ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС ВНУТРЕННЕГО ЗАЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F04C2/08 F01C21/04 F04C29/02 

Изобретение относится к области гидравлических машин, а именно к шестеренным насосам внутреннего зацепления, применяемым в гидравлических системах станков и других машин.

Известны шестеренные насосы внутреннего и внешнего зацепления, в которых узлы, работающие с трением под нагрузкой, смазываются рабочей жидкостью из полости всасывания или дренажа (см. SU, авторское свидетельство, 541046, кл. F 04 C 1/04, 1976 и SU, авторское свидетельство, 565116, кл. F 04 C 1/04, 1977).

Недостатком данных насосов является сравнительно небольшая долговечность работы подшипников скольжения из-за плохого поступления рабочей жидкости в зону трения.

Известны также шестеренные насосы внешнего зацепления, в которых узлы трения смазываются из полости нагнетания (SU, авторское свидетельство, 1343104, кл. F 04 C 2/08, 1987 и SU, авторское свидетельство, 1525324, кл. F 04 C 2/08, 1989).

Однако известные насосы являются сложными по конструкции и трудоемкими в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является шестеренный насос внутреннего зацепления, содержащий ведущую и кольцевую шестерни, вращающиеся в опорах (подшипниках) скольжения, расположенных в корпусе насоса, при этом между ведущей и кольцевой шестернями расположен разделитель (SU, авторское свидетельство, 580352, кл. F 04 C 1/08, 1977).

Недостатком конструкции известного насоса является склонность к заеданию и заклиниванию узлов трения вследствие недостаточной смазки трущихся поверхностей из-за низкого давления рабочей жидкости во всасывающей полости насоса.

В основу заявляемого изобретения положена техническая задача создать шестеренный насос внутреннего зацепления, который позволил бы увеличить долговечность работы насоса.

Техническим результатом заявляемого изобретения является снижение износа трущихся поверхностей и увеличение срока службы узлов трения насоса за счет подачи рабочей жидкости к поверхности трения из полости давления насоса.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном шестеренном насосе внутреннего зацепления, содержащем корпус и установленные в расположенных в корпусе опорах скольжения шестерни, одна из которых - ведущая со шпонкой на валу, а другая - кольцевая, внутренние зубья которой зацеплены с ведущей шестерней, при этом между ведущей и кольцевой шестернями расположен разделитель, а опорой кольцевой шестерни является эксцентриковый диск, ведущая шестерня выполнена с отверстием, соединяющим впадину зуба со шпоночным пазом, кольцевая шестерня выполнена с кольцевой канавкой на наружной поверхности и с отверстием, соединяющим впадину зуба с кольцевой канавкой, шпонка расположена симметрично относительно ширины ведущей шестерни, при этом длина шпонки меньше ширины ведущей шестерни, а опоры скольжения ведущей шестерни выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками по всей длине опор и с фасками, обращенными к шпонке.

На фиг. 1 представлен шестеренный насос внутреннего зацепления, продольный разрез;
на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Шестеренный насос содержит корпус, состоящий их трех соединенных между собой частей 1, 2 и 3, и установленные в расположенных в корпусе 1, 2 и 3 опорах скольжения 4, 5 и 6 шестерни 7 и 8, одна из которых ведущая 7 со шпонкой 9 на валу 10, а другая - кольцевая 8, внутренние зубья которой зацеплены с ведущей шестерней 7. Между ведущей 7 и кольцевой 8 шестернями расположен разделитель 11. Опорой скольжения 6 кольцевой шестерни 8 является эксцентриковый диск. Ведущая шестерня 7 выполнена с отверстием 12, соединяющим впадину зуба со шпоночным пазом 13. Кольцевая шестерня 8 выполнена с кольцевой канавкой 14 на наружной поверхности и с отверстием 15, соединяющим впадину зуба с кольцевой канавкой 14. Шпонка 9 расположена симметрично относительно ширины ведущей шестерни 7, при этом длина шпонки 9 меньше ширины ведущей шестерни 7. Опоры скольжения 4 и 5 ведущей шестерни 7 выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками 16 и 17 по всей длине опор 4 и 5 соответственно и с фасками 18 и 19, обращенными к шпонке 9, соответственно. В насосе имеются гидравлические каналы 20 и 21, полость всасывания 22 и полость нагнетания 23.

Шестеренный насос внутреннего зацепления работает следующим образом.

При вращении вала 10 и соответственно ведущей шестерни 7 по часовой стрелке (фиг. 2) вращается находящаяся с ней в зацеплении кольцевая шестерня 8, и их зубья подают рабочую жидкость из полости всасывания 22 в полость нагнетания 23. При этом в камере 24 создается разрежение, а в камере 25 - давление, когда отверстие 12 ведущей шестерни 7 и отверстие 15 кольцевой шестерни 8 находятся в камере 25, то часть рабочей жидкости из камеры 25 через отверстие 15 выдавливается в кольцевую канавку 14, а через отверстие 12 в шпоночный паз 13, из которого соответственно по фаскам 19 и 18, винтовым канавкам 17 и 16, гидравлическим каналам 20 и 21 попадает во всасывающую полость 22. При этом, проходя по винтовым канавкам 17 и 16 и кольцевой канавке 14, рабочая жидкость смазывает трущиеся поверхности. Причем, подача рабочей жидкости под давлением к трущимся поверхностям позволяет в два раза снизить износ трущихся поверхностей и повысить долговечность работы насоса.

Шестеренный насос внутреннего зацепления относится к гидравлическим машинам, применяемым в гидравлических системах станков и других машин. В корпусе (1 - 3) с опорами скольжения (4 - 6) установлены шестерни, при этом между ведущей (7) и кольцевой шестернями (8) расположен разделитель, а опорой кольцевой шестерни является эксцентриковый диск. Для подачи рабочей жидкости к поверхностям трения из полости давления насоса ведущая шестерня выполнена с отверстием, соединяющим впадину зуба с шпоночным пазом (13). Кольцевая шестерня выполнена с кольцевой канавкой (14) на наружной поверхности и с отверстием (15), соединяющим впадину зуба с кольцевой канавкой. Шпонка (9) по длине меньше ширины ведущей шестерни и расположена симметрично относительно ее ширины. Опоры скольжения (4 и 5) выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками (16 и 17) по всей длине опор и с фасками (18 и 19), обращенными к шпонке. Предложенная конструкция позволяет увеличить срок службы узлов трения за счет подачи рабочей жидкости к поверхностям трения из полостей давления насоса. 2 ил.

Шестеренный насос внутреннего зацепления, содержащий корпус и установленные в расположенных в корпусе опорах скольжения шестерни, одна из которых - ведущая со шпонкой на валу, а другая - кольцевая, внутренние зубья которой зацеплены с ведущей шестерней, при этом между ведущей и кольцевой шестернями расположен разделитель, а опорой кольцевой шестерни является эксцентриковый диск, отличающийся тем, что ведущая шестерня выполнена с отверстием, соединяющим впадину зуба со шпоночным пазом, кольцевая шестерня выполнена с кольцевой канавкой на наружной поверхности и с отверстием, соединяющим впадину зуба с кольцевой канавкой, шпонка расположена симметрично относительно ширины ведущей шестерни, при этом длина шпонки меньше ширины ведущей шестерни, а опоры скольжения ведущей шестерни выполнены на внутренней поверхности с винтовыми канавками по всей длине опор с фасками, обращенными к шпонке.