Насос трения для перекачки масел
Владельцы патента RU 2557051:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" (RU)
Изобретение относится к гидравлической технике, в частности к роторным насосам, в которых вытеснение жидкости производится из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного движения рабочих органов - вытеснителей и которые могут быть использованы для смазки подшипниковых узлов. Насос трения для перекачки масел содержит ротор (1) с винтовой поверхностью, расположенный в корпусе (2) с входными и выходными каналами (3, 4) для подвода и отвода масла. Внешняя поверхность ротора (1) выполнена в виде винтового или прямого паза (5), образующего поверхность со спиралевидным профилем сечения. Канал (3) подвода масла проходит через ротор (1) и выполнен в виде осевого и радиального отверстий. Изобретение направлено на получение конструкции насоса для перекачки масел, обладающего простотой и малыми габаритами, деталями которого могут являться детали типа валов, смазку подшипников которых осуществляет данный насос. 5 ил.
Изобретение относится к гидравлической технике, в частности к роторным насосам, в которых вытеснение жидкости производится из перемещаемых рабочих камер в результате вращательного движения рабочих органов - вытеснителей. Предлагаемый насос трения для перекачки масел может быть использован для смазки подшипниковых узлов, при этом он может являться элементом конструкции валов, на которых эти подшипниковые узлы расположены.
Наиболее близким техническим решением к изобретению является насос трения, а именно шнековый насос, включающий в себя ротор с винтовой поверхностью, расположенный в корпусе с входными и выходными каналами для перекачивания однородных и неоднородных жидкостей или масс (Схиртладзе А.Г., Иванов В.И., Кареев В.Н. Гидравлические и пневматические системы. Издание 2-е, дополненное. - М.: ИЦ МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2003, 544 с.).
Недостатком шнекового насоса для перекачивания однородных и неоднородных жидкостей или масс является то, что он не предназначен для осуществления принудительной смазки подшипников.
Технический результат - получение конструкции насоса для перекачки масел, обладающего простотой и малыми габаритами, деталями которого могут являться детали типа валов, смазку подшипников которых осуществляет данный насос.
Технический результат достигается тем, что в насосе трения для перекачки масел, содержащем ротор с винтовой поверхностью, расположенный в корпусе с входными и выходными каналами для подвода и отвода масла, согласно изобретению внешняя поверхность ротора выполнена в виде винтового или прямого паза, образующего поверхность со спиралевидным профилем сечения, а канал подвода масла проходит через ротор и выполнен в виде осевого и радиального отверстий.
Сравнение насоса трения для перекачки масел не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной и смежной областях позволило выявить технические решения, содержащие признаки, сходные с признаками, отличающими описываемый насос от прототипа. Известен спиральный насос, который состоит из двух спиралей Архимеда, расположенных со смещением 180°, образуя, таким образом, области с разными объемами. При работе подвижная спираль совершает орбитальное вращение, при этом образовавшиеся полости уменьшаются, сжимая газ от периферии к центру. Такие насосы относятся к объемным и служат для перекачки газов (http://www.msht.ru). В описываемом насосе рабочий объем насоса, образуемый пазом, не изменяется, а масло перемещается от входного канала к выходному за счет разности давлений между ними, возникающей при вращении ротора. В результате получилась конструкция насоса для перекачки масел, обладающая простотой и малыми габаритами, деталями которого могут являться детали типа валов, смазку подшипников которых осуществляет данный насос.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображена схема насоса трения для перекачки масел с винтовым пазом;
на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
на фиг.3 - схема насоса трения для перекачки масел с прямым пазом;
на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.3 при выполнении насоса с одним прямым пазом;
на фиг.5 - сечение Б-Б на фиг.3 при выполнении насоса с двумя прямыми пазами.
Заявляемое устройство содержит ротор 1, расположенный в корпусе 2, причем внешняя поверхность ротора 1 может быть выполнена в виде винтового (фиг. 1-2) или прямого паза 5 (фиг. 3-5), образующего поверхность со спиралевидным профилем сечения, канал 3 подвода масла, проходящий через ротор 1, выполненный в виде осевого и радиального отверстий, канал 4 отвода масла, выполненный в боковой поверхности корпуса 2.
Насос трения для перекачки масел работает следующим образом.
При вращении ротора 1 в направлении увеличения глубины винтового или прямого паза 5 возникают силы трения в относительно смещаемых слоях масла. Так как паз 5 имеет спиралевидный профиль сечения, образуя при этом подобие гидравлического клина, то давление масла в его менее глубокой части будет максимальным, а в более глубокой части минимальным, что приведет к вытеснению масла в выходной канал 4 корпуса 2 и соответственно к всасыванию масла через канал 3 подвода масла, т.к. эти каналы при работе насоса постоянно сообщаются через винтовой (фиг. 1-2) или прямой паз 5 (фиг. 3-5). Процесс перекачивания масла циклический и неравномерный. Если канал 3 подвода масла при повороте ротора 1 находится напротив выходного канала 4 корпуса 2, то перекачивание масла не происходит, т.к. давление в них практически одинаковое. Далее по мере возрастания разности давлений возрастает и объем перекачиваемого масла. Подобным же образом происходит дополнительное вытеснение смазывающей жидкости через отверстие из подшипника скольжения, если прекратить ее подачу.
При вращении ротора 1 с винтовым пазом 5 (фиг. 1-2) уменьшение глубины паза 5 сочетается с уменьшением его ширины, что способствует более эффективному вытеснению масла при большей частоте вращения ротора. В целом эффективность вытеснения масла будет в решающей степени зависеть от геометрических пропорций элементов конструкции насоса и вязкости масла.
Форма ротора 1 с прямым пазом 5, образующим поверхность со спиралевидным профилем сечения, более технологична (фиг. 3-5).
Конструктивно ротор 1 насоса трения для перекачки масел может быть совмещен с валом механической системы и осуществлять смазку подшипников этого вала.
Таким образом, описываемое техническое решение позволяет получить новую конструкцию насоса для перекачки масел, обладающую простотой и малыми габаритами и предназначенную для смазки подшипников.
Насос трения для перекачки масел, содержащий ротор с винтовой поверхностью, расположенный в корпусе с входными и выходными каналами для подвода и отвода масла, отличающийся тем, что внешняя поверхность ротора выполнена в виде винтового или прямого паза, образующего поверхность со спиралевидным профилем сечения, канал подвода масла проходит через ротор и выполнен в виде осевого и радиального отверстий.
