Шестеренный насос

(5 ц 5 Е 04 С 2/О ИЕ ИЗОБРЕТЕН ОПИ ЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ 75 76 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединениепо оборудованию для химических волокон(56) Рыбкин Е.А., Усов А.А. Шестеренныенасосы для металлорежущих станков. - М,:Машгиз, 1980, с, 157 - 158.(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным насосам, иможет быть использовано в производствесинтетических волокон для дозированиярасплавов полимеров. Цель изобретения -повышение долговечности и стабилизация подачи. Шестеренный насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточках которого размещены ведомая 4 и ведущая 5 шестерни, причем ведущая шестерня 5 установлена на валу 6 с возможностью осевого перемещения, в теле вала 6 выполнен осевой канал 16, а со стороны его выходного конца - радиальный канал 15, опорное кольцо 11, размещенное в крльцевых проточках, выполненных концентрично оси вала б в теле корпуса 1 и в торцовой крышке 2, при атом вал 6 снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом 11, а межзубовый запертый объем сообщен с кольцевой проточкой корпуса 1. 1 з. и, ф-л ы, 1 ил.10 20 25 30 35 40 45 50 55 Предложенное изобретение относится к роторным гидравлическим машинам объемного вытеснения, а более конкретно касается конструкции шестеренных насосов с внешним зацеплением, которые, в частности, применяются в производстве синтетических волокон для дозирования расплавов полимеров.Известны шестеренные насосы, от качества работы которых зависит равномерность линейной плотности нити. Основное требование к насосам такого типа при формовании синтетических нитей - равномерность подачи и давления независимо от времени их работы, т.е. от износа элементов, Шестеренный насос содержит корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены две находящиеся в зацеплении шестерни. Одна из шестерен (ведомая) установлена на оси, а другая (ведущая) - на валу, Точность дозирования шестеренных насосов определяется постоянным поддержанием необходимости для данных условий работы насоса торцового зазора при сохранении требуемого баланса осевых сил на шестерне приводного вала насоса. Решается эта проблема с помощью одно- или двухстороннего гидростатического уравновешивания осевой силы.Известен насос, в котором приводной вал с установленной на нем шестерней, выведен из корпуса через крышку со стороны, противоположной приводной части вала.Однако в насосе полностью исключается появление осевой силы, но требует до.- полнительного уплотнительного устройства, что усложняет конструкцию, увеличивает его габариты и снижает надежность.Известен насос, в котором вал имеет компенсационное сверленное отверстие с торца, противоположного приводной части вала, в которое входит невращающийся, установленный в крышке штифт.Однако такая, конструкция ослабляет вал и создает в зазорах вал-штифт так называемые "застойные" зоны, что особенно нежелательно при работе с вязкими расплавами.Известна конструкция насоса, представляющая собой корпус с крышками, в расточках которого установлены ведомая шестерня и ведущая шестерня, сопряженная с приводным валом, зазор между торцом которого и крышкой соединен каналами с полостью всасывания.Такой насос отличается простотой конструкции, однако не позволяет полностью уравновесить осевую силу,Наиболее близким к изобретению является шестеренный насос, который содержит корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевого перемещения, а в теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал и со сторонывыходного конца вала радиальный канал,В известном насосе осевое усилие, приложенное к валу, в значительной степени компенсировано, но не полностью, Особенно оно проявляет себя при высоких давлениях, т.е. при больших диаметрах вала, аследовательно, и площади торца вала, накоторую действует осевая сила, которая вданном случае равна произведению площади торца вала на давление. Так как осевая сила уравновешена не полностью, то торцовый зазор между шестерней и корпусомполностью выбирают в направлении действия осевой силы, что крайне нежелательно, и по мере работы насоса увеличивается за счет износа, что приводит к потере качествадозирования,Целью изобретения является повышение долговечности и стабилизации подачи насоса,Указанная цель достигается тем, что шестеренный насос содержащий корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических. расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевого перемещения, а в теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал и со стороны выходногоконца вала радиальный канал, снабжен опорным кольцом, размещенным в кольцевых проточках, выполненных концентрично оси вала ведущей шестерни в теле корпуса и одной иэ торцовых крышек, а вал ведущей шестерни снабжен выступом, сопряженным с опорным кольцом. При этом целесообразно снабдить,корпус проточкой, связывающей запертый объем с кольцевой проточкой корпуса для опорного кольца,В результате осевое усилие вала ведущей шестерни передается через уступ и опорное кольцо на торцовую. крышку. Иными словами вал снабжен упорным подшипником скольжения. Смазка подшипника обеспечивается самой перекачиваемой жидкостью, которая из запертого, объема нагнетается в опору, а далее через радиальные каналы и осевое отверстие отводится в зону всасывания. Смещение вала, возникает из-за износа, так как шестерня жестко несвязана с валом и самоустанавливается в равновесное положение.