СПОСОБ ПЕРЕКАЧКИ НЕСМАЗЫВАЮЩЕЙ ЖИДКОСТИ ШЕСТЕРЕННЫМ НАСОСОМ Российский патент 2007 года по МПК F04C2/08 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к промышленным насосным установкам для перекачивания под большим давлением несмазывающих жидкостей, например воды различной температуры, кислотности и минерализации.

Известна конструкция шестеренного насоса по патенту US 2750891 А, 19.06.1956, F01C 1/12 с вспомогательным рядом шестерен, аналогичным - по параметрам зацепления рабочему ряду, шестерни которого соединены с соответствующим шестернями рабочего ряда посредством муфт, обеспечивающих независимую от вспомогательного ряда радиальную и осевую подвижность рабочего ряда шестерен.

Недостатком известной конструкции является незащищенность шестерен как вспомогательного, так и рабочего ряда от разрушения эвольвент зуба при перекачке несмазывающих жидкостей, т.к. вспомогательный ряд шестерен тоже находится в перекачиваемой жидкости.

Задача изобретения - создание условий для перекачки шестеренным насосом несмазывающих жидкостей большого расхода и под большим давлением без разрушения эвольвент шестерен.

Поставленная задача решается в способе перекачки несмазывающей жидкости шестеренным насосом, состоящим в том, что в корпусе шестеренного насоса устанавливают два ряда шестерен, вспомогательный и рабочий, с одинаковыми параметрами зацепления, причем шестерни вспомогательного ряда соединены с соответствующими шестернями рабочего ряда посредством муфт, согласно изобретению полость корпуса, в которой установлены шестерни вспомогательного ряда, изолируют от перекачиваемой среды и заполняют смазывающей жидкостью.

На фиг.1 изображен шестеренный насос в разрезе,

на фиг.2 показано сечение А-А фиг.1 по вспомогательному ряду,

на фиг.3 показано сечение Б-Б фиг.1 по рабочему ряду.

Насос состоит из корпуса 1, в котором расположены рабочий отсек с рабочим рядом шестерен ведущей 2 и ведомых 3 и технологический отсек, в котором расположен вспомогательный ряд шестерен ведущей 4 и ведомых 5, соединенных с аналогичными шестернями рабочего ряда 2 и 3 радиально-компенсирующими муфтами 6.

Насос работает следующим образом.

Вращение от ведущей шестерни 4 вспомогательного ряда передается ведомым шестерням 5 и одновременно посредством муфт 6 ведущей 2 и ведомым 3 шестерням рабочего ряда. Вращаются одновременно два ряда шестерен: рабочий и вспомогательный. При работе насоса на зубьях шестерен рабочего ряда возникают нагрузки от сопротивления нагнетаемой жидкости, преобразующиеся в контактные напряжения между зубьями ведущей и ведомых шестерен, приводящие к жесткому трению эвольвент зубьев и интенсивному их износу. Износ шестерен рабочего ряда будет продолжаться до тех пор, пока не выбирутся зазоры из-за кинематического рассогласования передач вспомогательного и рабочего ряда, и весь вращающийся момент сопротивления, возникающий в рабочем ряду шестерен при нагнетании жидкости, не воспримет вспомогательный ряд, разгрузив тем самым шестерни рабочего ряда. Таким образом, нагрузка на зубья шестерен рабочего ряда будет состоять только из гидравлического сопротивления, преодолеваемого площадью зуба при нагнетании жидкости, а контактные напряжения при вращении ведомых и ведущей шестерен рабочего ряда примет на себя вспомогательный ряд шестерен, вращающийся в масляной среде. Реакция от нагнетаемой шестернями рабочего ряда жидкости высокого давления в виде сопротивления крутящему моменту, передаваемому от вспомогательного ряда через муфты 6, преодолевается шестернями вспомогательного ряда. После соответствующей приработки обоих рядов шестерен контактное напряжение на эвольвентах зубьев рабочего ряда снижается до минимального, не приводящего к износу эвольвент при перекачке несмазывающей жидкости. Шестерни же вспомогательного ряда, работая в смазывающей среде, также защищены от интенсивного износа шестерен масляным клином.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть применено в насосных установках для поддержания пластового давления в нефтяных скважинах и внутри промысловой перекачки жидкостей, а также для нагнетания нефти в магистральных трубопроводах. Способ перекачки несмазывающей жидкости шестеренным насосом состоит в том, что в корпусе шестеренного насоса устанавливают два ряда шестерен, вспомогательный и рабочий, с одинаковыми параметрами зацепления. Шестерни вспомогательного ряда соединены с соответствующими шестернями рабочего ряда посредством муфт. Полость корпуса, в которой установлены шестерни вспомогательного ряда, изолируют от перекачиваемой среды и заполняют смазывающей жидкостью. Создаются условия для перекачки шестеренным насосом несмазывающих жидкостей большого расхода и под большим давлением без разрушения эвольвент шестерен. 3 ил.

Способ перекачки несмазывающей жидкости шестеренным насосом, состоящий в том, что в корпусе шестеренного насоса устанавливают два ряда шестерен, вспомогательный и рабочий, с одинаковыми параметрами зацепления, причем шестерни вспомогательного ряда соединены с соответствующими шестернями рабочего ряда посредством муфт, отличающийся тем, что полость корпуса, в которой установлены шестерни вспомогательного ряда, изолируют от перекачиваемой среды и заполняют смазывающей жидкостью.