ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Полезная модель относится к гидромашинам, в частности к шестеренным насосам для маслосистем газотурбинных двигателей (ГТД).
Известен шестеренный насос, содержащий корпус со всасывающей и нагнетающей полостями, в цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления и конструктивные элементы, контактирующие между собой по поверхностям, расположенным перпендикулярно линии центров и имеющие разгрузочные канавки, расположенные со стороны нагнетающей полости [Патент РФ №2154193 С2, опубл. 10.08.2000 г., F04C2/04]. Недостатком данного технического решения является уменьшение производительности работы насоса из-за возникновения утечек рабочей жидкости через торцевые зазоры шестерен.
Кроме того, при применении высокооборотных шестеренных и центробежно-шестеренных насосов с частотой вращения 5000-10000 об/мин и выше, разгрузочные канавки для предотвращения запирания жидкости во впадинах шестерен не могут уже выполнять в полной мере своих функций по отводу рабочей жидкости, поскольку не справляются с увеличенным количеством отводимой рабочей жидкости из запертого межзубового объема. К тому же, направление движения жидкости внутри канавки происходит против движения зубьев шестерни, что увеличивает сопротивление ее движению. В результате работы такого насоса возникают повышенные нагрузки на шестерни, подшипники, что в конечном счете приводит к уменьшению ресурса и надежности работы насоса.
Технический результат полезной модели - увеличение производительности, ресурса и надежности работы насоса.
Поставленная задача достигается тем, что в шестеренном насосе, содержащем корпус со всасывающей и нагнетающей полостями, в
цилиндрических расточках которого размещены шестерни внешнего зацепления и конструктивные элементы, контактирующие между собой по поверхностям, расположенным перпендикулярно линии центров и имеющие разгрузочные канавки, расположенные со стороны нагнетающей полости, конструктивные элементы выполнены в виде плавающих подпятников, при этом, для дополнительного отвода рабочей жидкости из разгрузочных канавок, в подпятниках выполнено отверстие, а в корпусе под подпятниками выполнен канал, сообщенный с нагнетающей полостью насоса и отверстием в подпятниках.
Новым здесь является то, что в предложенном насосе конструктивные элементы выполнены в виде плавающих подпятников, при этом, для дополнительного отвода рабочей жидкости из разгрузочных канавок, в подпятниках выполнено отверстие, а в корпусе под подпятниками выполнен канал, сообщенный с нагнетающей полостью насоса и отверстием в подпятниках.
Выполнение конструктивных элементов насоса в виде плавающих подпятников позволяет уменьшить зазор между подпятником и шестерней, что практически исключает возникновение утечек рабочей жидкости через торцевые зазоры шестерен и таким образом увеличивает производительность самого насоса.
Выполнение в подпятниках отверстия, а в корпусе под подпятниками канала, сообщенного с нагнетающей полостью насоса и отверстием в подпятниках, позволяет получить дополнительный отвод рабочей жидкости из разгрузочных канавок. Выполненный в корпусе под подпятниками канал не контактирует с торцами зубьев и жидкость при прохождении через него имеет меньшее сопротивление движению, чем при прохождении ее через сечение разгрузочной канавки, где жидкость движется против движения зубьев шестерен. Это позволяет увеличить количество отводимой рабочей жидкости из разгрузочных канавок и уменьшить нагрузки на шестерни,
подпятники и подшипники насоса, а также их износ, что увеличивает ресурс и надежность работы насоса.
На фиг.1 показан продольный разрез шестеренного насоса,
на фиг.2 - поперечный разрез по А-А,
на фиг.3 - поперечный разрез по Б-Б.
Шестеренный насос содержит корпус 1 со всасывающей 2 и нагнетающей 3 полостями. В цилиндрических расточках 4 корпуса 1 размещены шестерни внешнего зацепления 5, 6 и конструктивные элементы, выполненные в виде плавающих подпятников 7, 8 и 9, 10, сопряженные между собой по контактирующим поверхностям 11, расположенным перпендикулярно линии центров 12. Подпятники 7, 8 и 9, 10 имеют разгрузочные канавки 13. В подпятниках 7, 8, 9, 10 выполнено отверстие 14, а в корпусе 1 под подпятниками выполнен канал 15, сообщенный с нагнетающей полостью 3 насоса и отверстием 14 в подпятниках. Шестерни 5 и 6 со стороны всасывающей полости 2 имеют центробежные крыльчатки 16 и 17. Шестерни 5 и 6, выполненные зацело с валом, установлены в шарикоподшипниках 18.
Шестеренный насос работает следующим образом.
При вращении шестерен 5 и 6 рабочая жидкость захватывается зубьями шестерен и в межзубовых впадинах переносится из полости всасывания в полость нагнетания, осуществляя таким образом перекачку рабочей жидкости. При этом рабочая жидкость из запертого межзубового объема перетекает по разгрузочным канавкам 13, а также через отверстия 14 по каналу 15 в нагнетающую полость 3.