Шестеренный насос

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 724937 А 1 19) (11)51)5 1 04 С КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕ ННПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВ(71) Кировский политехнический институт(57) Изобретение относится к машинострнию, в частности к шестеренным насосамможет быть использовано в любой обласмашиностроения. Цель изобретения - упщение конструкции. Насос содержит корпс торцовыми крышками, в цилиндрическ расточках которого размещены ведущая и ведомая шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленные с образованием полости поджатия в двух подпружиненных пружинами, подвижных в осевом направлении опорных втулках, сопряженных с торцами шестерен, и в двух неподвижных втулках, при этом на внешней радиальной поверхности втулки выполнен паз 12 под центральным углом а к плоскости 13, проходящей через геометрические оси вращения шестерен, определяемом из соотношения а = ун. + 0,4 Р, где р - центральный угол между плоскостью 13 и точкой выхода шестерен из контакта с цилиндрической расточкой, а Р - центральный угол контакта шестерни с цилиндрической расточкой. 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к шестеренным насосам.Известен шестеренный насос, содержащий корпус с торцовыми крышками в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленные с образованием полости поджатия в двух подпружиненных, подвижных в осевом направлении опорных втулках, сопряженных с торцами шестерен, и двух неподвижных втулках, каналы входа и выхода рабочей жидкости и канал подвода рабочей жидкости в полость поджима.Недостатком этого насоса является сложность конструкции. Опорные втулки выполнены ступенчатыми, в крышке выполнены расточки с высокой степенью точности по диаметру и межцентровому расстоянию, в которые практически без зазора входят ступенчатые втулки.Существуют варианты конструкции, когда вместо точных расточек в крышке используют резиновые уплотнения, охватывающие меньшую ступень втулки и образующие с втулками полость поджима. Но это не исключает необходимости выполнения втулок ступенчатыми, к тому же появляется дополнительная деталь уплотнение,Эти сложности обусловлены необходимостью ограничения площади, на которую действует рабочее давление, создающее усилие поджима втулок к шестерням.Цель изобретения - упрощение конструкции шестерен ного насоса с гидроподжимом.Указанная цель достигается тем, что канал подвода рабочей жидкости в полость поджима выполнен в виде паза на внешней радиальной поверхности втулок под центральным углом а, определяемым согласно уравнениюа=р+04 ф,где р - центральный угол между плоскостью, проходящей через геометрические оси вращения шестерен и точкой выхода шестерен из контакта с цилиндрической расточкой;Р- центральный угол контакта шестерен с цилиндрической расточкой,В предлагаемом техническом решении эффект упрощения конструкции достигается тем, что нет необходимости применять расточки в крышке, выполненные с высокой степенью точности по диаметру и межцентровому расстоянию, или резиновые уплотнения, а также нет необходимости выполнять втулки ступенчатыми. Упрощение обеспечивается тем, что усилие поджима ограничивается не площадьювоздействия рабочего давления на торцо 5 вые поверхности втулок со стороны полостиподжима, а величиной давления поджима,следовательно, нет необходимости ограничивать каким-либо способом площадь воздействия рабочей жидкости на эти10 поверхности.Давление поджима в предлагаемом насосе действует на всю торцовую поверхность подвижных втулок, обеспечиваянеобходимое и достаточное усилие поджи 15 ма их к торцовым поверхностям шестерен ивыбор торцового зазора.Указанное выше выражение для определения величины центрального углаГх можно получить следующим образом. Ис 20 ходя из известной рекомендации, усилиеподжима (Гпод) должно быть в 1,2 раза больше усилия отжима (Готж) подвижных втулокот шестерен, т.е, Гпод/Готж=1,2Зная, что Гпод/Гпруж +Рподх И25 и Готж=Рсрх 12,где Гпруж - усилие затяжки пружины, вследствие малости (Гпруж = 0,5 кгс) в расчетахэтой величиной можно пренебречь;Рпод - необходимое давление рабочей30 жидкости в полости поджима (давление поджима);Рср - среднее давление рабочей жидкости в торцовом зазоре между шестернями ивтУлками (Рср - Рраб/2, где Рраб давлениЕ35 на выходе);И - омываемая площадь втулок со стороны полости поджима, на которую действует давление поджима (Рпод):12 - омываемая площадь втулок со сто 40 роны шестерен, на которую действует давление Рср.