Центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км. Особенностью предложенного центробежно-шестеренного насоса является выполнение каналов подвода внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны. Заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос. Выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости. Разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей. Реализация изобретения позволит улучшить высотные характеристики насоса, а также повысить его производительность на частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше, за счет снижения гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен». 2 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км.

Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания (см. патент на изобретение RU 2484308, МПК F04C 11/00, F04D 13/12, опубл. 10.06.2013 г.).

К недостатку известного насоса следует отнести ограничение его работы по частоте вращения шестерен. При достижении частоты вращения шестерен ~ 7000 об/мин прекращается рост производительности насоса, а при увеличении частоты вращения шестерен свыше 7000 об/мин происходит постепенное ее снижение. Причиной снижения производительности насоса является увеличенное гидравлическое сопротивление при течении жидкости в тракте «каналы подвода - межзубовые полости шестерен», связанное с недостаточной пропускной способностью каналов подвода. Центробежные силы, действующие на попадающую в каналы подвода жидкость, не в состоянии преодолеть увеличивающееся при росте частоты вращения шестерен гидросопротивление, что приводит к ухудшению заполняемости межзубовых полостей, следовательно, к снижению производительности. Также недостаточная пропускная способность каналов подвода негативно влияет на высотные характеристики насоса. На высотах Н>25 км, давление в полостях всасывания падает и становится недостаточным для преодоления гидравлического сопротивления каналов подвода.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является снижение гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен».

Заявленный технический результат достигается тем, что в центробежно-шестеренном насосе, содержащем расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости, и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания, согласно изобретению, каналы подвода выполнены внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями направленными в противоположные друг от друга стороны, причем заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос, при этом выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости, а разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей.

Выполнение каналов подвода внутри ступицы шестерен в два ряда и установка по обеим их сторонам разделителей полостей всасывания и нагнетания позволит задействовать в работе насоса обе стороны шестерен, тем самым повысив его производительность без установки дополнительных шестерен.

Выполнение каналов подвода с наклоном к оси вращения шестерен и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны, а выпускными, сообщенными между собой через общие межзубовые полости, позволит улучшить заполнение последних при пониженном давлении в полостях всасывания, а также при частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше.

Выполнение полостей всасывания автономными позволит упростить конструкцию маслосистемы авиационных газотурбинных двигателей за счет сокращения количества маслонасосов, необходимых для откачки масла.

На прилагаемых чертежах изображен заявляемый центробежно-шестеренный насос:

На фиг. 1 - продольный разрез центробежно-шестеренного насоса

На фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1

Центробежно-шестеренный насос содержит корпус, состоящий из трех частей - передней 1, средней 2 и задней 3, скрепленных между собой болтами. В расточках средней части 2 корпуса расположены находящиеся в зацеплении шестерни 4, 5, установленные на валах 6, 7, причем вал 6 приводной. В передней 1 и задней 3 частях корпуса перед торцами шестерен 4, 5 выполнены автономные полости всасывания 8, 9, сообщенные с входом в насос. В ступицах шестерен 4, 5 с обеих сторон под межзубовыми полостями соосно вырезаны расточки 10, 11 и просверлены два ряда каналов подвода 12, 13 с наклоном к оси вращения шестерен, сообщающие межзубовые полости через расточки с полостями всасывания 8, 9. Между передней 1 и средней 2, а также между средней 2 и задней 3 частями корпуса зафиксированы подпятники 14, 15 с выполненными за одно целое с ними разделителями 16, 17. Разделители 16, 17, установлены внутри расточек 10, 11 в ступице шестерен 4, 5, с перекрытием заборных отверстий 18, 19, каналов подвода 12, 13, контактирующих с внешними стенками разделителей. Выпускные отверстия 20, 21 каналов подвода 12, 13 сообщены между собой через общие межзубовые полости шестерен 4, 5.

Устройство работает следующим образом.

При работе насоса приводится во вращение вал 6. Так как шестерни 4, 5 соединены через шлицы с валами 6, 7 и находятся в зацеплении между собой, они также начинают вращаться. Первоначально масло самотеком от входа в насос поступает одновременно в две автономные полости всасывания 8, 9, откуда попадает в расточки 10, 11 в ступицах шестерен 4, 5 и заполняет те каналы подвода 12, 13, в которых заборные отверстия 18, 19 не перекрыты внешней боковой стенкой разделителей 16, 17. При вращении шестерен 4, 5 на находящееся в каналах подвода 12, 13 масло начнет действовать центробежная сила, способствующая его перетеканию из каналов подвода в межзубовые полости шестерен, при этом часть заборных отверстий 18, 19 перекрывается внешней боковой стенкой разделителей 16, 17 и находящееся в межзубовых полостях масло переносится зубьями шестерен в полость нагнетания 22, откуда на выход насоса оно попадает вследствие вытеснения его зубьями одной шестерни из межзубовой полости другой шестерни. При дальнейшем вращении шестерен 4, 5 освобождающиеся от масла межзубовые полости вновь наполняются, так как у каналов подвода 12, 13 снова раскрываются заборные отверстия 18, 19 и далее в ходе работы насоса описанный процесс повторяется.

