Шестеренный насос

 

Использование: в смазочных системах двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе в зоне зацепленияшестерен выполнен установочно-подвижный (между всасывающей и нагнетательной полостями) ползун с камерой разгрузки межзубовых полостей. Ползун сообщен с всасывающей полостью. Шестерни выполнены с коэффициентом перекрытия , обеспечивающим одновременное зацепление двух пар зубьев. Ползун снабжен второй камерой, расположенной в нагнетательной полости и отделенной от первой камеры перемычкой, ширина которой меньше шага закрепления зубьев шестерен . Регулятор содержит механически связанный с ползуном подпружиненный поршень, надпоршневая полость которого сообщена с системой потребителя для поддержания заданного давления нагнетаемой жидкости, 3 ил.

Ффффф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PЕСГ1УБЛИК (51)5 F 04 С 2/04

СО

О

6д

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4857850/29 (22) 06.08,90 (46) 07,04,93. Бюл. N 13 (71) Научно-исследовательский конструк торско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (72) А.А.Тихомиров (56) Авторское свидетельство СССР

N515886,,кл. F 04 С 1/04, 1974, (54) ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС (57) Использование: в смазочных системах двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: в корпусе в зоне зацепления шестерен выполнен установочно-подвижный (между всасыBBoИзобретение относится к гидромашиностроению, а именно к насосам для перекачки жидких сред и может быть использовано; в частности, в смазочных системах двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности работы насоса, а именно обеспечение автоматического поддержания давления рабочей жидкости у потребителя.

На фиг.1 изображен предлагаемый ше стеренный насос, общий вид в разрезе; на фиг,2 — сечение А-,А на фиг.1; на фиг.3— сечение B — В на фиг.1.

Шестеренный насос (фиг.1, 2, 3) содержит корпус с крышкой 2, в расточках которого установлены внутренняя ведущая шестерня 3, жестко закрепленная на приводном валу 4, и внешняя ведомая шестерня

5, В зоне входа шестерен 3 и 5 в зацепление на поверхности крышки 2, примыкающей к

„„ Ы„„18О7238 А1 щей и нагнетательной полостями) ползун с камерой разгрузки межзубовых полостей.

Ползун сообщен с всасывающей полостью.

Шестерни выполнены с коэффициентом перекрытия, обеспечивающим одновременное зацепление двух пар зубьев. Ползун снабжен второй камерой, расположенной в нагнетательной полости и отделенной от первой камеры перемычкой, ширина которой меньше шага закрепления зубьев шестерен. Регулятор содержит механически связанный с ползуном подпружиненный поршень, надпоршневая полость которого сообщена с системой потребителя для поддержания заданного давления нагнетаемой . жидкости. 3 ил. торцам шестерен 3 и 5, выполнен паз 6, длина которого более длины дуги, на которой происходит вытеснение рабочей жидкости, то есть больше расстояния по дуге между точкой а (фиг.1) пересечения окружностей головок зубьев и точкой Ь, общей для начальных окружностей внутренней и внешней шестерен. Паз 6 может быть выполнен криволинейным, например по дуге с радиусом R, с центром, лежащим на линии центров 01 и 02, однако наиболее технологичным является прямолинейный паз прямоугольного профиля. Обязательным условием в любом случае является сообщение паза 6 со сжимающимися межэубовыми полостями на всей длине вытеснения рабочей жидкости. В пазу 6 установлен с минимальными зазорами подвижный ползун 7, приводимый в возвратно-поступательное движение штоком 8.

В крышке 2 имеются окно 9 подвода жидко180 7238 сти и окно 10 отвода жидкости, при этом окно 9 сообщено каналом 11 с концом паза

6, второй конец паза 6 сообщен с окном 10 отвода жидкости. Ползун 7 механически связан штоком 8 с поршнем 12. установленным в цилиндре 13 вместе с пружиной 14, при этом полость 15 цилиндра 13 гидравлически сообщена с системой потребителя жидкости.

Ползун 7 делит паз 6 на две камеры; камеру 16 разгрузки межзубовых полостей, которая каналом 11 сообщена с всасывающей полостью 9, и вторую камеру 17, расположенную в нагнетательной полости 10 и отделенную от первой камеры 16 перемычкой ползуна 7, ширина которой в плоскости торцов шестерен 3 и 5 меньше шага зубьев шестерен.

Шестеренный насос работает следующим образом.

