Маслоагрегат Российский патент 2023 года по МПК F04C2/08 F02C7/06 

Изобретение относится к шестеренным гидромашинам и может быть использовано в гидросистемах различных машин, в том числе и в маслосистемах газотурбинных двигателей.

Известен маслоагрегат, содержащий корпус с установленным в нем соосно на двух общих валах, один из которых приводной, откачивающей и нагнетающей секциями с торцовым подводом масла к шестерням (М.М. Бич, Е.В. Вейнберг, Д.Н. Сурков, Смазка авиационных газотурбинных двигателей, М., Машиностроение, 1979 г, стр. 57, рис. 4.11).

К недостатку известного маслоагрегата следует отнести высокую трудоемкость изготовления нагнетающей секции маслоагрегата, шестерни которой подрезаются между зубьями с торцовых сторон, что позволяет при заполнении междузубовых впадин маслом использовать центробежные силы. Однако, когда заполненная маслом впадина переносится в зону нагнетания, где оно вытесняется зубьями одной шестерни из впадин другой, часть масла, заполнившая выфрезеровки в шестернях, не вытесняется и опять переносится в зону заполнения, что резко снижает объемный КПД нагнетающей секции маслоагрегата.

Другой недостаток известного маслоагрегата заключается в низком объемном КПД откачивающей секции, работающей при низких рабочих давлениях (1,5…3) кг/см² при отсутствии какой - либо компенсации торцовых заборов в шестернях насоса.

К существенному недостатку известного маслоагрегата можно отнести то, что привод во вращение расположен непосредственно в гидравлическом тракте одной из шестерен откачивающей секции маслоагрегата. Масло, попадая на быстро вращающийся привод, под действием центробежных сил откидывается поперек потока масла, устремляющегося на вход шестерни, что ухудшает гидравлические характеристики маслоагрегата.

Технический результат - снижение трудоемкости изготовления, повышение объемного КПД и улучшение гидравлических характеристик.

Указанный технический результат достигается тем, что в маслоагрегате, содержащем корпус с установленными в нем соосно на двух общих валах, один из которых приводной, откачивающей и нагнетающей насосными секциями с торцовым подводом масла к шестерням, согласно предложению в корпусе с двух сторон каждой шестерни установлены подпятники, в торцах которых выполнены дугообразные каналы подвода масла в междузубовые каналы впадины шестерен, причем в подпятниках, установленных в шестернях нагнетающей секции насоса, внутренняя боковая стенка дугообразного канала выполнена под углом 30 - 60° к оси шестерни в сторону увеличения проходного сечения канала, а подпятники, расположенные с тыльной стороны шестерен откачивающей секции, установлены в корпус со свободным осевым ходом в пределах торцового зазора в шестерне и подпружинены в направлении к шестерням в подпятнике, прилегающем к передней стороне шестерни откачивающей секции маслоагрегата, соосной с приводным валом, дугообразный канал подвода масла к междузубовым впадинам шестерни выполнен с тыльной стороны подпятника и сообщен через обводной канал в корпусе с каналом подвода масла сопряженной шестерни откачивающей секции.

Установка с обеих сторон шестерен нагнетающей секции подпятников с внутренней боковой стенкой дугообразного канала подвода масла, выполненной под углом 30 - 60° к оси шестерен в сторону увеличения проходного сечения каналов подвода, дает возможность при заполнении межзубовых впадин использовать центробежные силы, а масло, отбрасываемое с быстро вращающегося вала в направлении действия центробежных сил, дает дополнительный импульс движению масла при заполнении междузубовых впадин шестерен.

При этом отпадает необходимость в подрезке тела шестерен межу зубьями с торцовых сторон, что снизит трудоемкость изготовления маслоагрегата.

Установив с тыльных сторон шестерен откачивающей секции маслоагрегата подпружиненные подпятники мы получим возможность сократить до минимума торцовый зазор в шестернях при запуске насоса и при работе его при низких рабочих давлениях масла, характерных для откачивающих насосов маслосистем газотурбинных двигателей. Надежность работы маслоагрегата возрастет при попадании во всасывающую полость воздушных пробок.

Сообщив канал подвода масла к шестерне откачивающей секции, установленной соосно приводного вала, с каналом подвода масла к сопряженной с ней шестерней мы получим возможность освободить от масла полость в корпусе, где вращается привод к маслоагрегату, что уменьшит гидравлические потери на входе и потребляемую им мощность. На фиг. 1 показан продольный разрез маслоагрегата. На фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1. На фиг. 3 сечение Б-Б фиг. 1.

Маслоагрегат включает в себя корпус 1 с установленным в нем соосно на валах 2 и 3, причем вал 2 приводной, откачивающей секции с шестернями 4 и 5, одна из которых 4 установлена соосно с шестернями 6 и 7. На выходе из нагнетающей секции маслоагрегата установлен перепускной клапан (на фиг. 1 не показан).

