Шестеренный насос

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(511 М. Кп. з Р 04 С 1/04 Государственный комитет СССР по дел ам изобретен ий и открытий(71) Заявитель Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина(54) ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС Изобретение относится к объемному гидроприводу, а именно к шестеренным насосам, используемым в объемных гидроприводах, а также применяющихся в насосных установках для перекачивания различных жидкостей. В частности изобретение может быть использовано в гидроприводах сельско. хозяйственного и тракторного оборудования, в гидроприводах Металлообрабатывающих станков и в гидроприводах строительных и дорожных машин,Известны шестеренные насосы, которые могут применяться для указанных целей Г 13Однако этим насосам свойствен существенный недостаток - защемление жидкости в межэубовых камерах, рас-. положенных в области зацепления шестерен, что увеличивает давленИе жидкости в этих камерах и приводит к росту нагрузок на опоры, повышает пульсацию подачи, усиливает шум,снижает КПД и долговечность насоса.Для того, чтобы исключить эащемление жидкости в межзубовых камерах и этим улучшить технические и эксплуатационные параметры насоса, на зубьях шестерен выполняют пазы, выемки и углубления, через которые жид,кость иэ защемленной камеры отводится при работе насоса в полость нагнетания или всасывания.Наиболее близким к изобретению является шестеренный насос, содержащийкорпус, в котором с возможностью взаимодействия на опорах установлены шестерни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем для устранения эащемления жидкости в межэубовых камерах зубьяшестерен снабжены наклонными несиммет-.ричными пазами-углублениями, соединяю"щими защемленную камеру со смежнойкамерой, сообщенной с полостью нагнетания или всасывания (23.Недостатком известного насоса яв-ляется неполное устранение защемления жидкости, так как защемление устраняется лишь на числе рабочего цикла зацепления зубьев, образующих защемленную камеру. Это является следствием того, что в известном насосевыемкой-углублением снабжена только 25 одна боковая поверхность зубьев ипри этом защемление жидкости в началь.ной стадии образования запертой ка.меры сохраняется, так как в этом случае запертая камЕра разобщена от поЗ 0 лости нагнетания (всасывания) кон 950951тактом поверхностей зубьев, не имеющихвыемок, В то же время, в случае снабжения обоих боковых поверхностейзубьев углублениями, имеет место сообщение через них полостей нагнетанияи всасывания, что приводит к резкомуувеличению перетечек жидкости из полости нагнетания в полость всасывания, а следовательно, к снижению КПДнасоса. Таким образом, в известномнасосе частично сохраняется зашемление жидкости, что приводит к повышенным нагрузкам на опоры, усиливаетпульсацию и шум, снижает его ресурс,Целью изобретения является повышение ресурса работы шестеренного насоса 15путем устранения в нем эащемления жидкости в межзубовых камерах.Указанная цель достигается тем, чтов шес;еренном насосе, содержащем корпус, н котором с возможностью взаимо-. 20действия на опорах установлены шестер.ни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем зубья шестерен имеют на рабочихповерхностяхуглубления, выполненныен виде сквозных пазов, боковые стенки которых параллельны плоскости вращения шестерен, а дно каждого пазанаклонено к оси зуба, при этом пазывыполнены через один эуб, а шестернивзаимно располагаются так, что двазуба с пазами, находящиеся в зацеплении, обращены друг к другу поверхностями с наименьшей глубиной паза.Такое выполнение пазов на зубьяхшестерен позволяет сообщить защемленную камеру последовательно с полостью нагнетания (в этом случае жидкость иэ камеры через паз подается вполость нагнетания,при этом от полостинсасывания камера перекрыта контактироОванием зубьев по поверхностям, неимеющим пазов) или с полостью всасывания. В последнем случае жидкостьиз камеры через паэ перетекает вполость всасывания, а с полостью 45нагнетания камера разделена контактом зубьев, не имеющих паэ. В такомнасосе отсутствуют перетечки жидкости из полости нагнетания в полостьвсасывания через зону зацепления иполностью устраняется защемлениежидкости в межэубовых камерах.