ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС


RU (11) 2143592 (13) C1

(51) 6 F04D13/12, F04C11/00 

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

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

(21) Заявка: 98110119/06 
(22) Дата подачи заявки: 1998.05.22 
(45) Опубликовано: 1999.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 209213 A, 05.03.68. SU 211328 A, 10.04.68. SU 336426 A, 22.09.72. SU 741618 A, 10.03.96. SU 1530813 A1, 23.12.89. SU 1625104 A1, 20.02.96. SU 1645625 A1, 30.04.91. SU 1657745 A1, 23.06.91. SU 1717865 A1, 07.03.92. SU 1731990 A1, 07.05.92. SU 800424 A, 30.01.81. SU 1051331 A, 30.10.83. 
(71) Заявитель(и): Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" 
(72) Автор(ы): Андреев А.В.; Голубов А.Н.; Марчуков Е.Ю.; Семенов В.Г.; Чепкин В.М. 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "А.Люлька-Сатурн" 
Адрес для переписки: 129301, Москва, ул.Касаткина, 13, АО "А.Люлька-Сатурн" 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС 

Изобретение может быть использовано в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Центробежно-шестеренный насос содержит размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни. У ножек зубьев шестерен выполнены кольцевые расточки с установленными в них попарно разделителями полостей всасывания и нагнетания. Насос также содержит элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних. Шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью радиального и осевого смещения. Элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних. Элементы передачи крутящего момента от крыльчатки к шестерням размещены внутри прорезей элементов осевой фиксации. Поскольку зазоры в элементах осевой и радиальной фиксации выполняются значительно большими, чем торцовые и радиальные зазоры в центробежно-радиальных насосах, торцы шестерен и разделителей имеют возможность самоустанавливаться относительно сопрягаемых поверхностей с обеспечением идеального к ним прилегания, что повышает надежность работы насоса. 1 з.п.ф-лы, 5 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Центробежно-шестеренный насос относится к гидравлическим насосам объемного вытеснения с вращающимися внешними рабочими органами и может быть использован в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.

Известен центробежно-шестеренный насос наружного зацепления, содержащий размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки с установленными в них попарно разделителями полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних [1].

При работе этого центробежно-шестеренного насоса приводятся во вращение предвключенные крыльчатки и соединенные с ними шестерни. Под действием напора, создаваемого крыльчатками, жидкость из индивидуальных выходных каналов через расточки в шестернях переправляется в межзубовые впадины шестерен и переносится ими в полость нагнетания, отделенную от полости всасывания разделителями, закрепленными в корпусе неподвижно, либо выполненными с ним за одно целое.

Недостаток этой конструкции - жесткое крепление шестерен относительно крыльчаток и разделителей полостей всасывания и нагнетания относительно корпуса.

Это крепление производится, как правило, запрессовкой с последующей установкой по месту контакта дополнительных резьбовых стопоров. При работе насоса температура рабочей жидкости возрастает (до 200 градусов и более), что приводит к ослаблению натягов, появлению поводок и возникновению перекосов в сопрягаемых парах, "шестерня-крыльчатка" и "корпус-разделители полостей всасывания и нагнетания", следовательно, к заклиниванию качающего узла насоса.

Задача изобретения обеспечение самоустанавливаемости шестерен и разделителей полостей всасывания и нагнетания относительно корпуса на любых режимах работы насоса, что повышает надежность его работы.

Указанная задача достигается тем, что в центробежно-шестеренном насосе, содержащем размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки с установленными в них попарно разделителями полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, в нем шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью радиального и осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, причем элементы передачи крутящего момента от крыльчатки к шестерням размещены внутри прорезей элементов осевой фиксации; разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе с возможностью осевого смещения, причем по меньшей мере одна из двух прилегающих к шестерням пар разделителей подпружинена в сторону шестерни, а фиксация сопряженных в пару разделителей от взаимного поворота выполнена в виде единого радиального стопора, заведенного в расположенные напротив друг друга выемки на тыльных сторонах разделителей.

Новым здесь является то, что шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью радиального и осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, причем элементы передачи крутящего момента от крыльчатки к шестерням размещены внутри прорезей элементов осевой фиксации; разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе с возможностью осевого смещения, причем по меньшей мере одна из двух прилегающих к шестерням пар разделителей подпружинена в сторону шестерни, а фиксация сопряженных в пару разделителей от взаимного проворота выполнена в виде единого радиального стопора, заведенного в расположенные напротив друг друга выемки на тыльных сторонах разделителей.

Установив шестерни относительно крыльчаток с возможностью радиального и осевого смещения, мы освободили шестерни от жесткой связи с крыльчатками, благодаря чему мы обеспечиваем самоустанавливаемость рабочих торцев шестерен относительно корпуса, что исключает появление перекосов шестерен в работе, приводящих, как известно, к заклиниванию качающего узла насоса. Отсутствие перекосов позволит также выбирать оптимальные торцовые зазоры между шестернями и корпусом.

