ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к шестеренным насосам.
Известен шестеренный насос, содержащий корпус с торцевыми крышками (передней и задней), в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в сопряженных с торцами шестерен двух неподвижных втулках и в двух подпружиненных подвижных в осевом направлении втулках, образующих с торцевой крышкой полость поджатия, каналы входа, выхода рабочей жидкости в полость поджатия, выполненные в подвижных втулках. При этом каналы в подвижных втулках имеют расчетный диаметр и расположены на определенном расстоянии от осей втулок и центральных углах от оси насоса (SU, 1778366 A1, F04C 2/04, 1990 г.).
Недостатком конструкции известного насоса является конструкция узла, предназначенного для автоматической регулировки давления поджима, представляющего собой полость поджима, образованную двумя подпружиненными подвижными в осевом направлении втулками, имеющими каналы входа, выхода рабочей жидкости в полость поджима, и торцевой крышкой. Установленные в каналы подвижных втулок пружины в процессе эксплуатации шестеренного насоса утрачивают свои механические свойства, вследствие чего не обеспечивается необходимое усилие поджима, теряется относительное равновесие подвижных втулок, приводящее к их перекосу. Это приводит к потере достаточной гидравлической компенсации торцевых зазоров во всем диапазоне рабочих давлений насоса, увеличению торцевых утечек, влекущих за собой снижение подачи и КПД до истечения срока службы шестеренного насоса. Кроме того, насос с таким узлом автоматической регулировки давления поджима предполагает дополнительно наличие уплотняющих элементов торцевых поверхностей корпуса и крышки, усложняющих конструкцию насоса.
Техническим результатом, на решение которого направлена полезная модель, является повышение эффективности работы и КПД насоса за счет обеспечения требуемой гидравлической компенсации торцевых зазоров во всем диапазоне рабочих давлений насоса и исключения вероятности торцевых утечек при одновременном упрощении конструкции шестеренного насоса.
Технический результат достигается тем, что шестеренный насос, содержащий корпус с передней и задней торцевыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления с цапфами, установленными в сопряженных с торцами шестерен подвижными в осевом направлении втулках и полость поджима, снабжен манжетой из эластичного материала, выполненной с отверстиями под втулки и установленной между корпусом насоса и передней торцевой крышкой, при этом подвижные втулки выполнены со ступенчатой наружной поверхностью, образующей вместе с эластичной манжетой полость поджима, при этом в корпусе со стороны линии всасывания выполнена камера, сообщенная с полостью поджима и с проточной частью насоса.
Кроме того, на манжете по периметру отверстий выполнены бурты, контактирующие с поверхностью втулок.
Оснащение насоса манжетой, выполненной из эластичного материала, образующей вместе со ступенчатой наружной поверхностью подвижных втулок полость поджима, обеспечивает необходимое усилие поджима и относительное равновесие подвижных втулок, к тому же манжета менее подвержена механическому износу по сравнению с пружинами. Манжета также выполняет уплотняющую функцию, поэтому не требуется наличие дополнительных уплотняющих элементов между торцевой крышкой и корпусом.
Плотный контакт выполненных по периметру отверстий буртов с наружной поверхностью подвижных втулок практически полностью исключает утечки перекачиваемой жидкости в полость насоса на протяжении всего срока его работы, тем самым, исключая потери подачи и КПД.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображен продольный разрез шестеренного насоса;
- на фиг.2 - манжета;
- на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1.
Шестеренный насос (фиг.1) содержит корпус 1 с передней 2 и задней 3 торцевыми крышками, в цилиндрических расточках которого размещены шестерни 4 и 5 внешнего зацепления с цапфами, установленными в сопряженных с торцами шестерен 4 и 5 подвижными в осевом направлении втулках 6 и 7, выполненными ступенчатыми, и полость поджима 8, образованную наружной поверхностью втулок 6 и 7 и установленной между корпусом 1 насоса и торцевой крышкой 2 манжетой 9 из эластичного материала, имеющей отверстия под втулки 6 и 7. По периметру отверстий манжеты 9 выполнены бурты 10 (фиг.2), которые плотно прилегают к наружной поверхности подвижных втулок 6 и 7. В корпусе 1 со стороны линии нагнетания выполнена камера 11 (фиг.3), имеющая выход в полость поджима 8 и в проточную часть насоса.
Работает насос следующим образом. При вращении шестерен 4 и 5 обеспечивается процесс всасывания перекачиваемой жидкости. При этом подвижные втулки 6 и 7 за счет автоматической регулировки давления перекачиваемой жидкостью прижимаются к торцевым поверхностям шестерен 4 и 5 с усилием, необходимым и достаточным для компенсации отжимающих осевых усилий шестерен 4 и 5 и нормальной работы насоса. При этом автоматическая регулировка давления поджима происходит за счет того, что подвижные втулки 6 и 7, поджимаются к торцевым поверхностям шестерен 4 и 5 давлением жидкости, подводимой из рабочей полости насоса через камеру 11 в полость поджима 8. Жидкость, попадающая в полость поджима 8, под действием давления нагнетания равномерно распределяется в этой полости, тем самым обеспечивая необходимое усилие поджима и относительное равновесие подвижных втулок 6 и 7.
При этом бурты 10, выполненные по периметру отверстий манжеты 9, плотно прилегают к поверхности подвижных втулок 6 и 7, предотвращая появление торцевых утечек на протяжении всего периода службы шестеренного насоса, тем самым повышая эффективность его работы.