В данном случае И=12, тогда получаемГ под/ Готж= Р подх И / Р ср х 12= Р под/(Р раб/2)=1,2,ОТСЮда Рпод=0,6 ХРраб,Зная, что распределение давления вовпадинах шестерен следует линейному закону, можно определить угол из пропорцииРраб/ Р=0,6 Рраб/(В ( ГХ ф45 где ф - центральный угол контакта шестерни с цилиндрической расточкой;р- центральный угол между плоскостью, проходящей через геометрическиеоси вращения шестерен и точкой выхода50 шестерни из контакта с цилиндрическойрасточкой.ТОГДа ф - ГХ + ф = 0,6 Ррабхф /Рраби ГХ=р= +04 ф1724937 а =у+0,4 Р а =ср+0,43 45 50 55 На фиг, 1 показан шестеренный насос, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3. - разрез Б-Б на фиг. 2.Насос содержит корпус 1 с торцовыми крышками 2 и 3, в цилиндрических расточках которого размещены ведущая 4 и ведомая 5, шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленные с образованием полости 6 поджатия в двух подпружиненных пружинами 7 подвижных в.осевом направлении опорных втулках 8 и 9, сопряженных с торцами шестерен, и двух неподвижных втулках 10 и 11. На внешней радиальной поверхности втулки 8 выполнены паз 12 под центральным углом а к плоскости 13 проходящей через геометрические оси вращения шестерен, определяемым из уравнения: Например, при диаметре расточек, а следовательно, диаметре шестерен и втулок 0=60 мм, межосевом расстоянии А=52 мм, ширине выходного отверстия В=10 мм и центральном угле между осью насоса и точкой входа шестерни в контакт с цилиндрической расточкой -90 угол а может быть определен следующим образом.Центральный угол между осью насоса и точкой выхода шестерни из контакта с цилиндрической расточкой определяется как р =агссозА-В)/О) (фиг. 2),а центральный угол контакта шестерни сцилиндрической расточкой как Р=збоо- рилиР = 270-агссозА - В)/О),тогдаа= агссозА-В)/О)+0,4(270 -- агссозА - В)/Оилиа =108+ 0,6 х агссоз А-В)/О) и, подставляя значения А, В и О, получима= 135 О.Шестеренный насос работает следующим образом.При вращении шестерен 4 и 5 обеспечивается процесс всасывания, переноса и на 10 15 20 25 30 35 40 гнетания рабочей жидкости. При этом, учитывая, что при вращении шестерни 4 давление в каждой из впадин постепенно увеличивается, через паз 12 во втулке 8 в полость 6 поджима поступает рабочая жидкость под давлением Рпод=0,6 Рраб - необходимым и достаточным для поджатия втулок 8 и 9 к торцам шестерен 4 и 5. Таким образом, втулки 8 и 9 поджимаются к шестерням 4 и 5, шестерни к втулкам 10 и 11, а те в свою очередь к торцовой крышке 2 с постоянным усилием, не зависящим от износа втулок и шестерен по торцам, что обеспечивает выбор торцовых зазоров и стабильность работы насоса. Пружины 7 обеспечивают работу насоса при нулевом давлении на выходе и запуск насоса.Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет упростить конструкцию шестеренного насоса с гидроподжимом и снизить трудоемкость технологического процесса его изготовления.Формула изобретения Шестеренный насос, содержащий корпус с торцовыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными с образованием полости поджатия в двух подпружиненных, подвижных в осевом направлении опорных втулках, сопряженных с торцами шестерен и в двух неподвижных втулках, каналы входа, выхода рабочей жидкости и канала подвода рабочей жидкости в полость поджима, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения конструкции, канал подвода рабочей жидкости в полость поджима выполнен в виде паза на внешней радиальной поверхности втулок под центральным углом а, определяемым согласно уравнению где ср - центральный угол между плоскостью, проходящей через геометрические оси вращения шестерен, и точкой выхода шестерен из контакта с цилиндрической расточкой;ф - центральныйугол контакта шестерни с цилиндрической расточкой.-5 а 8 ериущ оставитель А.флаксманехред М,Моргентал оррект ончакова аз 1163 ТиражВНИИПИ Государственного комитета по и113035, Москва, Ж,водствен но-издательский Подписноеетениям и открытиям при ГКНТская наб., 4/5 атент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10