Установив разделители полостей всасывания и нагнетания в корпусе с возможностью осевого смещения, причем так, что по меньшей мере одна из двух прилегающих к шестерням пар разделителей подпружинена в сторону шестерни мы устраняем не только перекосы торцов разделителей относительно сопряженных с ними торцов в кольцевых расточках шестерен, но и реализуем с помощью пружин торцовую компенсацию зазоров между шестернями и разделителями. Все это повышает надежность работы насоса.

Из уровня техники неизвестны центробежно-шестеренные насосы, у которых шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью радиального и осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, причем элементы передачи крутящего момента от крыльчатки к шестерням размещены внутри прорезей элементов осевой фиксации; разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе с возможностью осевого смещения, причем по меньшей мере одна из двух прилегающих к шестерням пар разделителей подпружинена в сторону шестерни, а фиксация сопряженных в пару разделителей от взаимного проворота выполнена в виде единого радиального стопора, заведенного в расположенные напротив друг друга выемки на тыльных сторонах разделителей. Поэтому можно сделать вывод о соответствии предлагаемого изобретения критериям "новизны" и "изобретательского уровня".

На фиг. 1 показан поперечный разрез шестерни по А-А;

на фиг. 2 - продольный разрез насоса;

на фиг. 3 - сечение по торцу разделителя;

на фиг. 4 - сечение по радиальному стопору;

на фиг. 5 - вид В на крыльчатку со снятой шестерней.

В центробежно-шестеренном насосе в расточках корпуса 1 поверх крыльчаток 2 размещены 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 и радиальной фиксации - в виде "Т"-образных шпонок 5, имеющих скругленную головку 6, установленную в осевую прорезь 7 внутри шестерни 3 и ножку 8, установленную в кольцевую радиальную канавку, выполненную снаружи крыльчатки. Шпонка 5 помещена внутрь разреза пружинного кольца 4 так, что ее ножка 8 попадает внутрь кольцевой канавки, предназначенной под установку пружинного кольца 4, и обеспечивает осевую фиксацию шпонки при работе насоса. В расточках же корпуса 1 с возможностью осевого смещения установлены и разделители 9 полостей всасывания и нагнетания, поджатые с помощью пружин 10 в торцы 11 кольцевых расточек 12 шестерен 3. Разделители 9 зафиксированы от взаимного проворота с помощью радиальных стопоров 13, установленных в расположенные напротив друг друга выемки 14 на тыльных сторонах разделителей 9. Крыльчатки 2 с помощью шлиц 15 соединены с валиками 16 и 17. Валик 17 - приводной.

При работе насоса крутящий момент от приводного валика 17 через шлицы 15 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 шпонку 5 (верхнюю) и крыльчатку 2 замыкается на валике 16 (ведомом).

Поскольку зазоры в элементах осевой и радиальной фиксации выполняются значительно большими, чем торцовые и радиальные зазоры в центробежно-шестеренных насосах, торцы шестерен 3 и разделителей 9 имеют возможность самоустанавливаться относительно сопрягаемых поверхностей с обеспечением идеального к ним прилегания.

При вращении крыльчаток 2 под действием развиваемого ими напора жидкость с входа через межлопаточные каналы крыльчаток 2 и кольцевые расточки 12 в шестернях 3 будет поступать в межзубовые впадины, расположенные в зоне всасывания, которые перенесут жидкость в зону нагнетания, отделенную от зоны всасывания разделителями 9, а затем на выход к потребителю.

Анализ элементов, составляющих устройство, показывает, что в нем использованы детали и узлы, каждый из которых в отдельности широко применяется в промышленности. Поэтому мы можем сделать вывод о соответствии предлагаемого решения критерию "промышленная применимость".

Источники информации:

1. Авт. свид. СССР N 209213, МКИ F 04 C 2/04, опубл. 1968 г. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Центробежно-шестеренный насос, содержащий размещенные снаружи центробежных предвключенных крыльчаток и установленные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые расточки с установленными в них попарно разделителями полостей всасывания и нагнетания, и элементы передачи крутящего момента от крыльчаток к шестерням и осевой фиксации последних, отличающийся тем, что шестерни относительно крыльчаток установлены с возможностью радиального и осевого смещения, а элементы осевой фиксации выполнены в виде разрезных пружинных колец, расположенных между шестернями и крыльчатками в средней части последних, причем элементы передачи крутящего момента от крыльчатки к шестерням размещены внутри прорезей элементов осевой фиксации.

2. Центробежно-шестеренный насос по п.1, отличающийся тем, что разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе с возможностью осевого смещения, причем по меньшей мере одна из двух прилегающих к шестерням пар разделителей подружинена в сторону шестерни, а фиксация сопряженных в пару разделителей от взаимного проворота выполнена в виде единого радиального стопора, заведенного в расположенные напротив друг друга выемки на тыльных сторонах разделителей.




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