиксации и плавности его работы. 4 ил.

 

Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами типа зубчатой передачи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установленный в составе машины шестеренчатый насос, содержащий корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные с отверстием оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды /GB 987206 МГЖ F05g // F02с, F05с; опубл. 24.03.1965/.

Известный насос имеет значительные размеры и вес, его отличает низкая надежность элементов осевой фиксации шестерен относительно друг друга, которая нарушается вследствие износа элементов конструкции в процессе работы, недостаточная вибрационная стойкость.

Задача изобретения - уменьшение размеров и веса насоса, повышение его технологической эффективности.

Ожидаемый технический результат - снижение размеров и веса, уменьшение износа и повышение надежности осевой фиксации и плавности работы.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном шестеренчатом насосе, содержащем корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные через транзитное отверстие с полостью оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды, по предложению, ось с осевым отверстием закреплена на торцевой крышке, первая шестерня установлена с возможностью вращения относительно оси и соединена с приводным валом, а другая шестерня выполнена кольцевой, охватывает первую шестерню и контактирует с ней по внутренней торцевой поверхности, при этом средства соединения с магистралями подвода и отвода среды, выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу, и соединяют внутреннее пространство корпуса с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды, причем транзитное отверстие в стенке оси с осевым отверстием выполнено под углом 5-22°, от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания первой шестерни со второй шестерней.

В предложенном насосе ось с осевым отверстием жестко закреплена, например приварена на торцевой крышке. Шестерня с радиальными отверстиями между зубов для нагнетаемой среды (далее нагнетающая), например масла, установлена на подшипник скольжения с керамическими или композитными вставками на стационарной оси с осевым отверстием, связана с валом вращения и является ведущей. Соединение вала с шестерней может быть любым, например с помощью шпоночного соединения. Ведомая шестерня выполнена кольцевой и охватывает ведущую шестерню при их внутреннем зацеплении. Такое выполнение шестеренчатой пары позволяет значительно уменьшить габариты корпуса насоса и уменьшить вес. Кольцевая шестерня установлена в кольцевом корпусе на вставках, свободно перемещается внутри корпуса и не связана с валом и подшипниками, что позволяет ей автоматически подстраиваться под ведущую шестерню в зависимости от давления масла в межзубовом пространстве.

Кроме того, кольцевая шестерня, благодаря большему коэффициенту перекрытия контактных поверхностей зубьев с большим приведенным радиусом кривизны и меньшими скоростями скольжения, обеспечивает повышение надежности осевой фиксации и плавность работы, что увеличивает срок эксплуатации насоса.

Большой приведенный радиус кривизны и меньшие скорости скольжения приводят к запаздыванию передачи нагнетаемой среды через транспортирующее отверстие в стенке оси. Для компенсации запаздывания по изобретению транзитное отверстие в стенке оси смещено от радиуса, образующего аксоидную поверхность ведущей шестерни в точке касания шестерен, навстречу направлению ее вращения. В зависимости от производительности насоса, его размеров, различных вариантов расположения шестерен транзитное отверстие в стенке оси может быть выполнено смещенным на угол α=5-22°.

Если отверстие смещено на угол меньше 5°, то запаздывание передачи нагнетаемой среды через транспортирующее отверстие не устраняется, а при угле 22° резко снижается производительность насоса.

Внутри кольцевой шестерни допускается размещение более одной нагнетающей шестерни, которые также устанавливаются на подшипники скольжения с керамическими или композитными вставками на оси с осевым отверстием, закрепленными на той же торцевой крышке. Нагнетающие шестерни при их внутреннем зацеплении с кольцевой шестерней могут образовывать аксоидную поверхность других радиусов отличных от ведущей шестерни, а следовательно, иметь различное число зубьев и различную нагнетающую способность при одной скорости вращения ведущей шестерни. Нагнетаемая жидкость от каждой шестерни может направляться как в общую отводящую магистраль, так и в отдельные узлы машины, что позволяет повысить универсальность использования насоса по энергетическим характеристикам нагнетаемых жидкостей (давление, расход) и по конструктивному преобразованию насоса путем замены торцевой крышки с одной осью на крышку с несколькими отводящими осями. Производительность насоса может регулироваться также изменением размеров ведущей шестерни.

