BG2129U1 - Хидравлична зъбна помпа - Google Patents

Abstract

Полезният модел се отнася до хидравлична зъбна помпа, предназначена за вграждане в компактни машини и съоръжения, които работят в агресивни среди. Зъбната помпа включва две външно назъбени, сдружени с хлабина вал-зъбни колела (2) с прави зъби, лагерна плочка (4), която двустранно затваря междузъбните пространства, както и заден капак (14) и преден капак (15) с оформени цилиндрични отвори (13), които заедно със съответните повърхнини на вал -зъбните колела (2, 3) образуват радиални плъзгащи лагери. Описаните конструктивни елементи и взаимното им разположение водят до намаляване на габаритите и масата на зъбната помпа, като се намалява и пространството, което заема помпата в съответната машина. 4 претенции, 5 фигури

Description

Област на техниката

Полезният модел се отнася до хидравлична зъбна помпа, която може да намери приложение при предаване на произведената от двигателя енергия, на хидравличния поток, задвижващ управляващите механизми и изпълнителни органи на компактни машини и съоръжения, които са с ускорено морално и физическо стареене, но със запазени стойности на работните характеристики и се използват в среда с традиционни или слабо завишени изисквания към звуковото замърсяване на околната среда.

Предшестващо състояние на техниката

Известни са хидравлични зъбни помпи, състоящи се най-малко от една двойка вал-зъбни колела с външни зъби, чийто принцип на действие е подчинен на движението на сгъстяваната флуидна среда от смукателната към нагнетателната камера, като изтласкването на флуида става чрез потапяне на сдружения зъб в съответното междузъбно пространство. Благодарение на конструктивното решение, осигуряващо непрекъснат контакт между еволвентните странични повърхнини на сдружените зъби, не се допуска протичане на флуид от нагнетателната към смукателната камера. Междузъбното пространство е затворено отстрани с лагерни тела, които чрез съответните равнинни и цилиндрични повърхнини на вал-зъбните колела образуват осоворадиални плъзгащи хидродинамични лагери. Радиалното протичане на флуида е ограничено от корпусното тяло.

Известна е хидравлична зъбна помпа BG 1739 U1, която включва две външно назъбени, сдружени с хлабина вал-зъбни колела с винтови зъби, чиято дебелина на зъбите, съответно широчина на междузъбието, осигуряват дроселиращо разстояние между неактивните странични еволвентни повърхнини, разделящо на две камери, полученото в зоната на двойно зацепване затворено пространство. Лагерните тела, съответно задно лагерно тяло, изпълнено с уравновесяващ канал и предно лагерно тяло, изпълнено с разтоварващи канали, заедно с вал-зъбните колела образуват зъбно-лагерен пакет, който е монтиран в корпусното тяло с подходяща хлабина, която позволява самонагаждане и сработване

U1 на съответната му повърхнина с цилиндричната повърхнина на зъбния венец.

Известна е балансирана хидравлична зъбна помпа BG 1499 U1, включваща тяло с монтирани от двете му страни преден капак с изходящ отвор и заден капак с входящ отвор, при което в тялото е разположен зъбно-лагерен пакет, включващ два броя вал-зъбни колела с външно оформени прави зъби с еволвентен профил, чиято дебелина на зъбите е определена така, че зъбните колела са сдружени с дроселиращо разстояние между неактивните странични еволвентни повърхнини на зъбите, а пространството в зоната на двойно зацепване е разделено от дроселиращото разстояние на смукателна камера и нагнетателна камера, а валовете на двете вал-зъбни колела са лагерувани в лагерни тела, разположени в тялото и монтирани огледално от двете страни на зъбните колела чрез лагерни отвори, като по челата на лагерните тела, ориентирани към зъбните колела са изработени по два канала, единият от които е разположен от страната на смукателната камера, а другият - от страната на нагнетателната камера, при което по задните повърхнини на лагерните тела, ориентирани съответно към преден капак и заден капак са изработени профилни канали, в които са монтирани уплътнители.

Описаните конструкции на зъбни помпи са подходящи и приложими в машини и съоръжения, работещи в агресивни среди, т.е. имат ограничено приложение в резултат на прилаганите конструктивни решения и условия на работа на зъбните помпи, изискващи спазване на заложените технически параметри и режими на работа, например по отношение на вискозитета, работната температура и чистота на маслото, се гарантира непрекъсната трисменна работа, в продължение най-малко на пет години.

Известни са специални хидравлични зъбни помпи за вграждане в машини и съоръжения с ускорено морално и физическо стареене, като използваните конструктивни решения предполагат, че с намаляване срокът на експлоатация на зъбната помпа намаляват и параметрите на работните характеристики - номинално налягане, дебит и общ коефициент на полезно действие, което води до влошаване на производителността.