Реализация изобретения позволит улучшить высотные характеристики насоса, а также повысить его производительность на частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше, за счет снижения гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен».

Центробежно-шестеренный насос, содержащий расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что каналы подвода выполнены внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны, причем заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос, при этом выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости, а разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи масла.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов, применяемых в гидросистемах машин и, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к области электротехники и касается способа управления насосной станцией с параллельно работающими насосами. Способ реализуется тем, что в схему включена система автоматизированного управления режимами работы высоковольтных асинхронных электродвигателей (ВАД) насосов, обеспечивающая возможность их работы от одного преобразователя частоты в энергоэффективном режиме, дополнительная система датчиков, связанных с системой управления микропроцессорного контроллера.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применено для одновременно-раздельной добычи нефти. Установка содержит устьевой силовой агрегат, погружной гидропривод с подвижным ступенчатым плунжером, связанный с устьевым силовым агрегатом при помощи гидравлических каналов, передающих знакопеременные нагрузки через приводную среду на него.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей. Насос содержит размещенные в расточках корпуса 1 и установленные на валах 3, расположенных в подшипниках 4, находящиеся в зацеплении шестерни 2.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. .

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах теплонапряженных авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. .

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам разделения потока жидкости. В способе разделения потока жидкость к зубчатому зацеплению подводят через общий входной канал, образованный сквозными каналами 13 и 14, выполненными в каждой рабочей и разделительной секции одной части делителя соответственно 1, 2 и 3.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи масла.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов, применяемых в гидросистемах машин и, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Изобретение относится к шестеренному насосу. Шестеренный насос (1) для подачи жидкости имеет установленное с возможностью вращения зубчатое колесо (3) с наружным зубчатым венцом и зубчатое кольцо (2) с внутренним зубчатым венцом и замкнутой однородной цилиндрической поверхностью.

Изобретение относится к насосостроению, в частности к многоступенчатым объемным насосам, и может быть использовано для подъема жидкости из нефтяных скважин. Насос выполнен многоступенчатым и содержит корпус 1 с зонами всасывания и нагнетания.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей. Насос содержит размещенные в расточках корпуса 1 и установленные на валах 3, расположенных в подшипниках 4, находящиеся в зацеплении шестерни 2.

Изобретение относится к погружным электронасосам. Погружной электронасос 200 содержит первый и второй корпусные элементы, шестеренный насос, статор 222 электродвигателя и множество постоянных магнитов.

Изобретение относится к смазочной системе, в частности, для турбины или привода воздушного судна. Смазочная система содержит привод для приведения в действие несущего винта вертолета, смазочный насос, резервуар со смазочной жидкостью, корпус, в котором помещен смазываемый элемент привода.

Изобретение относится к подводному добычному агрегату. Подводный добычной агрегат включает насос 31 и приводное устройство 32, которое герметизировано от окружающей воды и от технологической среды.

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов наружного зацепления, применяемых, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей. Насос содержит корпус с установленным в нем в опорных подшипниках ведущим и ведомым роторами, в расточках шестерен которых размещены предвключенные радиальные крыльчатки и разделительные элементы полостей всасывания и нагнетания, и крышку с каналами подвода и отвода масла. Между корпусом и крышкой установлена съемная перегородка с выполненным с ней зацело разделительным элементом и впускным отверстием к ведомому ротору. В перегородке размещен один из опорных подшипников ведущего ротора. В крышке расположен один из опорных подшипников ведомого ротора. Канал подвода отделен от впускного отверстия в перегородке опорой ведущего ротора. Изобретение направлено на повышение надежности конструкции насоса за счет исключения возможности заклинивания шестерен (упрощается регулировка торцового зазора), улучшения герметичности наружного стыка (резиновое кольцо вместо пакета металлических прокладок) и улучшения охлаждения высокооборотных (более 10.000 об/мин) опорных подшипников роторов насоса. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км. Особенностью предложенного центробежно-шестеренного насоса является выполнение каналов подвода внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны. Заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос. Выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости. Разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей. Реализация изобретения позволит улучшить высотные характеристики насоса, а также повысить его производительность на частотах вращения шестерен ~ 7000 обмин и выше, за счет снижения гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен». 2 ил.

Наверх