Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением

О П И С А Н И Е 374859ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскин Соцналистическин РеспубликК ПАТЕНТУ Зависимый от патентаЗаявлено ЗО.Ч 11,1968 ( 126787/25-8)Приоритет 01,1 Х,1967,Р 1653826, ФРГОпубликовано 20.11.1973, Бюллетень15 Кл. Г 04 с 1/О Комитет по делам аобретений и открытий при Совете Министров СССРДК 621.664(088.8 Дата, опубликования описания ЗО.Ч 111.1973 н ЭЮСРЯФ ЮЕ Автор изобреи заявит Иностранец Отто ЭкерлеФедеративная Республика Германии) ШЕСТЕРЕНЧАТЪй НАС НУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕ Известны шестеренчатые насосы с внутренним зацеплением высокого давления, содержащие корпус с цилиндрической полостью, приводную шестерню с наружным зацеплением, свободно вращающуюся кольцевую шестерню с внутренним зацеплением, помещенный между шестернямв разделителя и прилегающий к наружной периферической поверхности кольцевой шестернями в зоне высокого давления подвижный уплотнительный элемент. В последнем выполнена входная часть нагнетательного канала и онч будучи гидравлически разгружен, прижат к кольцевой шестерни с небольшим усилием.Цель изобретения - увеличить угол обхвата уплотнительным элементом периферийной поверхности кольцевой шестерни и, следовательно, стабилизацию положения кольцевой шестерни, а также упростить конструкцию уплотнительного элемента.Для этого кольцевая шестерня расположена эксцентричного относительно цилиндрической плоскости корпуса так, что линия действия равводействующей от давления жидкости пересекает центральные оси цилиндрической полости корпуса и кольцевой шестерни, а уплотнительный элемент размещен в серповидном пространстве, образованном полостью корпуса и кольцевой шестерней, и имеет форму этого простраттс ва. При таком выполненни насоса угол обхвата кольцевой шестерни уплотнительным элементом достигает 180.На фиг. 1 показан предлагаемый насос, поперечный разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А 5 на фиг, 1; на фиг. 3 - насос со средним разгрузочным поршнем, имеющим сферический наконечник, поперечный разрез; на фиг. 4 - составной кольцевой разгрузочный поршень; на фиг. 5 - разрез по Б - Б на фиг. 4; на 10 фиг. 6 - разгрузочные поршни из искусственного материала со ступеньками, шлицем, буртиком и кулачковой поверхностью; на фиг. 7 - вид по стрелке В на фиг, 6; на фиг, 8 - взачмные разрезы по Г - Г и Д - Д; на фиг. 9 - 15 насос с упругой подвижной шайбой, поперечный разрез; на фиг, 10 - насос с разделителем увеличенного размера и уплотнительным элементом, закрепленным штифтом, поперечный разрез; на фиг. 11 - разрез по Е - Е на 20 фиг. 10; на фиг. 12 - то же, но с другим креплением поджимной шайбы; на фиг. 13 - схема смещения элементов насоса при их износе; на фиг. 14 - насос с плоским утолщенным концом разделителя, опирающимся на штифт, 25 поперечный разрез.Насос собирают в корпусе 1 с цилиндрической полостью, в которой размещена приводная шестерня 2 с наружным зацеплением, приводимая во вращение валом 8, и свободно вра.30 щающаяся кольцевая шестерня 4 с внутрен45 50 55 60 65 ним зацеплением, находящаяся в зацеплении с шестерней 2. Между шестернями 2 и 4 установлен разделитель 5, который может поворачиваться вокруг болта б.Шестерни 2 и 4 расположены в полости корпуса 1 эксцентрично так, что линия действия равнодействующей от давления жидкости при работе насоса проходит по оси корпуса, соединяющей всасывающий а и нагнетательный б каналы.На нагнетательной стороне насоса между кольцевой шестерней 4 и стенкой корпуса 1 размещен подвижный серповидный уплотнительный элемент 7, который стопорится от поворота штифтом 8. Центрированне уплотнительного элемента на штифте осуществляется по буртику 9. Благодаря этому облегчается установка уплотнительного элемента по шестерне 4. Угол обхвата шестерни 4 уплотнительным элементом .составляет 180.