В корпусе 1 с двух сторон шестерен 4 и 5 откачивающей секции установлены подпятники 8 и 9, ас двух сторон шестерен 6 и 7 нагнетающей секции установлены подпятники 10 и 11. Во всех подпятниках 8, 9 и 10, 11 выполнены дугообразные каналы 12 подвода масла к междузубовым впадинам шестерен 4, 5 и 6, 7. В подпятниках 6 и 7, прилегающих к торцам шестерен 6 и 7 нагнетающей секции внутренняя боковая стенка 13 дугообразного канала выполнена под углом 45° к оси шестерни в сторону увеличения проходного сечения канала подвода масла (см. фиг. 2), а подпятники 9, расположенные с тыльных сторон шестерен 4 и 5 имеют осевой свободный ход в корпусе 1 и прижаты к шестерням пружинами 14. В подпятнике 8, прилегающем к передней стенке шестерни 4, дугообразный канал 12 выполнен с тыльной стороны и перегородкой 15 отделен от полости, где расположен приводной механизм. В подпятнике 8 выполнен вырез 16, через который дугообразный канал сообщен через обводной канал 17 в корпусе 1 с каналом 18 подвода масла к сопряженной шестерне 5 (см. фиг. 3).

При вращении приводного вала 2 приходят во вращение соединенные с валами 2, 3 шестерни 4, 5 и 6, 7 откачивающей и нагнетающей секций маслоагрегата. Масло из полостей всасывания по обе стороны шестерен 6 и 7 через дугообразные каналы 12 в подпятниках 10 и 11 попадает в междузубовые впадины шестерен и переносится ими в полость нагнетания, где оно вытесняется одной шестерней из впадин другой. Попадая в полость всасывания зубья выходят из впадин сопряженной шестерни и междузубовые впадины вновь заполняются маслом.

Масло, подведенное в канал 18 по дугообразным каналам 12 в подпятнике 8, попадает в междузубовые впадины шестерни 5, одновременно масло из канала 18 через обводной канал 17 в корпусе 1 и вырез (отверстие) 16 в перегородке 15 подпятника 8 заполняет дугообразный канал 12 и попадет в междузубовые впадины шестерни 4. При вращении шестерен 4, 5 масло из междузубовых впадин вытесняется в полость нагнетания откачивающей секции маслоагрегата.

Изобретение относится к шестеренным гидромашинам и может быть использовано в гидросистемах различных машин, в том числе и в маслосистемах газотурбинных двигателей. Маслоагрегат содержит корпус 1 с установленными в нем соосно на двух общих валах 2, 3, один из которых приводной, откачивающей и нагнетающей насосными секциями с торцовым подводом масла к шестерням 4, 5, 6, 7. В корпусе с двух сторон каждой шестерни установлены подпятники 8, 9, 10, 11, в торцах которых выполнены дугообразные каналы подвода масла в междузубовые каналы впадины шестерен, причем в подпятниках 10, 11, установленных в шестернях 6, 7 нагнетающей секции насоса, внутренняя боковая стенка дугообразного канала выполнена под углом 30-60° к оси шестерни в сторону увеличения проходного сечения канала. Подпятники 8, 9, расположенные с тыльной стороны шестерен 4, 5 откачивающей секции, установлены в корпус со свободным осевым ходом в пределах торцового зазора в шестерне и подпружинены в направлении к шестерням в подпятнике, прилегающем к передней стороне шестерни откачивающей секции маслоагрегата, соосной с приводным валом. Дугообразный канал 12 подвода масла к междузубовым впадинам шестерни выполнен с тыльной стороны подпятника и сообщен через обводной канал в корпусе с каналом подвода масла сопряженной шестерни откачивающей секции. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления, повышение объемного КПД и улучшение гидравлических характеристик. 3 ил.

Маслоагрегат, содержащий корпус с установленными в нем соосно на двух общих валах, один из которых приводной, откачивающей и нагнетающей насосными секциями с торцовым подводом масла к шестерням, отличающийся тем, что в корпусе с двух сторон каждой шестерни установлены подпятники, в торцах которых выполнены дугообразные каналы подвода масла в междузубовые каналы впадины шестерен, причем в подпятниках, установленных в шестернях нагнетающей секции насоса, внутренняя боковая стенка дугообразного канала выполнена под углом 30-60° к оси шестерни в сторону увеличения проходного сечения канала, а подпятники, расположенные с тыльной стороны шестерен откачивающей секции, установлены в корпус со свободным осевым ходом в пределах торцового зазора в шестерне и подпружинены в направлении к шестерням в подпятнике, прилегающем к передней стороне шестерни откачивающей секции маслоагрегата, соосной с приводным валом, а дугообразный канал подвода масла к междузубовым впадинам шестерни выполнен с тыльной стороны подпятника и сообщен через обводной канал в корпусе с каналом подвода масла сопряженной шестерни откачивающей секции.