Шестеренный насос

Е ИЗОБРЕТЕН П Ф Комитет Российской Федерации о патентам и товарным знакам(57) Сущность изобретения: насос содержит корпусс патрубками всасывания и нагнетания, насоснуюкамеру с нагнетательными шестернями, укрепленными на установленных в подшипниках скольжения(5 Ц 5 Р 04 С 2 О ведомом и приводном валак привод, содержащий двигатель, внутреннюю магнитную полумуфту и установленную снаружи нее наружную магнитную полумуфту, разделенные немагнитным экраном герметично соединенным с корпусом. Внутренняя магнитная полумуфта установлена на подшипнике качения, закрепленном на корпусе, при этом привод- . ной вап со стороны внутренней полумуфты имеет продольный паз, в котором с зазором расположен поводок жестко закрепленный во внутренней полу- муфте и выполненный в виде двухпопастной турбины 3 ил.50 55 Изобретение относится к гидравлике,конкретно к гидромашинам для перекачивания жидкости.Сложным вопросом при разработке шестеренных насосов является об.;спечениеих надежности и долговечности, особенно вслучаях перекачивания агрессивных и коррозионно-активных жидкостей, т,к. диапазон применяемых материалов при этомдостаточно ограничен.Особую сложность представляет собойразработка насосов для медицинских целей, в частности насосов для перемещениядиализирующего раствора в аппарате "Искусственная почка". Вследствие того, чтодиалиэирующий раствор является коррозионно-активным раствором типа "морская.вода" и обладает очень слабыми смазывающими свойствами, а область применениянакладывает на конструкцию и применяемые материалы ряд дополнительных требований полная герметичность агрегата,невозможность применения постороннихсмазывающих веществ, стойкость к химической и тепловой дезинфекции и т.д,), подборматериалов и выбор конструктивных решений в этом случае является весьма труднойзадачей.Нередко шестеренные насосы конструктивно выполняют таким образом, что вкачестве смазки их трущихся частей используется перекачиваемая жидкость. Известен,например, шестеренный насос, применяемый для перекачивания сахарного сиропапри производстве сахара. Для обеспечениясмазки в деталях насоса выполнены специальные каналы, обеспечивающие подачу перекачиваемой жидкости под давлением иэзоны нагнетания через рабочие зазоры трущихся частей в зону всасывания 1),Недостатком конструкции укаэанногонасоса являетея наличие сальникового уплотнителя приводного вала, что значительно снижает его надежность, особенно прииспользовании в качестве источника разрежения,Известны шестеренные насосы для перекачивания жидкости, в которых в качествеопорных подшипников вращающихся частей (валов или втулок) используются подшипники скольжения, смазка которыхобеспечивается перекачиваемой жидкостью, при этом для обеспечения герметичности рабочей части насоса передачавращения от привода на рабочий (приводной) вал осуществляется с помощью магнит- .ной муфты через тонкий колпак изнемагнитного материала.Наиболее близким по принципу действия к заявляемому техническому решению является шестеренный насос с магнитнымприводом, состоящий из корпуса, с одногоконца которого размещена насосная камера с нагнетательными шестернями: ведомой5 и ведущей, жестко закрепленными на своихвалах, а с другого - внутренняя магнитнаяполумуфта, насаженная на выступающий изкорпуса хвостовик приводного вала и отделенная от внешнего пространства немаг 10 нитным, экраном, выполненным в видетонкого колпака. Внутренняя магнитная полумуфта взаимодействует посредством магнитного поля с охватывающей колпакнаружной магнитной полумуфтой, закреп 15 ленной на валу электродвигателя, причемоси симметрии магнитных полей смещеныотносительно друг друга таким образом, чтообразуется дополнительное осевое усилие,отжимающее рабочую шестерню от корпуса20 и прижимающее ее к крышке, выполненнойиэ антифрикционного материала.Для размещения валов нагнетательныхшестерен в корпусе выполнены сквозныеканалы, в которые вставлены втулки опорных подшипников скольжения, выполненные из антифрикционного материала, Вкорпусе имеются также дополнительные каналы, соединяющие насосную камеру с полостью под колпаком, обеспечивающиеЗ 0 возможность перемещения перекачивае.мой жидкости из насосной камеры череззазоры подшипников в полость под колпаком и смазки, таким образом, трущихся частей насоса 21,З 5 Недостатком такого шестеренного насоса является закрепление внутренней магнитной полумуфты непосредственно наконсольно выступающем из опорного подшипника скольжения приводном валу, т,к.40 при вращении привода неизбежно возникает динамическая нагрузка от дисбалансавнутренней полумуфты, в результате чегоувеличивается скорость износа подшипни-ков рабочего вала, уменьшается срок служ 45 бы,Целью изобретения является повышение надежности и увеличение срока службынасоса. Достигается это за счет того, что внутренняя магнитная полумуфта установлена на подшипник качения, закрепленный в корпусе, и динамическая нагрузка, возникающая при ее вращении, полностью воспринимается.этим подшипником.