Для уравновешивания радиальных усилий, действующих на уплотнительный элемент, в ием выполнены три кольцевых отверстия, в которые установлены поршни 10. Подпоршневые полости соединены с полостью нагнетания каналами в. Наружные кромки поршней 10 скруглены или имеют фаску, а сами поршни поджимаются к поверхности корпуса 1 тарельчатыми или волнистыми пружинами, Благодаря этому в начале работы насоса поршни прижимаются к корпусу с небольшим усилием, и трение между поршнями и корпусом не препятствует самоустановке уплотнительного элемента 7,Средний из поршней 11 (см. фиг. 3) может быть размещен в расточке корпуса 1 и иметь сферический наконечник, входящий в углубление уплотнительного элемента 7. В этом случае уплотнительный элемент не крепится штифтом,Кольцевые поршни могут состоять (см. фиг. 4 и 5) из наружного кольца 12 с кольцевым выступом, которым оно придегает к наружной поверхности корпуса, промежуточного уплотнительного кольца 13 круглого сечения и внутреннего кольца 14 из искусственного материала. Наружное и внутреннее кольца снабжены внутренними носиками, которые входят в продольный паз г, выполненный во внутренней боковой поверхности кольцевых углублений поршней. Для удерживания составных поршней от выпадания при монтаже насоса служат полые втулки 15 с отбортовками.Разгрузочные поршни 1 б могут быть также ивготовлены из искусственного материала и выполнены ступенчатыми (см. фиг. 6 и 7), На меньшей ступени имеется буртик 17, ступень прорезана шлицем д, и, кроме того, имеется выступ 18 в виде кулачка, Отверстие для поршня в уплотнительнам элементе 7 также выполнено ступенчатым и снабжено пазом е, При введении поршня 1 б в отверстие уплотнительного элемента меньшая ступень сжимается, а затем после прохождения буртика 17 5 10 15 20 25 30 35 40 через минимальный диаметр отверстия уплотнительного элемента, расширяется. При этом буртик 17 входит в расточку увеличенного диаметра, а кулачок 18 - в паз е,Уплотнительный элемент 19 может иметь ширину большую, чем ширина кольцевой шестерни 4 (см. фиг. 8 и 9), и опираться на дополнительные подвижные шайбы 20, установленные под кольцевой шестерней и над ней, Подвииные шайбы фиксируются в корпусе на штифте 21 и опираются на вал 3. Ось 22 разделителя 5 входит в пазы к подвижных шайб 20 и может смещаться вдоль пазов.В концевых участках уплотнительного элемента 25, выступающих за кольцевую шестерню 4, выполнены прорези з, увеличивающие упругость этих участков. Разделитель 5 в этом случае первоначально имеет завышенный наружный размер. В начале работы насоса наружная поверхность разделителя снашивается, и только после этого уплотнительный элемент 19 вступает в контакт с подвижными шайбами 20, В поджимных шайбах могут быть выполнены глухие прорези и, оканчивающиеся отверстиями к (см. фиг. 10). Такая конструкция увеличивает упругость подвижных шайб.Уплотнительный элемент 7 может быть связан с подвижными шайбами (см. фиг. 11, 13) штифтом 23, при этом подвижные шайбы полностью обхватывают вал 3. При такой конструкции в случае износа разделителя и смещения деталей насоса (см. фиг. 14) распределение усилий на детали сохраняется неизменимым.Штифт 23 может входить в отверстие л боковой крышки 24. Прв этом штифт имеет шейку 25 уменьшенного диаметра и посадочный поясок 26, диаметр которого меньше диаметра отверстия л.Утолщенный конец разделителя 5 может быть выполнен плоским (см. фиг. 15) и опираться на лыску штифта 27, ограничивающую его поворот при повышенном износе. Предмет изобретения 1, Шестеренчатый насос с внутренним зацеплением высокого давления, содержащий корпус с цилиндрической полостью, приводную шестерню с наружным зацеплением, свободно вращающуюся кольцевую шестерню с внутренним зацеплением, помещенный между шестернями разделитель и прилегающий к наружнюй периферийной поверхности кольцевой шестерни в зоне высокого давления подвижный уплотнительный элемент, в котором выполнена входная часть нагнетательного канала и который, будучи гидравлически разгружен, приокат к кольцевой шестерне с небольшим усилием, отличающийся тем, что, с целью увеличенияугла обхвата периферийной поверхности кольцевой шестерни уплотнительным элементом и, следовательно, стабилизации положения кольцевой шестерни, а также упрощения конструкцив уплотнительного эле 374859мента, кольцевая шестерня расположена эксцентрично относительно цилиндрической полости корпуса так, что линия действия равнодействующей от давления жидкости пересекает центральные оси цилиндрической полости корпуса и кольцевой шестернями, а уплотни- тельный элемент размещен в серповидном пространстве, образованном полостью корпуса и кольцевой