Техническа същност на полезния модел

Задача на полезния модел е да се създаде специална хидравлична зъбна помпа, която да се отличава с дълговечност, подходяща за компактни машини и съоръжения с ускорено физическо и морално стареене, при запазени стойности на работните характеристики - номинално налягане, дебит, пулсации на налягане и дебит, ниво на шума и общ коефициент на полезно действие.

Задачата на полезния модел се решава със зъбна помпа, състояща се от тяло с монтирани от двете му страни преден капак с изходящ отвор и заден капак с входящ отвор. В тялото е разположен зъбно-лагерен пакет, включващ два броя вал-зъбни колела с външно оформени прави зъби с еволвентен профил, като дебелината на зъбите е определена така, че зъбните колела са сдружени с дроселиращо разстояние между неактивните странични еволвентни повърхнини на зъбите, а пространството в зоната на двойно зацепване е разделено от дроселиращото разстояние на смукателна камера и нагнетателна камера. Валовете на двете вал-зъбни колела са лагерувани в лагерни тела, разположени в тялото и монтирани огледално от двете страни на зъбните колела чрез лагерни отвори. По челата на лагерните тела, ориентирани към зъбните колела са изработени по два канала, единият от които е разположен от страната на смукателната камера, а другият - от страната на нагнетателната камера. По задните повърхнини на лагерните тела, ориентирани съответно към предния капак и задния капак са изработени профилни канали, в които са монтирани уплътнители.

Съгласно полезният модел лагерните тела са оформени като лагерни плочки, като каналът, разположен по челото на лагерната плочка от страната на смукателната камера е захранващ канал, а каналът разположен по челото на лагерната плочка от страната на нагнетателната камера е разтоварващ канал. В профилния канал, изработен по задната повърхнина на лагерната плочка е монтиран упор, а по задната повърхнина на лагерната плочка е оформен канал, свързващ лагерния отвор в лагерна плочка със смукателната камера. В задния капак са изпълнени два еднакви, глухи цилиндрични лагерни отвори, а в предния капак са изработени два лагерни отвора, съответно един светъл цилиндричен лагерен отвор и един глух цилиндричен лагерен отвор.

Съгласно полезният модел в глухите цилиндрични отвори на задния капак са оформени

U1 захранващ канал и отвеждащ канал, а в цилиндричните отвори на предния капак са оформени захранващ и отвеждащ канали.

Съгласно едно предпочитано изпълнение на полезния модел лагерните плочки, предния и задния капак, затварящи корпусното тяло са изпълнени от алуминиева сплав AlSi9Cu3(Zn) ΕΝ 1706.

Описаната хидравлична зъбна помпа, обект на полезния модел, се отличава с опростена и технологична конструкция, осигуряваща дълговечност, подходяща за компактни машини и съоръжения с ускорено физическо и морално стареене при запазени стойности на работните характеристики - номинално налягане, дебит, пулсации на налягане и дебит, ниво на шума и общ коефициент на полезно действие. Описаните по-горе конструктивни изменения водят до намаляване на габаритните размери на зъбната помпа, респективно се намалява пространството, което помпата заема в машината или съоръжението. Хлабината в лагерната двойка гарантира хидродинамичния ефект, позволявайки сработване между външните цилиндрични повърхнини на зъбните венци и съответните вътрешни повърхнини на тялото. Намаленият обем и възможността за използване по-малко алуминиева сплав водят до намаляване масата на зъбната помпа. Ограниченото използване на алуминиеви сплави води до опазване на околната среда и намаляване себестойността на изделието.

Пояснение на приложените фигури

По-нататък в описанието е представено предпочитано изпълнение на хидравлична зъбна помпа, обект на полезния модел, онагледено подробно с помощта на придружаващите описанието фигури, където:

Фигура 1 представя зъбна помпа съгласно полезния модел, с две външно назъбени валзъбни колела с прави еволвентни зъби.

Фигура 2 представя странични изгледи на лагерна плочка и напречен разрез.

Фигура 3 представя изглед отпред на заден капак и напречен разрез.

Фигура 4 представя изглед отпред и отзад на преден капак и напречен разрез.

Фигура 5 - аксонометричен изглед на хидравлична зъбна помпа съгласно полезния модел, с частичен разрез.

з

2129 UI

Пример за изпълнение на полезния модел

По-нататък в описанието е представено едно примерно изпълнение на хидравлична зъбна помпа съгласно полезния модел, като използваните конструктивни елементи не ограничават използването и на други равностойни по функция елементи или материали, със същите качества и функционално предназначение.