Изобретение поясняется чертежами, где обозначено:

Фиг.1 - схема насоса;

Фиг.2 - схема зацепления шестерен;

Фиг.3 - возможное расположение увеличенной нагнетающей ведущей шестерни;

Фиг.4 - возможное расположение дополнительных нагнетающих шестерен.

Шестеренчатый насос содержит корпус 1, съемные торцевые крышки 2, ось 3 с осевым отверстием, приводной вал 4, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен. Внутренняя шестерня 5 установлена на оси 3 и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия 6. Внешняя шестерня 7 выполнена кольцевой и охватывает внутреннюю шестерню 5, контактируя с ней по внутренней торцевой поверхности. В приводном вале 4 выполнено отверстие 8 под штифт 9. Внутренняя шестерня 5 установлена на композитной втулке 10 с возможностью вращения относительно оси 3 и соединена с приводным валом 4. Внешняя шестерня 7 установлена в фиксирующее кольцо 11 в корпусе 1, а полость в корпусе насоса герметизирована с помощью уплотнительных колец 12, 13 и 14, фланца 15 и крепежных резьбовых соединений 16, 17 и 18. В стенке полой оси 3 и композитной втулки 10 выполнено транзитное отверстие 19. Транзитное отверстие выполнено под углом 5-22° от радиуса в точке касания внутренней шестерни 5 с внешней шестерней 7, образующих аксоидную поверхность. Отверстие 19 обеспечивает сообщение полости в корпусе насоса с полостью оси. Патрубки подвоа и отвода среды выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу 4.

При вращении приводного вала 4 крутящий момент вала через штифт 9 передается внутренней шестерне 5, которая начинает вращаться на оси 3. Внутренняя шестерня 5 приводит во вращение внешнюю шестерню 7, которая начинает вращаться внутри фиксирующего кольца 11 в корпусе 1. При вращении внешней шестерни 7 каждый из ее зубьев перед контактом с внутренней шестерней 5 захватывает порцию среды (масла). Давление среды в пространстве между зубьев шестерен значительно возрастает и в момент прохождения радиальными отверстиями 6 во внутренней шестерне пространства между зубьев, среда через транзитное отверстие 19 поступает порциями в полость полой оси 3 и далее через патрубок в расходную магистраль. При этом в момент контакта шестерен зубья образуют мгновенную герметичную аксоидную поверхность, препятствующую обратному вытеканию среды. В результате происходит перемещение объемов среды из полости всасывания в полость нагнетания.

Применение изобретения позволяет уменьшить размеры и вес насоса, снизить износ шестерен, уменьшить вибрации, повысить надежность осевой фиксации и плавность его работы.

Шестеренчатый насос, содержащий корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные через транзитное отверстие с полостью оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды, отличающийся тем, что ось с осевым отверстием закреплена на торцевой крышке, первая шестерня установлена с возможностью вращения относительно оси и соединена с приводным валом, а другая шестерня выполнена кольцевой, охватывает первую шестерню и контактирует с ней по внутренней торцевой поверхности, при этом средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу, и соединяют внутреннее пространство корпуса с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды, причем транзитное отверстие в стенке оси выполнено под углом 5-22° от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания первой и второй шестерни.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при разработке и изготовлении статора одновинтовых насосов. Статор одновинтового насоса содержит металлический остов 1 и запрессованную в него эластичную обкладку 2 с винтовым каналом 3.

Изобретение относится к способу управления комбинированным устройством и комбинированному устройству, в котором может быть применен данный способ. Способ управления устройством 1, которое содержит, по меньшей мере, компрессорную установку 2 и/или устройство для сушки с одной стороны и систему 3 регенерации тепла с другой стороны.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к гидравлическим тормозам с регулируемым сопротивлением вращению на транспорте и в составе тренажеров. Гидродинамический тормоз содержит корпус, два диаметрально противоположно расположенных подпружиненных вытеснителя, крышку и закрепленный на центральном приводном валу кулачок.

Изобретение относится к области электротранспорта и может найти применение при конструировании электромобилей. Электромобиль содержит кузов, ходовую часть с элементами подвески, аккумуляторные батареи, механизмы управления, электродвигатель постоянного тока, гидромотор.