шестерней, и имеет форму этого пространства.2, Насос по и. 1, отличающийся тем, что уплотнительный элемент охватывает кольцевую шестерню в пределах угла, равного 180,3, Насос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью гидравлической разгрузки уплотнительного элемента, в. нем выполнены круговые или кольцевые углубления, выходящие к его наружной поверхноств и соединенные с нагнетательной зоной насоса каналами в элементе, а в углублениях размещены кольцевые поршнями.4. Насос по п. 3, отличающийся тем, что наружные кромки поршней скруглены или имеют фаску, а сами поршни поджаты к поверхности корпуса тарельчатыми или волнистыми пружинами.5. Насос по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что средний из поршней, ось которого совпадает с осью нагнетательного канала, входит в расточку корпуса и имеет сферический внутренний наконечник, которым он опирается на сферическую вогнутую поверхность углубления в уплотнительном элементе.6. Насос по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что кольцевые поршни выполнены составными и каждый из них содержит наружное плоское кольцо с кольцевым выступом, которым оно прилегает к поверхности корпуса, промежуточное уплотнительное кольцо круглого сечения и внутреннее кольцо из искусственного материала, причем, наружное и внутреннее кольца имеют внутренние носики, входящие в продольный паз, выполненный во внутренней боковой поверхности кольцевого углубления в уплотнительном элементе.7. Насос по п. 6, отличающийся тем, что в каналах, сообшающих полости разгрузочных поршней с зоной нагнетания, помещены полые втулки с отбортовками, удерживающие поршни от выпадания при монтаже насоса.8. Насос по пп, 1 - 4, отличающийся тем, что разгрузочные поршни изготовлены из искусственного материала и выполнены ступенчатыми со шлицем, буртиком и кулачковой поверхностью на ступени меньшего диаметра, а уг 5 10 15 го 25 Зо 35 40 45 50 55 лубления в уплотнительном элементе такжевыполнены ступенчатыми с выступами с паза.ми в ступенях меньшего диаметра, расположенными так, что буртик поршня заходит завыступ, а кулачковая поверхность входит впаз в углублении.9. Насос по пп. 1 - 8, отличающийся тем, чтоуплотнительный элемент имеет ширину, большую ширины кольцевой шестерни, и опирается дополнительно на боковые поджимныешайбы, полностью иди частично обхватывающие цапфы приводиой шестерни.10. Насос по п. 9, отличающийся тем, чтоось, на которую надет разделитель, входит вподжимную шайбу с возможностью осевогосмещения, а через шайбу проходит фиксирующий штифт,11. Насос по пп. 9 и 10, отличающийся тем,что в выступающих за кольцевую шестернюконцевых участках уплотнительного элементавыполнены торцовые прорези, увеличивающиеупругость этих участков.12. Насос по пп, 9 - 11, отличающийся тем,что участок поджимной шайбы, на которыйопирается уплотнительный элемент, частичноотделен от основного тела шайбы глухой прорезью, увеличивающей его упругость,13. Насос по пп. 9 - 12, отличающийся тем,что разделитель первоначально имеет несколько больший наружный размер, чем это необходимо, с тем, чтобы кольцевая шестерня, поджимаемая уплотнительным элементом, входила в контакт с разделителем прежде, чем поджимная шайба войдет в контакт с цапфойприводной шестерни.14. Насос по пп. 1 - 8, отличающийся тем,что поджимные шайбы, полностью обхваты- .вающие цапфы приводной шестернями, имеютотверстия, в которые входит штифт, установленный в уплотнительный элемент.15. Насос по п. 14, отличающийся тем, чтоштифт имеет концевой участок с посадочнымпояском, который входит в отверстие, выполненное в боковой крышке корпуса,16. Насос по пп. 1 - 9, отличающийся тем,что поджимные шайбы соединены цилиндрическим штифтом с разделителем и образующийся узел опирается на штифт, закрепленный в корпусе.17. Насос по п, 16, отличающийся тем, чтоутолщенный конец разделителя выполнен плоским и опирается на штифт с плоской или цилиндрической опорной поверхностью, установленный в отверстии корпуса с возможностьюповорота или осевого смещения.374859 Е-Е цг 1 Р т.цг 17 Фиг. 13 ектор Е. Михе едакт ародная Типография, пр. Сапунова каз 2342/1НИИПИ Комитета оставитель Т. Клименко Техред Т. УсковаИзд,558 Тираж 678 Подписноделам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5