ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС С ВНУТРЕННИМ ЗАЦЕПЛЕНИЕМ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области автомобилестроения и предназначена для подачи масла в систему смазки агрегатов трансмиссии, например, раздаточных коробок автомобилей.
7
Известен масляный насос внутреннего зацепления для двигателя внутреннего сгорания, содержащий картер, прикрепленный к корпусу двигателя, ротор, связанный с коленчатым валом двигателя с передней стороны, выполненные в картере две противоположно расположенные полости с торца ротора, первая из которых обеспечивает сообщение всасывающей полости с емкостью для масла, а вторая обеспечивает сообщение нагнетательной полости с потребителем, кроме того, первая полость может быть гидравлически сообщена с полостью смазки подшипников передней шейки коленчатого вала (см. св-во РФ № 21821, MПKF16N13/22, опубл. 20.02.2002).
Недостатком известного технического решения является то, что не обеспечивается оптимальная подача смазки потребителю.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является раздаточная коробка с установленной в ней системой принудительной смазки, включающей масляный насос и трубки. Масляный насос закреплен в верхней части раздаточной коробки и содержит ведущую и ведомую шестерни, которые могут быть выполнены с внешним или внутренним зацеплением, при этом ведущая шестерня установлена на ведущем валу раздаточной коробки. В корпусе насоса выполнена клапанная полость с соосно-расположенными седлами и подпружиненным шариком. Одно седло выполнено с прорезями, обеспечивающими проход масла в полость насоса при прижатом к седлу шариком. Клапанная полость соединена каналами с нагнетающей полостью насоса, с полостями подшипников шестерен ведущего и ведомого валов раздаточной коробки и с маслонакопителем в виде лотка, выполненного в верхней части корпуса раздаточной коробки. Всасывающая полость насоса при помощи трубки соединена с маслозаборником, расположенным в днище раздаточной коробки (см. патент РФ № 2382256, МПК F16H3/091; F16N7/38, опубл. 20.02.2010).
Недостатком известного масляного насоса является то, что он не обеспечивает подачу масла к подшипникам агрегата трансмиссии при движении автомобиля задним ходом или при отказе (поломке) насоса.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является улучшение эксплуатационных качеств шестеренного насоса с внутренним зацеплением.
Для решения поставленной задачи по обоим вариантам в шестеренном насосе с внутренним зацеплением, содержащем корпус, ведущую и ведомую шестерни, всасывающую и нагнетающую полости, клапанную полость с шариком, соединенную с нагнетающей полостью и с каналами, предназначенными для подачи смазки к подшипникам агрегата трансмиссии, впускное отверстие для соединения с маслонакопителем агрегата трансмиссии, всасывающую магистраль, корпус снабжен крышкой, имеющей полость, связывающую впускное отверстие с всасывающей полостью, а в стенках корпуса дополнительно выполнены впускные полость и отверстие для соединения соответственно с правым и левым маслонакопителями агрегата трансмиссии, при этом дополнительная впускная полость соединена с каналами, предназначенными для подачи смазки к заднему подшипнику первичного вала агрегата трансмиссии, а дополнительное впускное отверстие соединено посредством поперечных и продольных каналов и клапанной полости с полостью, предназначенной для подачи смазки к переднему подшипнику первичного вала, кроме того, в корпусе выполнена напорная магистраль, для смазки дополнительных агрегатов трансмиссии, которая каналом сообщена с нагнетающей полостью. Ведущая и ведомая шестерни представляют собой героторную пару, а корпус выполнен с отверстиями для крепления к агрегату трансмиссии.
По второму варианту в корпусе насоса установлен предохранительный клапан, который сообщен с нагнетающей полостью и всасывающей магистралью.