При вращении внутренней шестерни 3 (по часовой стрелке, фиг.1) в зоне выхода зубьев шестерен из зацепления межзубовые полости заполняются жидкостью, поступающей из окна 9 подвода жидкости, в . указанных полостях жидкость переносится в зону входа зубьев в зацепление, где жидкость вытесняется в окно 10 отвода жидкости. Количество вытесняемой в окно 10 жидкости зависит от положения ползуна 7 в пазу 6. Так при крайнем положении ползуна 7 (в начале входа зубьев в зацепление) вся жидкость, вытесняемая зубьями, нагнетается в окно 10 отвода жидкости, при положении ползуна 7 в другом крайнем положении (в зоне минимального объема между зубьями) жидкрсть вытесняется в паз

6 и затем через канал 11 поступает в окно 9 подвода жидкости (всасывающую полость).

При любом промежуточном положении ползуна 7 жидкость также вытесняется в паз

6, но при этом делится на две части: одна часть жидкости поступает в камеру 17 паза

6. сообщенную с окном 10 отвода; другая в камеру 16 паза 6, сообщенную с окном 9 подвода жидкости.

Таким образом, изменяя положение ползуна 7, можно получить любую подачу насоса в диапазоне от максимальной, определяемой конструкцией насоса и частотой вращения приводного вала 4, до нулевой подачи; соответствующей положению подвижного полэуна 7 в зоне минимального объема между зубьями шестерен 3 и 5..

На каждом установившемся режиме работы насоса (системы) поршень 12 находится в равновесии под действием двух сил: силы давления жидкости в полости 15 и силы пружины 14; при уменьшении давления жидкости в полости 15, сообщенной с потребителем, поршень 12 под действием пружины 14 перемещается вместе с ползуном 7 в

° направлении увеличения подачи, и наоборот, при увеличении давления жидкости в полости 15 поршень 12, деформируя пружину 14, изменяет положение ползуна 7 в направлении уменьшения подачи.

Таким образом в системе потребителя. автоматически поддерживается давление

"0 жидкости в интервале значений, определяемых жесткостью пружины 14, Выполнение насоса описанным выше образом позволяет повысить эффективность его работы, в частности обеспечить

15 подачу насосом жидкости в количестве, не превышающем необходимый pacxaQ в системе потребителя, Так, например, при использовании предлагаемого насоса в смазочной системе двигателя внутреннего

20 сгорания на большинстве скоростных режимов работы двигателя, близких или превышающих номинальный скоростной режим, в результате исключения излишне нагнетаемого насосом масла в систему и сбрасываемого затей редукционным клапаном в масляную емкость, значительно снижаются затраты энергии на привод масляного насоса, повышается механический КПД и улуч- шается топливная экономичность

30 двигателя.

Одновременно с этим улучшаются условия работы смазочного масла в результате уменьшения его подогрева (так как в данном случае отсутствует дросселирование масла

35 в редукционном клапане) и снижения дополнительного насыщения масла воздухом при истечении из сливного или редукционного клапана, что позволяет увеличить продолжительность работы смазочного масла меж40 ду его сменами и таким образом снизить общий эксплуатационный расход масла двигателем.

Поддержание постоянного давления масла в смазочной системе улучшает условия работы пар трения, уменьшает интенсивность их износа и повышает надежность и долговечность двигателя.

Формула изобретения

Шестеренный насос, в корпусе которого

50 в зоне зацепления шестерен выполнен по крайней мере один установочно-подвижный (между всасывающей и нагнетательной полостями), ползун с камерой разгрузки межзубовых полостей, сообщенный с

55 всасывающей полостью, шестерни выполнены с коэффициентом перекрытия, обеспечивающим одновременное зацепление по меньшей мере двух пар зубьев, а ползун снабжен второй камерой, располо>кенной в нагнетательной полости и отделе><ной от

1807238 первой камеры перемычкой, ширина которой меньше шага зацепления зубьев шестерен,отлича ющи йс ятем,что, с целью повышения эффективности в работе, насос снабжен оегулятором, включающим механически связанный с ползуном подпружиненный поршень, надпоршневая полость которого сообщена с точкой системы потребителя для поддержания у последнего заданного давления нагнетаемой жидкости, 5

1807238

7 3 И f4 12 В

Составитель А. Тихомиров

Техред М.Моргентал Корректор М, Куль

Редактор Н. Козлова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1368 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5