Изобретение относится к гидромашинам объемного вытеснения с вращающимися рабочими органами и может найти применение в насосах и двигателях. Роторная гидромашина содержит корпус 1, неподвижное круглое эпициклическое колесо 2 с внутренними зубьями, круглое солнечное колесо 3 с наружными зубьями, два плавающих сателлита 4, взаимодействующих с эпициклическим и солнечным колесами, эксцентрик, ось вращения которого смещена относительно оси эпициклического колеса 2 на расстояние, равное эксцентриситету эксцентрика, неподвижные торцовые крышки 5 и систему каналов 7 и 8 соответственно подвода и отвода рабочей среды.

Изобретение относится к отрасли машиностроения, в частности к объемным гидромашинам регулируемой производительности. Регулируемый шестеренный насос наружного зацепления с осевым перемещением одной из насосных шестерен 5 содержит пару торцевых бандажей 6 и 7 с внутренними зубьями, размещенными во впадинах насосных шестерен 4 и 5, и бесконтактные уплотнители 13 и 14.

Изобретение может быть использовано в компрессорах, насосах и двигателях внутреннего сгорания. Роторная машина содержит цилиндрический корпус 1, внутри которого установлены две лопасти, делящие полость корпуса на четыре замкнутых объема, и эксцентрично их оси вращения - механизм синхронизации в виде вала 9 с монолитной крестовиной.

Изобретение относится к двухступенчатому ротационному компрессору с двумя компрессионными агрегатами. Двухступенчатый компрессор 100, который является двухступенчатым ротационным компрессором с внутренним высоким давлением, включает в себя крышку 19 ступени низкого давления, которая закрывает выпускное отверстие 16 ступени низкого давления и образует внутри выпускное пространство 20 ступени низкого давления.

Изобретение относится к области машиностроения. Шестеренная гидромашина содержит шестерни, зубья 2 которых выполнены из тонкостенных пластин и расположены в камере, образованной корпусом и боковыми дисками.

Изобретение относится к элементам винтовых насосов и может использоваться в составе винтовых насосов для добычи нефти, воды и других жидкостей из скважин. Подшипниковая опора винтового насоса включает вал 2 привода винтового насоса, герметичную камеру 1 и осевой подшипник 3.

Изобретение относится к погружным электронасосам. Погружной электронасос 200 содержит первый и второй корпусные элементы, шестеренный насос, статор 222 электродвигателя и множество постоянных магнитов. Первый корпусной элемент содержит первую выемку, имеющую плоскую первую поверхность 246, окруженную первой стенкой 248. Второй корпусной элемент прикреплен к первому корпусному элементу и содержит вторую выемку, имеющую плоскую вторую поверхность 256, окруженную второй стенкой 258, которая смещена от поверхности 246 и идет параллельно ей. Шестеренный насос имеет внутренний ротор 266 и внешний ротор 242. Статор 222 расположен в гнезде, образованном во втором корпусном элементе. Магниты установлены с возможностью вращения вместе с ротором 242 поблизости от статора 222. Каждый ротор 242 и 266 имеет противоположные стороны, расположенные рядом с поверхностями 246 и 256. Ротор 242 расположен между первой и второй выемками и выровнен на оси вращения при помощи стенок 248 и 258. Вал 268 входит в зацепление с каждым из первого и второго корпусных элементов, ограничивающих ось вращения ротора 266, смещенную от оси вращения ротора 242. Изобретение направлено на создание усовершенствованного полностью погружного объединенного электронасоса. 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к энергетическому, химическому, нефтегазовому машиностроению и промышленности, в частности, к роторным пластинчатым насосам, и может быть использовано для напорного перемещения жидкостей. Роторное аксиальное устройство, используемое в качестве насоса, содержит корпус с выполненной в нем цилиндрической полостью, вращающимися в нем двумя цилиндрическими роторами с внешними контактными поверхностями, закрепленными на одном валу, один центральный диск, одну шиберную перегородку, всасывающие и выпускные каналы, выполненные в валу, впускные и выпускные отверстия. Диск расположен между роторами. Перегородка установлена с возможностью перемещения между внешними контактными поверхностями роторов. Впускные и выпускные отверстия выполнены на противоположных плоских поверхностях центрального диска по обе стороны шиберной перегородки. Расстояние между внешними контактными поверхностями роторов равно длине шиберной перегородки при всех углах одновременного поворота роторов относительно оси роторного аксиального устройства. Изобретение направлено на создание конструкции с отсутствием нарушения процессов раздельного всасывания и выдавливания рабочего тела при всех положениях роторов. 7 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к гидравлическим передачам, включающим гидронасосы и гидродвигатели объемного вытеснения. Гидравлическая трансмиссия содержит гидронасос, в двухсекционном корпусе которого находятся приводной вал с двумя расположенными через 180° зубьями и связанный с ним через шестеренную передачу ведомый вал с двумя шиберами. Один из зубьев и соответствующий шибер находятся в передней секции корпуса, а другой из зубьев и соответствующий шибер - в задней секции. Нагнетательная полость передней секции соединена каналом с всасывающей полостью задней секции. Достигается повышение КПД устройства. 4 ил.

