НАСОС ШЕСТЕРЕННЫЙ КОМБИНИРОВАННЫЙ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к гидромашиностроению, к шестеренным гидравлическим двигателям с внешним зацеплением шестерен.
Уровень техники.
Известен шестеренный гидравлический двигатель, содержащий корпус, шестерни и установленный в камере подвода жидкости под давлением экран, охватывающий двумя криволинейными поверхностями зубья шестерен на части длины окружности выступов, при этом с целью повышения надежности запуска, экран выполнен с плоской поверхностью, перпендикулярной направлению потока жидкости и совпадающей с общей касательной к делительным окружностям, [см. Пат. РФ №812967, Кл. F 04 С 2/08].
Недостатком данного насоса является отсутствие компенсаторов радиального износа, что приводит к потери производительности насоса, а также долговечности данной конструкции. Применение же монтируемых экранов усложняет конструкцию и ее обслуживание.
Известен насос шестеренный регулируемый, содержащий корпусные детали, ведущий вал с ведущей шестерней, вращающийся в подшипниках скольжения опорный вал с ведомой шестерней, управляемый штоком ползун с уводящей в гулкой, шестеренные обоймы, установленные с возможностью изменения длины зацепления шестерен, при этом насос снабжен плунжерами, а в ползуне выполнены плунжерные камеры с отверстиями, при этом в зубьях верхней шестеренной обоймы выполнены продольные отверстия, а в нижней шестерне - пазы с возможностью изменения длины зацепления шестерен при совмещении пазов в шестерне и отверстий в зубьях обоймы с отверстиями в ползуне [см. Пат. РФ №2177085, Кл. F 04 C 15/04,2/08].
Недостатком данной конструкции является сложность в изготовлении и обслуживании, что приводит к дополнительным материальным и трудовым затратам.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является шестеренный насос наружного зацепления, содержащий корпус с размещенными в нем шестернями, установленными на валах, и механизм компенсации радиальных зазоров в виде эластичной охватывающей шестерни ленты с отверстием для прохода рабочей жидкости высокого давления, при этом с целью повышения долговечности работы на загрязненных жидкостях, он снабжен устройством поджатия механизма
компенсации к шестерням в виде подвижно установленных в корпусе штуцеров с буртиками, а эластичная лента выполнена за одно целое в виде замкнутого кольца с отверстиями под штуцеры; причем выходные концы штуцеров размещены в отверстиях ленты, а буртики сопряжены с ее наружной поверхностью, [см. Пат. РФ №969969, Кл. F 04 С 2/08].
Недостатком данной конструкции является постоянный контроль за поджимным элементом компенсатора радиального износа и необходимость периодического обслуживания.
Все выше приведенные шестеренные насосы обеспечивают улучшение лишь отдельных конструктивных элементов, тогда как необходимо комплексно решать проблемы долговечности и высоко-производительности шестеренных насосов.
Раскрытие полезной модели.
Задачей полезной модели является - повышение долговечности и увеличение производительности в работе шестеренных насосов. Сокращение потерь рабочей жидкости и уменьшение холостой работы насоса, за счет абсолютно нового конструктивного подхода к работе насосов.
Технический результат предлагаемой полезной модели сводится к повышению долговечности, уменьшению затрат на обслуживание, а также
поддержание производительности длительное время без ремонта, за счет изменения в конструкции насоса.
Технический результат достигается тем, что у насоса рабочая поверхность корпуса насоса выполнена фигурной в виде восьмерки. Продолжения впускной и выпускной магистралей выполнены удлиненными, объединенными с корпусом и имеют две криволинейные вогнутые поверхности, охватывающие зубья шестерен на части длины окружности. Зубья шестерен имеют вставки, выполненные в виде параллелепипеда, имеющие сферическую поверхность, контактирующую с рабочей поверхностью корпуса и изготовленные из материала сходного с материалом зубьев.
Краткое описание чертежей.
На фиг.1 дан насос шестеренный комбинированный, поперечный разрез корпуса насоса с экранами.
На рис.2 дан насос шестеренный комбинированный, схема зацепления шестерен с вставками.
На рис 3 дан насос шестеренный комбинированный, зуб шестерни со вставкой.
Осуществление полезной модели.
Насос шестеренный комбинированный состоит из корпуса 1, установленных в нем шестерен 2 и 3 внешнего зацепления. Рабочая поверхность корпуса 1 насоса выполнена фигурной в виде восьмерки, при этом продолжения впускной 4 и выпускной 5 магистралей выполнены удлиненными, объединенными с корпусом 1 и имеют две криволинейные вогнутые поверхности 6 и 7. Криволинейные поверхности 6 и 7 охватывают зубья 8 шестерен 2 и 3 на части длины окружности. Зубья 8 шестерен 2 и 3 имеют вставки 9, выполненные в виде параллелепипеда и имеющие сферическую поверхность 10, контактирующую с рабочей поверхностью корпуса 1.
Вставкн 9 изготовлены из материала сходного с материалом зубьев 8.
Насос шестеренный комбинированный работает следующем образом.
При запуске насоса поток рабочей жидкости под давлением поступает в впускную 4 магистраль и направляется во впадины зубьев 8 шестерен 2 и 3. При этом производительность насоса определяется как сумма всех элементарных полостей, находящихся между зубьями 8 шестерен 2 и 3 и рабочей поверхностью корпуса 1 насоса, за промежуток времени.
Постоянство объема, на протяжении всего рабочего процесса, достигается плотным прилеганием вершин зубьев 8 шестерен 2 и 3 к рабочей поверхности корпуса 1 насоса. В процессе работы герметичность полостей нарушается из-за изнашивания. Применение вставок 9 позволяет продлить срок службы насоса с постоянной производительностью. Принцип действия вставок 9 заключается в том, что под действием центробежных сил, возникаемых в процессе работы насоса, вставки 9 плотно прилегают к рабочей поверхности корпуса 1 насоса, надежно герметизируя элементарные полости. Так осуществляется компенсация радиального износа рабочей поверхности корпуса 1 насоса.
Рабочая поверхность корпуса 1 имеет вид восьмерки за счет удлиненного продолжения впускной 4 и выпускной 5 магистралей, имеющих криволинейные поверхности 6 и 7. Благодаря этому вставки 9 свободно входят в зубчатое зацепление шестерен 2 и 3 без заеданий, заклинивании и повреждении.
Предлагаемая конструкция по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:
- увеличение производительности насоса;
- повышение долговечности элементов конструкции;
- возможность ремонта и обслуживания вне специализированных мастерских:
- сокращение холостых процессов;
- уменьшение числа оборотов насоса;
- повышение коэффициента полезного действия;
- сокращение затрат на обслуживание.