ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС (ВАРИАНТЫ)

ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС (ВАРИАНТЫ)


RU (11) 2291321 (13) C2

(51) МПК
F04C 11/00 (2006.01)
F04D 13/12 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005108434/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.03.25 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.03.25 
(45) Опубликовано: 2007.01.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2143592 C1, 27.12.1999. RU 2003115941 А, 20.11.2004. SU 209213 A, 05.11.1968. SU 741618 A1, 10.03.1996. GB 1332390 A, 03.10.1973. WO 0075518 А, 14.12.2000. 
(72) Автор(ы): Махаринский Евгений Антонович (RU); Нефедова Татьяна Николаевна (RU); Гаврилова Людмила Евгеньевна (RU); Фадеев Юрий Владимирович (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "САЛЮТ" (ФГУП "ММПП "САЛЮТ") (RU) 
Адрес для переписки: 105118, Москва, пр-кт Буденного, 16, ФГУП "ММПП "САЛЮТ", правовое управление, С.Е. Кирееву 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС (ВАРИАНТЫ)

Изобретения относятся к гидравлическим насосам объемного вытеснения с вращающимися внешними рабочими органами и могут быть использованы в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Центробежно-шестеренный насос по первому варианту содержит корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних. Шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения. Элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних. Разделители выполнены в виде втулок с буртами, жестко закрепленными в корпусе с помощью резьбовых заглушек. Бурты втулок выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°. Достигается оптимизация работы насоса за счет фиксации разделителей полостей всасывания и нагнетания в корпусе насоса с одновременным повышением ресурса и надежности работы насоса. 2 н.п. ф-лы, 9 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретения относятся к гидравлическим насосам объемного вытеснения с вращающимися внешними рабочими органами и могут быть использованы в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних (см. Патент РФ №2143592, опубл. 27.12.1999 г., F 04 D 13/12). Данный центробежно-шестеренный насос является наиболее близким к предложенному шестеренно-центробежному насосу по первому варианту.

Недостатки данной конструкции насоса заключаются в том, что разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены с возможностью их смещения относительно корпуса насоса, что усложняет подбор гарантированных диаметральных и торцевых зазоров между разделителями и шестерней. Это может привести к увеличению диаметральных и торцевых зазоров, что снижает производительность центробежно-шестеренного насоса.

Кроме того, поскольку разделители полостей всасывания и нагнетания не четко зафиксированы в корпусе насоса, при разных давлениях на входе (зона всасывания) и выходе (зона нагнетания) при работе насоса может произойти смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания.

Данное смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания может привести к уменьшению гарантированного зазора между ними и шестерней, что в свою очередь приведет к выработке разделителей полостей всасывания и нагнетания и заклиниванию насоса. Указанные недостатки приводят к снижению надежности и ресурса работы центробежно-шестеренного насоса и двигателя в целом.

Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних (см. Патент РФ №2143592, опубл. 27.12.1999 г., F 04 D 13/12). Данный центробежно-шестеренный насос является наиболее близким к предложенному шестеренно-центробежному насосу по второму варианту.

Недостатки данной конструкции насоса заключаются в том, что разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены с возможностью их смещения относительно корпуса насоса, что усложняет подбор гарантированных диаметральных и торцевых зазоров между разделителями и шестерней. Это может привести к увеличению диаметральных и торцевых зазоров, что снижает производительность центробежно-шестеренного насоса.

Кроме того, поскольку разделители полостей всасывания и нагнетания не четко зафиксированы в корпусе насоса, при разных давлениях на входе (зона всасывания) и выходе (зона нагнетания) при работе насоса может произойти смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания. Данное смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания может привести к уменьшению гарантированного зазора между ними и шестерней, что, в свою очередь, приведет к выработке разделителей полостей всасывания и нагнетания и заклиниванию насоса. Указанные недостатки приводят к снижению надежности и ресурса работы центробежно-шестеренного насоса и двигателя в целом.

Технический результат по первому варианту - оптимизация работы насоса за счет фиксации разделителей полостей всасывания и нагнетания в корпусе насоса при одновременном повышении ресурса и надежности работы насоса.