На чертеже показан насос,Предлагаемый шестеренный насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3, В цилиндрических расточках корпуса 1 установлены ведомая 4 и ведущая 5 шестерни, находящиеся в зацеплении, Ведущая шестерня 5 установлена на валу 6 с возможностью осевого перемещения. Зазор 7 между торцом приводного вала 6 и крышки 3 соединен каналами 8 и 9 с полостью всасывания (не показана). Буртик 10 уступа на приводном валу соприкасается с опорным кольцом 11, размещенным в кольцевых проточках, выполненных концентрично оси вала ведущей шестерни 6 в теле корпуса 1 и торцовой крышке 2, центрируя тем самым последнюю. На опорном кольце 11 выполнены радиальные пазы 12. В корпусе 1 выполнены сообщающиеся между собой каналы 13 и 14, соединяющие запертый объем, образуемый между зубьями шестерен 4 и 5, с опорным кольцом 11, а на валу 6 выполнены сообщающиеся между собой каналы 15 и 16.Шестеренный насос работает следующим образом,При вращении шестерен 4 и 5 происходит дозирование рабочей среды, сопровождающееся возникновением давления в зазоре 7, а следовательно, и осевой силы, действующей на торец вала 6 Эта сила уравновешивается опорным кольцом 11, по мере износа которого приводной вал 6 перемещается в направлении действия Силы (вправо), Так как сопряжение приводного вала 6 с ведущей шестерней 5 выполнено с возможностью перемещения первого, то положение ведущей шестерни 5 относи- тельно корпуса 1 остается неизменным, т.е.торцовый зазор остается постоянным. При этом часть рабочей среды, в частности расплава полимера, под большим давлением из запертого объема по каналам 13 и 14 поступает к опорному кольцу 11, смазывая трущуюся поверхность 10, и далее по пазам 12, каналам 15 и 16, зазору 7, каналам 8 и 9 поступает в полость всасывания, создавая постоянную циркуляцию в связи с наличием перепада давления между запертым объемом и полостью всасывания. Причем, чем тяжелее условия работы насоса (большой перепад давления между входом и выходом, большие обороты), тем. циркуляция ийтенсивнее. Все это сводит к минимуму износ трущейся поверхности 10, увеличивая темсамым долговечность шестеренного насоса.Наличие опорйого кольца позволяетполностью уравновесить осевую силу, дей 5 ствующую на торец приводного вала, а сопряжение ведущей шестерни с приводнымвалом с возможностью осевого перемещения последнего позволяет поддерживатьравномерный и неизменный в процессе ра 10 боты торцовый зазор, так как износ опорного кольца не влияет на величину последнего,а приводит только к осевому перемещениюприводного вала в направлении действияосевой силы, не оказывая никакого влияния15 на положение ведущей шестерни (за счетподвижного сопряжения), а значит, и величину торцового зазора,Наличие сообщающихся между собойканалов в корпусе, соединяющих запертый20 объем с трущимися между собой буртикомвала и опорным кольцом, позволяет снизитьизнос трущихся поверхностей за счет смазки, поступающей под большим давлениемиз запертого объема, что особенно важно25 при работе с вязкими расплавами полимеров, которые в данном случае и являютсясмазкой.Таким образом, предлагаемый шестеренный насос, обладает большей долговеч 30 ностью и стабильностью подачи в течениевсего срока службы из-за устранения при-,чин, вызывающих износ элементов насоса,а также за счет снижения влияния износа наторцовой зазор ведущей шестерни.35Формула изобретения1. Шестеренный насос, содержащийкорпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены уста 40 новленные на валах ведущая и ведомаяшестерни, причем ведущая шестерня установлена на валу с возможностью осевогоперемещения, а в теле вала ведущей шестерни выполнены осевой канал исо стороны45 выходного конца вала радиальный канал,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения долговечности и стабилизацииподач, он снабжен опорным кольцом, размещенным в кольцевых проточках, выполнен 50 ных концентрично оси вала ведущейшестерни в теле корпуса и одной из торцовыхкрышек, а вал ведущей шестерни снабженвыступом, сопряженным с опорным кольцом.2. Насос по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я55 тем, что запертый объем сообщен с кольцевой проточкой корпуса.