Такая совокупность существенных признаков, характеризующих созданный шестеренный насос с внутренним зацеплением, позволяет улучшить эксплуатационные качества насоса. Отличительные признаки, заключающиеся в том, что корпус снабжен крышкой, имеющей полость, связывающую впускное отверстие с всасывающей полостью, а в стенках корпуса дополнительно выполнены впускные полость и отверстие для соединения соответственно с правым и левым маслонакопителями агрегата трансмиссии, при этом дополнительная впускная полость соединена с каналами, предназначенными для подачи смазки к заднему подшипнику первичного вала агрегата трансмиссии, а дополнительное впускное отверстие соединено посредством поперечных и продольных каналов и клапанной полости с полостью, предназначенной для подачи смазки к переднему подшипнику первичного вала, позволяют осуществить надлежащую подачу смазки к подшипникам агрегатов трансмиссии, как при движении автомобиля задним ходом, так и при выходе из строя насоса за счет использования масла, стекающего по стенкам корпуса агрегата трансмиссии и, как следствие, улучшить эксплуатационные качества насоса.
Выполнение в корпусе напорной магистрали, которая каналом сообщена с нагнетающей полостью позволяет обеспечить смазку дополнительных агрегатов трансмиссии и таким образом улучшить эксплуатационные качества насоса.
Наличие предохранительного клапана позволяет гарантированно ограничить давление на выходе из насоса, что приводит к уменьшению нагрева масла и, как следствие, к увеличению срока службы насоса и повышению надежности его работы за счет отсутствия утечек, возникающих при избыточном давлении, в результате чего улучшаются эксплуатационные качества насоса.
Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:
фиг.1 - шестеренный насос с внутренним зацеплением, общий вид;
фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;
фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2, (вариант 1);
фиг.4 - сечение В-В на фиг.1:
фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1;
фиг.6 - вид Д на фиг.2;
фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.7:
фиг.8 - сечение В-В на фиг.2 (вариант 2);
фиг.9 - вид Ж на фиг.8 в увеличенном размере.
Шестеренный насос с внутренним зацеплением содержит корпус 1, крышку 2, пластину 3, крышку 4, установленную в корпусе 1 героторную пару, состоящую из ведущей шестерни 5 и ведомой шестерни 6. Крышка 2 скреплена с корпусом 1 болтами 7, этими же болтами насос крепится к корпусу 8 агрегата трансмиссии. Крышка 4 соединена с крышкой 2 болтами 9. Ведущая шестерня 5 устанавливается на вал 10 агрегата трансмиссии.
В корпусе 1 выполнена нагнетающая полость 11 и всасывающая полость 12, а в крышке 2 выполнена полость 13. В стенке корпуса 1 справа выполнено впускное отверстие 14 и дополнительная впускная полость 15, а слева - дополнительное впускное отверстие 16. Отверстие 14, полость 15 и отверстие 16 предназначены для соединения с маслонакопителями агрегата трансмиссии.
Всасывающая полость 12 через полость 13 связана с впускным отверстием 14. Кроме того, всасывающая полость 12 сообщена с всасывающей магистралью 17, которая соединяется с трубкой, производящей забор масла из днища агрегата трансмиссии.
В корпусе 1 выполнена клапанная полость 18 с шариком 19, которая посредством радиального отверстия 20, дугообразного канала 21 и поперечного отверстия 22 сообщена с нагнетающей полостью 11. Кроме того, клапанная полость 18 через поперечное отверстие 23 и продольное отверстие 24 сообщена с отверстием 16, а через поперечное отверстие 25 и радиальное отверстие 26 с полостью 27, предназначенной для смазки переднего подшипника первичного вала и игольчатых подшипников агрегата трансмиссии.
Нагнетающая полость 11 каналом 28 сообщена с напорной магистралью, которая закрыта пробкой и с полостью 27.
Отверстие 14 сообщено с полостью 29 и сквозным отверстием 30 для подачи смазки к заднему подшипнику первичного вала агрегата трансмиссии.
Полость 15 предназначена для подачи смазки к заднему подшипнику первичного вала агрегата трансмиссии.
