ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к конструкции и производству шестеренных насосов, предназначенных для нагнетания рабочей жидкости под высоким давлением в гидравлические системы автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и другой транспортной техники, в маслосистемы различных газоперекачивающих агрегатов и также для перекачки нефтепродуктов, агрессивных и неагрессивных жидкостей.
Известен шестеренный насос под названием "шестеренная гидромашина", выбранный в качестве аналога, содержащий корпус, крышку, компенсаторы, манжеты, ведущую и ведомую шестерни, в корпусе выполнены отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости, внутренние параллельные расточки большого диаметра и параллельные расточки меньшего диаметра, а в крышке выполнены внутренние параллельные расточки меньшего диаметра, ведущая и ведомая шестерни состоят из наружного зубчатого венца и двух цапф, причем ведущая шестерня после одной цапфы имеет приводной конец (см. патент на изобретение №2448272, МПК F04C 2/08, 2010 г.).
Однако известный шестеренный насос имеет следующие недостатки:
у него не очень длительный срок службы до списания потому, что сопрягаемые места контактов подшипников с цапфами шестерен очень интенсивно изнашиваются, из-за того, что в этих местах высокий коэффициент трения, так как шестерни и подшипники изготовляются из разного материала, стали и бронзы;
представляет собой сложную конструкцию из-за того, что во внутренних параллельных расточках меньшего диаметра корпуса и крышки установлены четыре подшипника скольжения, в отверстиях которых размещены цапфы ведущей и ведомой шестерен;
имеет большую массу потому, что его основные детали изготавливаются из стали, чугуна и цветных металлов, имеющих большую плотность:
3
крышка, ведущая и ведомые шестерни из стали с плотностью 7,8 г/см;
3
3
корпус из чугуна с плотностью 7,3 г/см или из алюминия с плотностью 2,8 г/см;
3
компенсаторы и подшипники скольжения из бронзы с плотностью 8,3 г/см.
В основу полезной модели положена задача создания шестеренного насоса не имеющего перечисленных недостатков известного шестеренного насоса.
Техническим результатом при использовании предложенного шестеренного насоса является обеспечение более длительного срока службы до списания.
Технический результат достигается тем, что предложен т=шестеренный насос содержащий корпус, крышку, компенсаторы, манжеты, ведущую и ведомую шестерни, в корпусе выполнены отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости, внутренние параллельные расточки большого диаметра и параллельные расточки меньшего диаметра, а в крышке выполнены внутренние параллельные расточки меньшего диаметра, ведущая и ведомая шестерни состоят из наружного зубчатого венца и двух цапф, причем ведущая шестерня после одной цапфы имеет приводной конец, при этом корпус, крышка, компенсаторы и обе шестерни выполнены из полимера полиэфирэфиркетона.
Существенным признаком, характеризующим предложенный шестеренный насос является выполнение корпуса, крышки, компенсаторов и обеих шестерен из полимера полиэфирэфиркетона.
Выполнение корпуса, крышки, компенсаторов и обеих шестерен из полимера полиэфирэфиркетона обеспечивает предложенному шестеренному насосу по сравнению с известным шестеренным насосом более длительный срок службы до списания. Это обеспечивается тем, что корпус, крышка и обе шестерни насоса изготавливаются из одного полимера, поэтому в сопрягаемых местах контакта расточек корпуса и крышки с цапфами шестерен значительно меньше коэффициент трения скольжения. Кроме того, за счет применения полимера полиэфирэфиркетона не требуется постоянная смазка мест контактов расточек корпуса и крышки с цапфами шестерен и практически исключается их износ в течение всего срока службы насоса до списания.
Следует отметить, что изготовление корпуса, крышки, компенсаторов, ведущей и ведомой шестерен из полимера полиэфирэфиркетона предложенного шестеренного насоса не представляет собой особой сложности и не требуется для этого специального оборудования и инструмента, а могут изготавливаться на обычных металлорежущих станках с использованием универсального инструмента.