Технический результат по второму варианту - оптимизация работы насоса за счет фиксации разделителей полостей всасывания и нагнетания в корпусе насоса при одновременном повышении ресурса и надежности работы насоса.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в центробежно-шестеренном насосе, содержащем корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, согласно изобретению разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены в виде втулок с буртами, жестко закрепленными в корпусе с помощью резьбовых заглушек, при этом бурты втулок выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°.

Жесткая фиксация в корпусе насоса разделителей полостей всасывания и нагнетания, выполненных в виде втулок с буртами, которые закреплены в корпусе с помощью резьбовых заглушек позволяет исключить смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания и их выработку в процессе работы насоса, а следовательно, исключить заклинивание насоса, что позволит повысить ресурс и обеспечить оптимальную и надежную работу насоса в процессе его эксплуатации и двигателя в целом.

При работе насоса, из-за возникающего перепада давления на входе (зона всасывания) и на выходе (зона нагнетания) насоса, жидкость может перетечь из зоны нагнетания в зону всасывания, что может привести к выводу насоса из строя. Выполнение буртов втулок в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°, позволяет исключить перетекание жидкости из зоны нагнетания в зону всасывания при работе насоса.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, согласно изобретению снабжен проставкой, размещенной в корпусе, при этом шестерни установлены в полости, образованной корпусом и проставкой, а разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены в виде подпятников с буртами и жестко зафиксированы корпусом и проставкой, примем бурты подпятников выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°.

Наличие в данной конструкции насоса дополнительной проставки, размещенной в корпусе насоса, и посредством которой осуществляется жесткая фиксация разделителей полостей всасывания и нагнетания, выполненных в виде подпятников с буртами, позволяет исключить смещение разделителей полостей всасывания и нагнетания и их выработку в процессе работы насоса, а следовательно, исключить заклинивание насоса, что позволит повысить ресурс и обеспечить оптимальную и надежную работу насоса в процессе его эксплуатации и двигателя в целом.

При работе насоса, из-за возникающего перепада давления на входе (зона всасывания) и на выходе (зона нагнетания) насоса, жидкость может перетечь из зоны нагнетания в зону всасывания, что может привести к выводу насоса из строя. Выполнение буртов подпятников в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания -ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°, позволяет исключить перетекание жидкости из зоны нагнетания в зону всасывания при работе насоса.

На фиг.1 представлен продольный разрез насоса по первому варианту;

на фиг.2 представлено конструктивное выполнение втулки с буртом по первому варианту;

на фиг.3 представлено конструктивное выполнение шестерни с крыльчаткой по первому варианту;

на фиг.4 показана фиксация разделителей полостей всасывания и нагнетания с корпусом насоса по первому варианту;

на фиг.5 представлен продольный разрез насоса по второму варианту;

на фиг.6 представлено конструктивное выполнение подпятника с буртом по второму варианту;

на фиг.7 представлено конструктивное выполнение шестерни с крыльчаткой по второму варианту;

на фиг.8 показана проставка по второму варианту;

на фиг.9 показана фиксация разделителей полостей всасывания и нагнетания корпусом и проставкой по второму варианту.

Центробежно-шестеренный насос, по первому варианту, содержит корпус 1, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток 2 и установленные в расточках корпуса 1 шестерни 3, соединенные с крыльчатками 2 с помощью элементов осевой фиксации - в виде разрезных пружинных колец 4, установленных в кольцевых радиальных канавках, расположенных напротив друг друга в средней части шестерен 3 и крыльчаток 2, элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням, выполненные в виде «Т-образных» шпонок 5, имеющих головку 6, установленную в осевую прорезь внутри шестерни 3, и ножку 7, установленную в кольцевую радиальную канавку, выполненную снаружи крыльчатки 2. Шпонка 5 помещена внутрь разреза пружинного кольца 4 так, что ее ножка 7 попадает внутрь кольцевой канавки, предназначенной под установку пружинного кольца 4, и обеспечивает осевую фиксацию шпонки при работе насоса. Разделители полостей всасывания и нагнетания 8 установлены в корпусе 1 насоса и жестко закреплены в нем. Разделители полостей всасывания и нагнетания 8 выполнены в виде втулок 9 с буртами 10, которые закреплены в корпусе 1 насоса с помощью резьбовых заглушек 11. Бурты 10 втулок 9 выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°. Крыльчатки 2 с помощью шлиц 12 соединены с валами 13 (ведущий) и 14 (ведомый).

