Зубчатое зацепление винтового насоса

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>672380

Союз Советских

Социвиистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 220278(21) 2583970/25-06 (я)/Ч . КЛ.2 с присоединением заявки Мо

F 04 С 1/10

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет(53) УДК 621.514 (088. 8) Опубликовано 0507.7Ч. Бюллетень )4о 25

Дата опубликования описания 050779 (72) Автор изобретения

В. М. Рязанцев

Ливенский .филиал Всесоюзногб научно-исследовательского, (7f) 3аявитЕЛЬ конструкторского,и технблогического инститУта гидромашиностроения ЛивВНИИГидромаш (54) ЗУБЧАТОЕ ЗАЦЕПЛЕНИЕ ВИНТОВОГО НАСОСА

Изобретение относится к машино строению и может быть использовано в зацеплениях рабочих органов винто- вых насосов, преимущественно трехвинтовых, с герметичным циклоидальным зацеплением винтов.

Известно зубчатое зацепление ра.бочих органов трехвинтового насоса с ведущим и ведомыми винтами, установленными в обойме, профиль ведомых винтов которого имеет основание, выполненное по удлиненной эпициклоиде, и радиальную фаску, а профиль ведущего винта — основание и вершину, выполненные, соответственно, по эпйцик-t .лоиде и укороченной эпициклоиде (1}.

Недостаток известного зубчатого зацепления стандартных профилей рабочих органов (винтов).трехвинтового насоса состоит. в том, что кромка ведомых винтов имеет незначительную .толщину и при силовом контакте ведущего и ведомого винтов, имеющем место в большинстве режимов работы насоса, часто происходит отгибание этой кромки и, как следствие, эаклинивание винтов. Кроме того, форма радиаль ной фаски на ведомом винте не обеспе.чивает надежного масляного клина между ним и обоймой, вследствие чего ведомые винты зачастую работают B режиме сухого или полужидкостного трения, что вызывает заклинивание винтов или быстрый износ обоймы, Целью изобретения является повышение надежности и долговечности зацепления путем упрочнения кромок ведомых. винтов и создания масляного клина. между ведомыми винтами и обоймой, а также повышения технологичности нарезки., Поставленная цель достигается тем, что профили винтов дополнительно снабжены: ведомых — фаской,очерченной по эпициклоиде и примыкающей к радиальной фаске, а ведущего — галтелью, очерченной по гипоциклоиде, соответствующей упомянутой дополнительной фаске.

На фиг. 1 схематично изображен профиль зубчатого зацепления рабочих органов трехвинтового насоса в разрезеу на фиг. 2 — схема контакта кром - ки одного из ведомых винтов и галтели ведущего винта.

Зацепление трехвинтового насоса имеет ведущий 1 и ведомые 2 и 3 винты, установленные в .обойме (на чертеже не доказана), расположенной в корпусе 4, который снабжен всасывающей 5

t 72380 35 и и а гнет ат ел ы ой б камерами. f? адиальная фа<:ка оЬ ведомых винтов. снабжеfir дополнительной фаской ЬС, очер«.нной по пициклоиде, образованной точкой, лежащей на центроиде iV npu ее наружном качении по центроиде П, и примыкающей к радиальной фаске. Соответствующим упомянутой дополнительной фаске участком на ведущем винте является галтель Я C, очерченная по гипоциклоиде, образованной точкой, лежащИй на центроиде 1П при ее внут- Ю реннем качении по центроиде I При этом диаметры центроид 1 и П равны межцентроному расстоянию винтов, находящихся в зацеплении. Диаметр центроиды K равен разности величин на- 15 ружного радиуса ведомого винта и радиуса центроиды П.

При вращении винтов, благодаря изменению их взаимного положения, поверхность раздела перемещается вдоль щ оси винтов в сторону камеры нагнетания. Отсеченный поверхностью раздела объем жидкости продвигается этой же поверхностью в сторону камеры нагнетания и, наконец, вытесняется в по- 25 следнюю. Зацепление дополнительной фаски ЬС и галтели ВС удовлетворяет основному закону зацепления, поэтому теоретический зазор между боковыми профилями винтов равен нулю, в силу чего профиль зубчатого зацепления обеспечивает высокий объемный КПД, Увеличенная фаска аЬс создает более прочную кромку ведомого вйнта, чем у известного профиля, который имеет фаску ab, причем дополнительная фаска bC обеспечивает масляный клин между ведомыми винтами 2 и

3 и обоймой из-,за клиновидной формы щели, .образуемой кромкой ведомого винта и обоймой; масляный клин обеспечивает жидкостное трение ведомого винта в обойме. Закругленная кромка ведомого винта и теоретически точно соответствующая ей галтель ведущего винта улучшают силовой контакт между винтами по сравнению с известным про филем зацепления, у которого указанные участки имеют форму угла.

Плавная форма галтели BC ведущего винта обеспечивает плавность формы соответствующего участка режущего инструмента (резца, фрезы), что значительно увеличивает его стойкость по сравнению с режущим инструментом, применяемым дЛя нарезки винтов со стандартным профилем, который имеет острую кромку, кроме того, улучшается частота поверхности профиля винта из-за отсутствия острых кромок на инструменте и самих винтах.

Применение описанного профиля при изготовлении рабочих органов винтовых насосов увеличит надежность и" долговечность самого зацепления и работы насоса, а также значительно снизит трудоемкость изготовления, Формула изобретения

Зубчатое зацепление винтового насоса, преимущественно трехвинтового, с ведущим и ведомыми винтами, установленными в обойме, профиль ведомых винтов которого имеет основание, выполненное по удлиненной эпициклоиде, и радиальную фаску, а профиль ведущего винта - основание и вершину, выполненные, соответственно,по эпициклоиде и укороченной эпициклоиде, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности зацепления путем упрочнения кромок ведОмых винтов и создания масляного клина между ведомыми винтами и обоймой, а также повышения технологичности нарезки, профили винтов дополнительно снабжены: ведомых — фаской, очерченной по эпициклоиде и примыкающей к радиальной фаске, а ведущего— галтелью, очерченной по гипоциклоиде,соответстВующей упомянутой дополнительной фаске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Жмудь А. Е., Винтовые насосы с циклоидальным зацеплением. М-Л., Иашгиз, 1963, с. 7, 35-37, рис. 1, XI .

Ü72380

Фиг. 1

Я с. я

Составитель Э. Гинзбург

Редактор М, Васильева Текред М. Келемеш Корректор Г. Назарова

Заказ, 3860/35 Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва(, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4