ШНЕКОВЫЙ ГИДРОНАСОС
SCREW HYDRAULIC PUMP

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при конструировании гидронасосов.
Известен гидронасос, содержащий корпус, закрытый крышками, четырехлопастной ротор, смещенный относительно корпуса. Цилиндры, перекатывающиеся по лопастям и корпусу, обеспечивают необходимое уплотнение (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике, изд.2, т.6-7, Москва, Наука, Гл. ред. физико-математической литературы, 1981, с.419, №3927).
Известен гидронасос, содержащий корпус, закрытый крышками, круглый ротор, смещенный относительно корпуса, две полукруглые лопасти, вращающиеся вокруг своих осей и прижимающиеся к корпусу (там же, с.401, №3890).
Недостатками аналогов являются: небольшое давление, низкая производительность, недостаточное уплотнение и пропуски жидкости через цилиндры или полукруглые лопасти.
Указанные недостатки обусловлены конструкцией гидронасосов.
Известен также кулисно-кулачковый поршневой гидронасос, содержащий корпус с опорной плитой, закрытый передней и задней крышками, вал, блок из шести симметрично и радиально расположенных цилиндров, закрепленный на валу, в которые вставлены поршни, имеющие ролики, входящие в неподвижный криволинейный профилированный паз, выполненный на внутренней поверхности одной из крышек, впускной и выпускной патрубки (там же, с.420, №3929).
Известный кулисно-кулачковый поршневой гидронасос, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.
Недостатками известного гидронасоса являются: сложность конструкции, большие потери на трение, недостаточная производительность, сильная вибрация, большой расход энергии на вращение.
Указанные недостатки обусловлены большим весом блока цилиндров, малым ходом поршней, которые при работе нарушают центровку блока.
Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик гидронасоса.
Технический результат обеспечивается тем, что в шнековом гидронасосе, содержащем корпус с опорной плитой, переднюю и заднюю крышки, привернутые болтами к корпусу, вал, установленный в подшипниках передней крышки, впускной патрубок, соединенный с впускной полостью, выпускной патрубок, соединенный с выпускной полостью, согласно изобретению на внутренней торцевой поверхности передней крышки радиально, на равном расстоянии друг oт друга, выполнены заодно с ней цилиндры, закрытые со стороны оси вращения и имеющие в закрытой стороне по одному центральному отверстию, внутренняя полость каждого из которых гидравлически соединена с впускной и выпускной полостями, внутрь каждого из которых вставлен шнек в форме вала со спиральным гребнем, один конец которого пропущен в отверстие закрытой стороны цилиндра и на нем закреплена ведомая шестерня, входящая в зацепление с ведущей шестерней вала гидронасоса, а другой конец шнека вставлен в подшипник крышки цилиндра, имеющей отверстия для прохода жидкости в выпускную полость, а впускная полость соединена с внутренней полостью цилиндра посредством окна, расположенного на корпусе цилиндра ближе к оси вращения вала гидронасоса.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг.1 изображен общий вид шнекового гидронасоса;
на фиг.2 - вид слева на шнековый гидронасос;
на фиг.3 - вид на шнековый гидронасос со стороны задней крышки;
на фиг.4 - вид сбоку на шнековый гидронасос с частичным разрезом;
на фиг.5 - устройство цилиндра;
на фиг.6 - вид на цилиндр сверху.
Шнековый гидронасос содержит круглый корпус 1 с опорной плитой 2. Корпус 1 закрыт передней крышкой 3 с подшипниковым щитом 4, в отверстие которого вставлен вал 5. На внутренней торцевой поверхности передней крышки радиально, на равном расстоянии друг от друга выполнены заодно с ней цилиндры 6, закрытые со стороны оси вращения и имеющие в закрытой стороне по одному центральному отверстию. Внутрь каждого цилиндра 6 вставлен шнек в форме вала 7 со спиральным гребнем 8. Один конец вала 7 шнека пропущен через отверстие в закрытой части цилиндра 6 и на нем закреплена ведомая шестерня 9, входящая в зацепление с ведущей шестерней 10, закрепленной на валу 5 гидронасоса. Другой конец вала 7 шнека вставлен в подшипник крышки 11 цилиндра, имеющей отверстия для прохода жидкости в выпускную полость 12, связанную с выпускным патрубком 13. В задней части корпус 1 закрыт задней крышкой 14. Вблизи центра вращения цилиндры 6 имеют окна 15, через которые внутренние полости цилиндров 6 соединены с впускной полостью 16, связанной с впускным патрубком 17, установленным на задней крышке 14.
Шнековый гидронасос работает следующим образом.
При вращении вала 5 гидронасоса посредством какого-либо двигателя вместе с ним вращается и ведущая шестерня 10, которая приводит во вращение ведомые шестерни 9 и валы 7 шнеков. Так как гребни 8 шнеков плотно входят в цилиндры 6, то их работа сходна с работой поршней и во впускной полости создается сильное разрежение. Жидкость по впускному патрубку 17 поступает во впускную полость 16, а затем через окна 15 внутрь цилиндров 6. Далее посредством гребней 8 она под давлением через отверстия в крышках 11 подается в выпускную полость 12 и выпускной патрубок 13. Производительность и давление на выходе зависят от частоты вращения вала 5. Изменение направления вращения вала 5 на обратное приведет к тому, что выпускная полость 12 станет впускной, а впускная полость 16 станет выпускной за счет того, что шнеки начнут вращаться в противоположную сторону и станут перемешать жидкость то же в противоположную сторону.
Изобретение позволяет достигнуть гидронасосу более высокой производительности и давления на выходе, увеличить срок службы из-за уменьшения вибрации, а изменением направления вращения вала можно обеспечить нагнетание жидкости в любую сторону.