Поводок, передающий вращение от внутренней магнитной полумуфты на приводной вал и выполненный в виде цвухлопастной турбины, создает направленный поток жидкости через сепаратор подшипни 200521210 15 20 25 30 40 45 динамическая радиальная нагрузка, неиз бежно возникающая при вращении внутренней магнитной полумуфты 18 от 55 частиц. ка, обеспечивая его промывку от механических частиц,Сущность изобретения заключается втом, что в шестеренном насосе, содержащем корпус, нагнетательные шестерни, закрепленные на валах, установленных вподшипниках скольжения, выполненных изантифрикционного материала, привод сдвигателем и внешней магнитной полумуфтой, внутренняя магнитная полумуфта, отделенная от внешней герметичнымнемагнитным экраном, установлена на подшипнике качения, закрепленном в корпусе,при этом передача вращения от нее на приводной вал осуществляется жестко закрепленным в ней поводком, размещенным сзазором в пазу хвостовика рабочего вала ивыполненным в виде двухлопастной турбины (пропеллера),На фиг. 1 показан насос, продольныйразрез в плоскости валов; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.1,Конструкция насоса включает.в себякорпус 1 и крышку 2, между которыми установлена обойма 3 с насосной камерой 4, вкоторой размещены нагнетательнь 1 е шестерни: ведущая 5 и ведомая 6.Корпус 1 и крышка 2 имеют сквозныеканалы с размещенными в них втулкамиподшипников скольжения 7, 8, 9 и 10 приводного вала 11 и ведомого вала 12. Ведущая шестерня 5 жестко закреплена наприводном валу 11, а на ведомом валу 12жестко закреплена ведомая шестерня 6, 3Крышка 2 имеет в передней части расточку13, закрываемую крышкой 14 с уплотнением15 и гидравлически соединяющую каналыподшипников скольжения 8 и 10.На корпусе 1 соосно с каналам подшипников 7 и 8 приводного вала 11 выполненцилиндрический выступ 16, на котором через подшипник качения 17 установленавнутренняя магнитная полумуфта 18, герметично закрытая тонкостенным колпаком 19,выполненным в виде немагнитного экрана,при этом торцы подшипников скольжения 7и 9 гидравлически соединены между собойвнутренней полостью колпака 19, Обойма 3имеет сквозные каналы 20 и 21 для нагнетания и всасывания жидкости.В корпусе 1 и крышке 2 выполнены каналы 22 и 23, соединяющие через канал 20обоймы З.расточку 13 и внутреннюю полость колпака 19, который герметично соединен с корпусом 1.Канал 22 корпуса 1 соединен с патрубками всасывания 24. а канал 25 соединен сканалом 21 обоймы 3 и патрубком нагнетания 26. Приводной вал 11 имеет в выступающей хвостовой части продольный паэ 27, в котором свободно размещен поводок 28, выполненный в виде двухлопастной турбины и жестко зафиксированный на внутренней магнитной полумуфте 18, при этом в ней выполнен сквозной цилиндрический канал 31, с одной стороны которого размещены лопасти турбины поводка 28, а с другой в него установлен подшипник 17,Внутренняя магнитная полумуфта 18 сцеплена магнитным полем через герметичный колпак 19 с наружной магнитной полумуфтОй 29, закрепленной на валу 30 электродвигателя.Работает насос следующим образом. При вращении вала 30 электродвигателя внутренняя магнитная полумуфта 18, сцепленная через герметичный колпак 19 магнитным полем магнитов с наружной полумуфтой 29, обеспечивает через поводок 28 вращение приводного вала 11. Вращение приводного вала 11 передается через шестерни 5 и 6 на ведомый вал 12, при этом вращающиеся шестерни 5 и 6 захватывают жидкость из канала 20, соединенного с патрубком всасывания 24, и переносят ее во впадинах между зубьями по периферии насосной камеры 4 обоймы 3 в канал 21, соединенный с патрубком нагнетания 26 Жидкость, сжимаемая в пространстве между зубьями шестерен 5 и 6 в точке их зацеппения, выдавливается в торцовые зазоры между шестернями и корпусом 1 и между шестернями и крышкой 2, откуда проходит через зазоры между втулками подшипников скольжения 7, 8, 9 и 10 и валами 11 и 12,обеспечивая смазку последних. Эта жидкость поступает в полость расточки 13 и внутреннюю полость колпака 19, откуда через каналы 22 и 23 возвращается в канал 20 патрубка всасывания 24. Так как внутренняя магнитная полумуфта 18 установлена на подшипнике качения 17, закрепленном на корпусе 1, а вращение от внутренней магнитной полумуфты 18 передается на приводной вал 11 через свободно размещенный в пазу его хвостовой части поводок 28, до смещения ее центра масс(дисбаланса), полностью воспринимается подшипником качения 17 и не воздействует на подшипник скольжения 7 приводного вала 11,При вращении внутренней магнитной полумуфты 18 лопасти поводка 28 создают поток жидкости в канале 31, промывающий сепаратор подшипника 17 от механических(56) 1, Патент США М 2276107, кл, 418-79,опублик, 1940. Формула изобретения ШЕСТЕРЕННЫИ НАСОС, содержащий корпус с патрубками всасывания и нагнетания, насосную камеру с нагнетательными шестернями, укрепленными на установленных в подшипниках скольжения ведомом и приводном валах, привод содержащий двигатель, внутреннюю магнитную полумуфту и установленную снаружи нее наружную магйитную полумуфту, разделенные немагнитным экраном, герметично соединены с корпусом,2, Патент США М 3238883, кл. 4172-299,опублик. 1966,отличающийся тем, что, с целью увеличе-.ния срока службы и надежности насоса, внутренняя магнитная полумуфта снабжена сквозным цилиндрическим каналом, в 10 которомразмещен подшипник качения, закрепленный на корпусе. при этом приводной вал со стороны внутренней полумуфты имеет продольный паз, в котором с зазором расположен поводок, жестко закреп- "5 ленный во внутренней полумуфте ивыполненный в виде двулопастной турбины, размещенной в ее цилиндрическом канале.2005212 Составитель С.Калиехред М.Моргента оРРектор. М.Петрова ктор лихина Заказ 342