Центробежно-шестеренный насос по первому варианту работает следующим образом.

При работе насоса крутящий момент от ведущего вала 13 через шлицы 12 передается верхней крыльчатке 2, а от нее с помощью верхней шпонки 5 верхней шестерне 3, находящейся в постоянном зацеплении с нижней шестерней 3. Далее крутящий момент опять через нижнюю шпонку 5 и нижнюю крыльчатку 2 замыкается на ведомом валу 14.

При вращении крыльчаток 2 рабочая жидкость под действием развиваемого ими напора со входа через межлопаточные каналы крыльчаток 2 и кольцевые расточки в шестернях 3 будет поступать в межзубовые впадины, а затем переноситься из зоны всасывания в зону нагнетания, осуществляя таким образом перекачку рабочей жидкости.

Центробежно-шестеренный насос, по второму варианту, содержит корпус 1, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток 2 шестерни 3, соединенные с крыльчатками 2 с помощью элементов осевой фиксации - в виде разрезных пружинных колец 4, установленных в кольцевых радиальных канавках, расположенных напротив друг друга в средней части шестерен 3 и крыльчаток 2, элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням, выполненные в виде «Т-образных» шпонок 5, имеющих головку 6, установленную в осевую прорезь внутри шестерни 3 и ножку 7, установленную в кольцевую радиальную канавку, выполненную снаружи крыльчатки 2. Шпонка 5 помещена внутрь разреза пружинного кольца 4 так, что ее ножка 7 попадает внутрь кольцевой канавки, предназначенной под установку пружинного кольца 4, и обеспечивает осевую фиксацию шпонки при работе насоса. Насос также содержит проставку 8 (см. фиг.6), имеющую замкнутую форму и размещенную в корпусе 1, при этом шестерни 3 установлены в полости, образованной корпусом 1 и проставкой 8. Разделители полостей всасывания и нагнетания 9 выполнены в виде подпятников 10 с буртами 11, при этом разделители полостей всасывания и нагнетания 9 жестко зафиксированы корпусом 1 и проставкой 8. Бурты 11 подпятников 10 выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160°-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания - ограниченных сектором с центральным углом 115°-120°. Крыльчатки 2 с помощью шлиц 12 соединены с валами 13 (ведомый) и 14 (ведущий).

Центробежно-шестеренный насос по второму варианту работает следующим образом.

При работе насоса крутящий момент от ведущего вала 14 через шлицы 12 передается нижней крыльчатке 2, а от нее с помощью нижней шпонки 5 нижней шестерне 3, находящейся в постоянном зацеплении с верхней шестерней 3. Далее крутящий момент опять через верхнюю шпонку 5 и верхнюю крыльчатку 2 замыкается на ведомом валу 13.

При вращении крыльчаток 2 рабочая жидкость под действием развиваемого ими напора со входа через межлопаточные каналы крыльчаток 2 и кольцевые расточки в шестернях 3 будет поступать в межзубовые впадины, а затем переноситься из зоны всасывания в зону нагнетания, осуществляя таким образом перекачку рабочей жидкости.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, отличающийся тем, что разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены в виде втулок с буртами, жестко закрепленными в корпусе с помощью резьбовых заглушек, при этом бурты втулок выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания, - ограниченных сектором с центральным углом 115-120°.

2. Центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус, размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки, попарно установленные разделители полостей всасывания и нагнетания и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, отличающийся тем, что снабжен проставкой, размещенной в корпусе, при этом шестерни установлены в полости, образованной корпусом и проставкой, а разделители полостей всасывания и нагнетания выполнены в виде подпятников с буртами и жестко зафиксированы корпусом и проставкой, причем бурты подпятников выполнены в виде дуг, ограниченных сектором с центральным углом 160-165°, а части буртов, находящиеся в зоне, отделяющей полости всасывания и нагнетания, - ограниченных сектором с центральным углом 115-120°.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru