Шестеренний насос

1 Шестеренний насос, що містить корпус, який має камери всмоктування і нагнітання і вали з шестернями, які він щільно обхоплює, який відрізняється тим, що корпус насоса має додатковий об'єм, а одна із шестерень має поршень і виконана рухливою на своєму валу, по шліцах якого вона має можливість зміщатися разом із поршнем уздовж осі вала й усередині додаткового об'єму, при цьому на одному зі своїх торців рухлива шестірня має тонку циліндричну частину, на якій установлений на підшипниках поршень, з іншого торця рухлива шестірня має циліндричну частину з діаметром, рівним зовнішньому діаметру зубів шестірні, у свою чергу поршень виконаний у вигляді втулки з таким же діаметром, що і рухлива шестірня, і має на всій довжині ЗОВНІШНІЙ радіуснии паз із радіусом, що визначається ЗОВНІШНІМ діаметром зубів шестірні, яка не переміщається, поршень застопорений на тонкій циліндричній частині рухливої шестірні від осьового зсуву щодо самої рухливої шестірні, у той же час додатковий об'єм складається з порожнини рухливої шестірні і порожнини поршня, при цьому порожнина поршня має ВІДПОВІДНИЙ радіусному пазу поршня радіуснии виступ на своїй СТІНЦІ, крім того порожнина рухливої шестірні і порожнина поршня сполучені трубопроводами з ЗОВНІШНІМ пристроєм 2 Пристрій за п 1, який відрізняється тим, що шестерні цілком із зачеплення не виводяться, при цьому порожнина рухливої шестірні по довжині виконана меншою, ніж довжина самої рухливої шестірні, а нагнітальна й всмоктувальна лінії насоса сполучені перепускним клапаном 3 Пристрій за п 2, який відрізняється тим, що нагнітальна й всмоктувальна лінії насоса сполучені каналом на СТІНЦІ порожнини рухливої шестірні Винахід ставиться до гідравлічних устроїв і може бути використаний в пдропередачах і системах гідравліки як елемент із безступеневим регулюванням подачі Серед відомих аналогів найбільше близьким є шестеренний насос типу НШ-10 («Гидравлическое оборудование», каталог-справочник, часть 1, Москва, 1967г, стр 19), який складається з пари зачіплюючихся циліндричних шестерень, установлених на валах і розміщених у його щільно обхоплюючому корпусі, який має камери в місцях входу шестерень у зачеплення і виходу з зачеплення При обертанні шестерень рідина, укладена в западинах зубів, переноситься з камери всмоктування в камеру нагнітання Камера нагнітання, у свою чергу, утворена корпусом насоса і збіжними і зачіпаючимися зубами Поверхні збіжних зубів, омивані рідиною, витискують при обертанні шестерень більше рідини, ніж може поміститися в просторі, що звільняється зубами, що зачіпляються Різниця об'ємів, що описуються робочими поверх нями цих пар зубів, витискується в нагнітальну ЛІНІЮ насоса Але в даній конструкції шестеренного насоса подача робочої рідини не може регулюватися незалежно від КІЛЬКОСТІ обертів шестерень, тому що робочі об'єми камер всмоктування і нагнітання залишаються постійними Ціллю винаходу є можливість безступеневого регулювання продуктивності насоса незалежно від КІЛЬКОСТІ обертів шестерень Поставлена ціль досягається тим, що у відомому шестеренному насосі, що містить у щільно обхоплюючому корпусі, шестерні з валами, та камери всмоктування і нагнітання, введені такі конструктивні зміни одна із шестерень виконана рухливою на своєму валу, по шліцах якого вона може зміщатися уздовж нього, при цьому рухлива шестірня виконана заодно з тонкою циліндричною частиною на одному із своїх торців, на якій установлений на підшипниках поршень, з іншого торця вона має циліндричну частину с діаметром, рівним ю (О 46251 зовнішньому діаметру зубів, і виконану для герметичності, рухлива шестірня має можливість вільно обертатися усередині поршня і переміщатися по валу разом з ним, у результаті того, що підшипники утримують поршень від зсуву уздовж осі рухливої шестірні, поршень має на всій довжині ЗОВНІШНІЙ радіусний паз, радіус цього паза визначається ЗОВНІШНІМ діаметром зубів шестірні, яка не переміщається, корпус насоса має додатковий об'єм, що складається з порожнини рухливої шестірні, яка заповнюється рухливою шестірнею в результаті и зсуву, і порожнини поршня, що заповнюється поршнем шестірні при зворотному прямуванні рухливої шестірні і поршня, порожнина поршня має ВІДПОВІДНИЙ радіусному пазу поршня радіусний виступ на своїй СТІНЦІ, завдяки цьому поршень не має можливості обертатися в корпусі, порожнина поршня і порожнина рухливої шестірні мають отвори для можливості підключення до зовнішнього пристрою У результаті зсуву рухливої шестірні і поршня змінюється довжина, зачеплення зубів шестерень, і отже змінюється робочий об'єм камер всмоктування і нагнітання При цьому робочий об'єм камер всмоктування і нагнітання це об'єм між робочими поверхнями зубів, а робочою поверхнею зубів шестерень насоса вважається їх поверхня на довжині зачеплення, ІНШІ Ж поверхні зубів працюють вхолосту і є неробочими Довжина зачеплення зубів визначає розмір різниці об'єму рідини, що витискується робочими поверхнями збіжних, при обертанні шестерень, зубів і об'єму рідини, що може поміститися в просторі, який звільняється робочими поверхнями зубів, що зачіпляються Плавний зсув рухливої шестірні і заодно з нею поршня усередині додаткового обсягу в корпусі провадиться перекачуванням гідравлічної рідини з порожнини рухливої шестірні в порожнину поршня від зовнішнього пристрою, наприклад гідроциліндра Тим самим, зміна робочого об'єму камер всмоктування і нагнітання при плавному зсуву рухливої шестірні і заодно з нею поршня забезпечує безступеневе регулювання подачі насоса З метою зменшення зносу зубів у момент вмикання подачі насоса шестерні можуть цілком із зачеплення не виводитися, при цьому порожнина рухливої шестірні по довжині виконана меншою, ніж довжина самої рухливої шестірні, а нагнітальна й всмоктувальна лінії насоса сполучені перепускним клапаном або в іншому випадку, замість перепускного клапана, на СТІНЦІ порожнини рухливої шестірні виконується канал, що з'єднує камери всмоктування і нагнітання через об'єми, утворені неробочими поверхнями зубів рухливої шестірні і внутрішньої поверхні порожнини рухливої шестірні Самий канал стає цілком відкритим тоді, коли рухлива шестірня заповнить до упора порожнину рухливої шестірні На фіг 1 креслення показаний перетин насоса по осях валів шестерень, тут зображений корпус із встановленими в ньому шестернями на валах і поршнем рухливої шестірні На фіг 2 зображено перетин додаткового об'єму корпуса насоса з радіусним виступом на СТІНЦІ І поршень, установлений на тонкій циліндричній частині рухливої шестірні, що у свою чергу одягнена на вал із шліцами На фіг 3 креслення зображена шестірня, яка не переміщається, з зубами усередині радіусного пазу поршня, а також корпус насоса Фіг 4 містить поперечний перетин шестерень насоса усередині їхнього корпуса, що щільно обхоплює, і камери всмоктування і нагнітання На фіг 5 зображений перетин додаткового об'єму корпуса з розташованої усередині нього рухливою шестірнею на своєму валу Фіг 6 містить поперечний перетин порожнини рухливої шестірні з каналом, розташованим на СТІНЦІ цієї порожнини Як приклад конкретного виконання на фіг1, графічного додатка, показаний шестеренний насос, у якому в корпусі 1 установлена шестірня 2 на валі 3 і рухлива шестірня 4 на валі зі шліцами 5 Рухлива шестірня 4 має в одному зі своїх торців тонку циліндричну частину, на якій установлений на підшипниках 7 поршень 6, з іншого торця вона має циліндричну частину з діаметром рівним зовнішньому діаметру зубів шестірні виконаної для герметичності Поршень 6 має на всій довжині ЗОВНІШНІЙ радіусний паз Радіус цього паза визначається ЗОВНІШНІМ діаметром зубів шестірні 2 Усередині корпуса 1 є додатковий об'єм, що складається з порожнини рухливої шестірні Є і порожнини поршня Ж Порожнина поршня Ж має, ВІДПОВІДНИЙ радіусному пазу поршня 6, радіусний виступ на своїй СТІНЦІ Порожнина рухливої шестірні Є і порожнина поршня Ж мають отвори, ВІДПОВІДНО, Л і М Для варіанта виконання насоса з шестернями, які цілком із зачеплення не виводяться порожнина рухливої шестірні Є має канал Н на своїй СТІНЦІ, як показано на фіг 6, і по довжині виконана меншою, ніж довжина самої рухливої шестірні Перекачуючи за допомогою зовнішнього пристрою гідравлічну рідину через отвори Л і М із порожнини Є в порожнину Ж, або навпаки, рухлива шестірня 4 разом із поршнем 6 плавно зміщується по шліцах вала 5 щодо шестірні 2 усередині порожнин Є і Ж, при цьому змінюється довжина зачеплення зубів і ВІДПОВІДНО робочий об'єм камер всмоктування І і нагнітання К, у результаті чого здійснюється безступеневе регулювання подачі насоса У якості зовнішнього пристрою може бути використаний гідроциліндр із принциповою схемою роботи, показаною в підручнику для вузів «Об'ємні насоси і гідравлічні двигуни гідросистем», §127 («Объемные насосы и гидравлические двигатели гидросистем» Учебник для вузов М , «Машиностроение», 1974) У випадку виконання насоса з шестернями, які цілком із зачеплення не виводяться, канал Н при крайньому положенні рухливої шестірні, як зазначено на фіг 6, перепускає робочу рідину з камери всмоктування в камеру нагнітання, розвантажуючи тим самим нагнітальну й всмоктувальну лінії насоса Фіг. 2 В-Б О Фіг. З -. г Фіг. 4 46251 г-гО Фіг. 5 д-д о Фіг. 6 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71