Отверстие 16 через клапанную полость 18 отверстие 25 и отверстие 26 связано с полостью 27, предназначенной для смазки переднего подшипника первичного вала и игольчатых подшипников агрегата трансмиссии.
По второму варианту в корпусе 1 установлен предохранительный клапан 31, в корпусе которого выполнены отверстия 32 и полость 33 и установлена головка 34, подпружиненная пружиной 35. Отверстия 32 сообщаются с полостью 36, которая соединена с каналом 21, а полость 33 сообщена с полостью 37 всасывающей магистрали 17.
Работа насоса осуществляется следующим образом.
Начало работы насоса: Масло из правого маслонакопителя предварительного накопления корпуса 8 агрегата трансмиссии, например, раздаточной коробки поступает в отверстие 14 корпуса насоса, затем в полость 13 крышки 2 и далее во всасывающую полость 12.
Насос работает: вал 10 агрегата трансмиссии приводит во вращение ведущую шестерню 5, которая в свою очередь вращает ведомую шестерню 6. Создавая разрежение, насос всасывает масло со дна корпуса 8 агрегата трансмиссии и по трубке подает во всасывающую магистраль 17, насоса и далее по каналу во всасывающую полость 12.
Героторная пара шестерен 5 и 6 вращаясь, подают масло в нагнетающую полость 11, далее масло поступает по следующим направлениям:
- по каналу 28 в напорную магистраль для смазки дополнительных агрегатов трансмиссии и в полость 27 для смазки игольчатых подшипников и переднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии;
- через поперечное отверстие 29 по каналу 21 масло поступает в радиальное отверстие 20 и далее в клапанную полость 18, перекрытую шариком 19. За счет давления масла шарик 19 поднимается, перекрывая тем самым канал 23, соединенный с отверстиями 24 и 16. Далее масло поступает в отверстия 25 и 26, и затем в полость 27 для смазки игольчатых подшипников и переднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии.
Одновременно в маслонакопители агрегата трансмиссии поступает масло, стекающее по стенкам корпуса 8, которое распределяется следующим образом:
- из правого маслонакопителя предварительного накопления масло поступает в отверстие 14 и далее во всасывающую полость 12;
- из правого маслонакопителя масло поступает в полость 15 и далее в зону смазки заднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии.
- из левого маслонакопителя масло поступает в отверстие 16, далее в отверстия 24 и 23, которое перекрыто шариком 19.
Насос не работает: - из правого маслонакопителя предварительного накопления масло поступает в отверстие 14, заполняя всасывающую полость 12, далее масло через полость 29 выходит в сквозное отверстие 30 и попадает в зону смазки заднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии;
- из правого маслонакопителя масло поступает в полость 15 и далее в зону смазки заднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии;
- из левого маслонакопителя масло поступает в отверстие 16, далее в отверстия 24, 23 и клапанную полость 18. Шарик 19 находится внизу, перекрывая отверстие 20, при этом масло поступает в канал 25, далее в отверстие 26 и в полость 27 для смазки игольчатых подшипников и переднего подшипника первичного вала агрегата трансмиссии.
Работа предохранительного клапана осуществляется следующим образом.
Масло по каналу 21, соединенному с каналом 28 нагнетающей полости 11 подается в полость 36, сообщающуюся с отверстиями 32 корпуса предохранительного клапана 31 и через полость 33 воздействует на головку 34 клапана 31. При достижении максимального давления масла, поток масла, преодолевая сопротивление пружины 35, перемещает головку 34, перетекая в полость 37 всасывающей магистрали 17. Происходит сброс давления, пружина 35 возвращает головку 34 в исходное положение и предохранительный клапан 31 закрывается.
Заявляемое техническое решение позволяет улучшить эксплуатационные качества шестеренного насоса с внутренним зацеплением.
Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и возможно для реализации на стандартном технологическом оборудовании.