Изобретение относится к насосам объемного вытеснения с импульсной подачей рабочей жидкости. Насос содержит корпус с первым и вторым в стенке отверстиями входа-выхода рабочей жидкости и кольцевой канал внутри расположенного в корпусе ротора. Кольцевой канал имеет постоянное сечение, окна в стенке и поршни всасывания-вытеснения рабочей жидкости. Поршни связаны с ведущим валом через карданный вал асинхронной передачи циклически неравномерного вращения поршней. Ротор соединен с ведущим валом, причем кольцевой канал соосен с осью вращения ротора и разделен на два полуканала радиальными перегородками. Каждый полуканал разделен поршнем на до поршневую и за поршневую полости по ходу поршня. Каждый поршень соединен с расположенным по оси ротора валом неравномерного вращения, связанным через карданный вал асинхронной передачи и ротор с ведущим валом. До поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки до поршневое окно, а за поршневая полость имеет в стенке ротора у перегородки за поршневое окно. Стенка ротора с этими окнами прилегает по подвижной посадке к стенке корпуса, имеющей окна в первый и во второй коллектор. Первый коллектор сообщен с первым, а второй коллектор сообщен со вторым в стенке корпуса отверстием. Изобретение направлено на обеспечение подачи возвратно-колебательных импульсов рабочей жидкости во внешний трубопровод. 2 н.п. ф-лы, 56 ил.

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности, в приводах запорной арматуры, в лебедках буровых установок, в колесных и/или бортовых редукторах тракторов, экскаваторов, роботах для пожаротушения. Соосный редуктор состоит из корпуса, приводного эксцентрикового вала (5), плоскоконической передачи, выходного вала. Колесо (2) плоскоконической передачи является двухвенцовым. Шестерня (1), соосная эксцентриковому валу, соединена с корпусом и сопряжена с венцом (2) двухвенцового колеса со стороны приводного эксцентрикового вала. Зубчатая муфта, обеспечивающая соосность приводного эксцентрикового вала (5) и выходного вала, соединена с выходным валом и сопряжена с венцом (3) двухвенцового колеса со стороны выходного вала. Начальные поверхности (плоскости) зубчатых венцов (2, 3) двухвенцового колеса расположены вдоль его оси на расстоянии, обеспечивающем совпадение вершины начального конуса зубчатой муфты с точкой пересечения оси эксцентрикового вала и оси соосного редуктора. Модуль и число зубьев зубчатой муфты принимаются равными, большими или меньшими модуля и числа зубьев колеса плоскоконической передачи. Изобретение обеспечивает высокую нагрузочную способность, долговечность и позволяет значительно снизить требуемую мощность двигателя без уменьшения крутящего момента на выходном валу редуктора. 3 ил.