На фиг, 1 изображена схема шестеренного насоса; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг,1; на фиг. 3 - положениезубьев шестерен, соответствующееначалу образования запертой (защемленной) камеры,Шестеренный насос содержит корпус1, опоры 2, шестерни 3, зубья которыхчерез один снабжены пазами 4, Шестерни 3 с корпусом 1,образуют межзубовыекамеры 5, полость б нагнетания иполость 7 всасывания, а зубья 8-13 шестерен образуют в зоне зацепления защемленную камеру 14 и смежные с ней 65 к амерыственноУстроразом,При вшестереукаэаннсываниязаиеплеобъемажидкостноситсятерен взацеплета входверхносканчиваповерхнщемленнднумя сни и пестранстрой шесжидкостначалазубьямитям и ззуба избоковойполняеиобусловзуба собоковымсоответэащемлеПри рщемленирах проНаприбьев 8мера 15с полосэащемлепроисхослучаенагнетаразделеповерхнходящиха такжезих н зне имеюмера мепазом збьями 9ны череконтактнагнетапроисхозубьевПри дпосле тдить из9 будетмежзубокрываетжидкостнагнета 5 и 1 б, сообщенные соответс полостями б и 7.стно работает следующим облючении насоса и вращении3, например, в направлении,м на фиг. 1, в полости 7 всазубья шестерен 3 выходят изия, и пройсходит увеличениеежзубовой камеры 16. Поэтомузаполняет эти камеры и перекамерами прйнращении шесполость б нагнетания. Областьия зубьев начинается с момен-н контакт смежных боковых по".ей зацепляющихся зубьев и затся выходом иэ контакта этихстей, при этом существует зая камера, расположенная междуежными зубьями одной шестерекрываемая от остального проа контактом с ними зуба втоерни, При этом защемлениев камере начинается в моментацепления зуба со смежнымипо обеим боковым поверхносканчинается в момент выходазацепления хотя бы по однойповерхности. Поэтому вид выт на зубьях шестерен пазовен длительностью зацеплениясмежными зубьями по обеимповерхностям, от которойтвенно зависит длительностьия жидкости в камере,боте насоса устранение зажидкости в межзубовых камесходит следующим образом.ер, до начала зацепления зу 9 (см; фиг. 3) межэубовая камежду зубьями 8 и 10 сообщенаою б нагнетания, поэтомуие жидкости н этой камере неит, и паз 4 зуба 9 в этоме функционирует, Полость бия и полость всасывания 7ы при этом контактом боковыхстей зубьев 11 и 12, ная в этот период в зацеплении,контактом зубьев 9 и 10, входяцепление по поверхности, ужеей паза. В этом же случае каду зубьями 10 и 11 сообщенаба 10 с камерой 14 между зуи 12 и обе эти камеры сообщещель паза зуба 10 в областизубьев 9 и 10 с полостью бия, а разделение полостейит по контакту поверхностей11 и 12, не имеющих пазов,льнейшем повороте щестеренго, как эуб 11 начнет выхозацепления с зубом 12, а зубнходить в контакт с зубом 8,ая камера зубьев 8 и 10 перея и паз зуба 9 перепускаетиз камеры 15 в полость бияВ этот период полость б,5 нагнетания разделена от полости 7всасывания только по контакту поверхности зубьев 9 и 10, не имеющих пазов. В дальнейшем после выхода иззацепления зубьев 9 и 10, но еще довыхода из контакта поверхностей 5зубьев 8 и 9, рассматриваемая межзубовая камера сообщается с полостью7 всасывания, а полости б нагнетанияи 7 всасывания перекрываются междусобой контактом поверхностей зубьев8 и 13, не имеющих пазов,Таким образом, сквозной паз назубьях шестерен функционирует какнагружающий канал, сообщающий защемленную камеру с одной полостью,и обеспечивает сохранение требуемогоперекрытия в процессе поворота шестерен для разделения этой камеры относительно другой полости.Конструкция паза обеспечивает надежное функционирование паза и приобразовании защемленных камер в процессе вращения шестерен, Такие пазыпозволяют сообщить защемленную камеру одновременно или с полостью всасывания, или с полостью нагнетанияна всем диапазоне зацепления зубьев,не сообщая эти полости между собойи исключая этим перетечки жидкостииз полости нагнетания в полость всасывания, при этом в предложенном насосе защемление жидкости отсутствует, благодаря чему снижены нагрузкина опоры, уменьшена пульсация подачи,а следовательно, повышен ресурс насоса. Шестеренный насос, содержащий корпус, в котором с возможностью взаимодействия на опорах установлены шестерни с четным числом зубьев, нагнетательный и всасывающий патрубки, причем зубья шестерен имеют на рабо" чих поверхностях углубления, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с целью повышения ресурса путем устранения защемпения жидкости в межзубовых камерах, углубления выполнены в виде сквозных пазов, боковые стенки которых параллельны плоскости вращения шестерен, а дно каждого паза наклонено к оси зуба, при этом пазы выполнены через один зуб, а шестерни взаимно располагаются так, что два зуба с пазами, находящиеся в зацеп" лении, обращены друг к другу поверхностями с наименьшей глубиной паза. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Башта Т.М. Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем. М "Машиностроением, 1974, с. 311350. 2. Патент США Р 2 б 01003,кл. 418-90, 1946 (прототип).Составитель А. ЛьвовГ, Гербер Техред Е.Харитончик Корр Ре тор У, Пономаренко 4/ ППП "Патент",Фи город, ул ектная,Заказ 5914/38 Тираж б 78 ПодписнВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д 5