Из проведенного анализа технических решений, заложенных в конструкцию предложенного шестеренного насоса следует, что он по сравнению с известным шестеренным насосом имеет более длительный срок службы до списания.
Кроме того, конструкция предложенного шестеренного насоса по сравнению с конструкцией известного шестеренного насоса более простая и более технологична в изготовлении, так как в ней не применяются подшипники скольжения. Это обеспечивается тем, что меньший диаметр параллельных расточек в корпусе и крышке равен диаметру цапф ведущей и ведомой шестерен, как показано на фиг. 1 чертежа предложенного шестеренного насоса.
Плотность полимера полиэфирэфиркетона, из которого предлагается выполнять корпус, крышку, компенсаторы и шестерни предложенного шестеренного насоса, меньше плотности стали в 6 раз, меньше плотности чугуна в 5,6 раза, меньше плотности алюминия в 2,2 раза и меньше плотности бронзы в 6,4 раза, а это позволяет значительно снизить его массу по сравнению с массой известного шестеренного насоса.
Также у предложенного шестеренного насоса за счет применения полимера полиэфирэфиркетона более высокий механический КПД.
В таблице приведены основные сравнительные параметры известного шестеренного насоса и предложенного шестеренного насоса.
Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез шестеренного насоса, а на фиг. 2 поперечный разрез А-А.
Предложенный шестеренный насос состоит из корпуса 1, крышки 2, компенсаторов 3, манжет 4, ведущей шестерни 5 и ведомой шестерни 6. Корпус 1 имеет отверстие 7 для подвода рабочей жидкости в насос и отверстие 8 для ее отвода из него, внутренние параллельные расточки 9 большого диаметра, в которых размещены компенсаторы 3, манжеты 4 и наружные зубчатые венцы 11 ведущей шестерни 5 и ведомой шестерни 6. Также корпус еще имеет внутренние параллельные расточки 10 меньшего диаметра. Крышка 2 имеет внутренние параллельные расточки 10 меньшего диаметра. Во внутренних параллельных расточках 10 корпуса 1 и крышки 2 размещены цапфы 12 шестерен 5 и 6. Ведущая шестерня 5 состоит из наружного зубчатого венца 11, двух цапф 12 и приводного конца 13, а ведомая шестерня 6 состоит из наружного зубчатого венца 11 и двух цапф 12.
Принцип работы предложенного шестеренного насоса.
По принципу действия насос является объемным. Насос присоединяется приводным концом 13 ведущей шестерни 5 к приводу машины, который обеспечивает одновременное синхронное вращение ведущей шестерни 5 и ведомой шестерни 6. Рабочая жидкость поступает из гидросистемы машины на вход отверстия 7 подвода рабочей жидкости корпуса 1 насоса, и далее из выхода отверстия 7 рабочая жидкость направляется в межзубное пространство зубчатых венцов 11 шестерен 5 и 6, в котором создается разряжение, в результате чего впадины между зубьями полностью заполняются. Во впадинах между зубьями зубчатых венцов 11 шестерен 5 и 6 рабочая жидкость перемещается в сторону входа отверстия 8 ее отвода из корпуса 1 и далее из отверстия 8 она под высоким давлением поступает в механизмы гидравлической системы машины.
Эксплуатация предложенного шестеренного насоса является стандартной. Однако, у предложенного шестеренного насоса по сравнению с известным шестеренным насосом более длительный срок службы до списания за счет применения для изготовления корпуса, крышки, компенсаторов и обеих шестерен полимера полиэфирэфиркетона. Кроме того, предложенный шестеренный насос по сравнению с известным шестеренным насосом имеет более простую конструкцию из-за отсутствия в нем подшипников скольжения, меньшую массу и высокий механический КПД. Это позволяет предложенному шестеренному насосу быть намного более эффективным в эксплуатации по сравнению с известным шестеренным насосом.