Изобретение относится к роторному насосу вытеснения для перекачивания эмульсий с твердыми веществами, в частности жидких взрывчатых веществ. Корпус (24) роторного насоса содержит переднюю торцевую пластину (56) и заднюю торцевую пластину. Корпус насоса охватывает статор (40, 48), ротор (42), скребок (44) и направляющую (46) скребка, вал (8), проходящий через, по меньшей мере, заднюю торцевую пластину. Статор включает в себя в целом дугообразный, составляющий половину окружности первый элемент (40) статора и в целом дугообразный, составляющий половину окружности второй элемент (48) статора. Статор, корпус насоса и скребок вместе с направляющей скребка ограничивают входную камеру и выходную камеру. По меньшей мере, часть торцевых поверхностей первого и второго элементов статора, находящихся в выходной камере, является наклонной, образуя тупоугольный переход к внутренним поверхностям передней торцевой пластины и задней торцевой пластины. Изобретение направлено на создание роторного насоса с малыми размерами, способного перекачивать эмульсии с твердыми веществами, в частности жидкие взрывчатые вещества, эффективным и безопасным способом. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к шестеренчатому насосу. Шестеренчатый насос содержит несколько входящих в зубчатое зацепление для подачи среды зубчатых колес, которые удерживаются в корпусе насоса с возможностью вращения. Одно из зубчатых колес приводится в движение насосным валом, который через муфтовый конец выполнен с возможностью соединения с приводом. На окружности насосного вала расположено тормозное кольцо, которое по меньшей мере одной тормозной поверхностью воздействует на фрикционную поверхность насосного вала или на фрикционную поверхность корпуса насоса. Изобретение направлено на получение равномерных подач при значительно изменяющихся рабочих давлениях и при переменных величинах нагрузки во время одного оборота насосного вала. 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании роторно-лопастных двигателей, насосов, компрессоров, гидроприводов. Роторно-лопастная машина содержит корпус (1), крышки (2, 3). В корпусе (1) и крышке (2) установлены роторы (4, 5), попарно закрепленные на валах (6, 7), на свободных концах которых установлены водила (8, 9). В крышках (2, 3) соосно с роторами (4, 5) установлен выходной вал (15) с зубчатым колесом (16). В корпусе (1) и крышке (3) соосно с роторами (4, 5), установлено водило (17). На водиле (17) установлены коленчатые валы (19) с зубчатыми колесами (20), входящими в зацепление с зубчатым колесом (21). Кривошипы коленчатых валов связаны попарно с имеющими пазы водилами (8, 9) непосредственно или тягами (22, 23). Изобретение направлено на снижение нагрузки в зубчатых зацеплениях. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к роторным насосам. Роторный насос содержит цилиндрический корпус 1, ограниченный верхним и нижним основаниями с впускными и выпускными отверстиями 5 и 7, установленный на валу ротор 2 и шиберы 8 и 9, разделяющие пространство между ротором 2 и корпусом 1 на камеры 12 и 13, изменяющие свой объем во время вращения ротора 2. Шиберы 8 и 9 выполнены упругими из двух сопряженных дуг, один конец шибера 8 и 9 жестко прикреплен к ротору 2, а другой - снабжен износостойкой насадкой 11 и прижат за счет упругих сил к внутренней поверхности корпуса 1 с возможностью перемещения в радиальном направлении. Изобретение направлено на повышение надежности насоса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области роторных машин объемного вытеснения, которые могут выполнять функции как двигателя, так и насоса, и касается усовершенствования профиля рабочих органов винтовых роторных двигателей, компрессоров и насосов. Рабочий орган представляет собой пары роторов (1, 2) с винтовыми зубьями (8, 11), находящимися в зацеплении. Роторы помещены в охватывающие их полости (6 и 7). Рабочие участки профилей зубьев (11) в паре зацепления в торцовом сечении очерчены участками (12) циклоидальной кривой (13) для одного ротора и дугами (9) окружностей (10), эксцентрично смещенных от оси второго ротора. Такой профиль зубьев образует эксцентриково-циклоидальное зацепление. Изобретение направлено на повышение допустимой скорости вращения роторов и расширение диапазона свойств рабочих сред. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами. Шестеренчатый насос содержит корпус 1 со съемными торцевыми крышками 2, ось 3 с осевым отверстием, приводной вал 4, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен. Внутренняя шестерня 5 установлена на оси 3 и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия 6. Внешняя шестерня 7 выполнена кольцевой и охватывающей внутреннюю шестерню 5, контактируя с ней по внутренней торцевой поверхности. Средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке 2 со стороны, противоположной приводному валу 4, и соединяют внутреннее пространство корпуса 1 с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды. Транзитное отверстие 19 в стенке оси 3 выполнено под углом от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания шестерен 5 и 7. Изобретение направлено на уменьшение размеров и веса насоса, снижение износа шестерен, уменьшение вибрации, повышение надежности осевой фиксации и плавности его работы. 4 ил.

Наверх