Хидравличната зъбна помпа /фиг. 5/ се състои от тяло 1, с разположени в него водещо вал-зъбно колело 2 с външни прави еволвентни зъби, водимо вал-зъбно колело 3, с външни прави еволвентни зъби и две лагерни плочки 4, разположени огледално една спрямо друга /фиг. 2/, за предпочитане изработени от алуминиева сплав AlSi9Cu3(Zn) EN1706, които образуват със съответните челни повърхнини на зъбните венци осови плъзгащи хидродинамични лагери, затварящи междузъбните пространства. Откъм страната на зъбните венци, в лагерните плочки 4 са оформени захранващ канал 5, свързващ затворения при двойното зъбно зацепване обем със смукателното пространство (вход 6) и разтоварващ канал 7, свързващ посочения обем с нагнетателното пространство (изход 8). От другата им страна е изпълнен профилно оформен канал 9, в който са монтирани уплътнител 10 и упор 11, разделящи помпената камера на нагнетателна и смукателна, и канали 12, свързващи смукателната камера с глухи цилиндрични лагерни отвори 13, оформени в заден капак 14 /фиг. 3/. В предния капак 15 са оформени два цилиндрични лагерни отвора, съответно светъл, проходен отвор 16 и глух цилиндричен отвор 16’ /фиг. 4/, затварящи двустранно тялото 1. Споменатите по-горе канали и отвори формират със съответните цилиндрични повърхнини на шийките на вал-зъбните колела 2 и 3 радиални плъзгащи хидродинамични лагери, свързани с надлъжно ориентирани захранващ канал 17,17’ и извеждащи канали 18,18’. За предпочитане е задният и предният капак да са изпълнени от алуминиева сплав AlSi9Cu3 (Ζη) ΕΝ 1706, е което значително се намалява масата на хидравличната зъбна помпа. Хидродинамичният ефект в лагерната двойка се гарантира от радиалната й хлабина, която позволява и сработване между външните цилиндрични повърхнини на зъбните венци и съответните вътрешни повърхнини на тялото. Между тялото 1 и затварящите го от двете му страни капаци 14 и 15, в специално изпълнени канали 19 са поместени уплътнителни елементи 20. Капаците 14 и 15 са ориентирани спрямо тялото 1 посредством щифтове 21 и са закрепени неподвижно с помощта на скрепителни елементи, например винтове. В предния капак 15 са монтирани последователно уплътнител 22, който не допуска преминаване на течност между него и оформена за целта шийка на водещото вал-зъбно колело 2, и пружинен пръстен 23.

Действие на зъбната помпа

Хидравличната зъбна помпа съгласно полезният модел работи по следния начин. С помощта на скрепителни елементи, най-малко два винта, помпата се присъединява към работната машина, непоказана на фигурата, като се разполага на специално предвидена за целта площадка, непоказана на фигурите. Изходящият й отвор 8, който е оформен на предния капак 15, съвпада със захранващия отвор на задвижваното съоръжение, непоказано на фигурите. Зъбната помпа получава въртеливо движение чрез тялото, оформено в предния край на водещото валзъбно колело 2. Между валовете на двигателя и помпата е монтиран съединител, непоказан на фигурите. Входът 6 на помпата, който е оформен на задния капак 14, е свързан с резервоара за масло през подходящ филтър, непоказани на фигурите. При завъртане на водещото вал-зъбно колело 2, в указана на предния капак 15 посока /фиг. 5/, спрямо неподвижното тяло 1, водимото вал-зъбно колело 3 се завърта обратно, при което зъбите, намиращи се в смукателното пространство продължават да излизат от междузъбията. Площта на пространството, намиращо се от страната на входа 6 и затворено между тялото 1, челата на лагерните плочки 4, действащите странични повърхнини на сдружените зъби и уплътнителите 10, разделящи помпената камера нараства, което се изразява практически в увеличаване обема на смукателната камера, резултиращо в запълването й с флуид - масло. Засмуканото в междузъбното пространство масло, затворено от челата на двете лагерни плочки 4 и вътрешните цилиндрични повърхнини на тяло 1, се придвижва от вал-зъбните колела 2 и 3 към нагнетателното пространство. Същевременно зъбите, намиращи се в нагнетателната камера продължават да навлизат в междузъбията. Площта на пространството, намиращо се от страната

1108¹¾ im на изхода 8, и затворено между тялото 1, челата на лагерните плочки 4, действащите странични повърхнини на сдружените зъби и уплътнителите 10, разделящи помпената камера намалява, което се изразява практически в намаляване обема на нагнетателната камера, резултиращо в изтласкване на намиращия се в нея флуид - масло. Маслото, засмуквано от входа 6 в смукателната камера, преминава по захранващия канал 5 и в плъзгащите радиални хидродинамични лагери. Изтласкването на маслото от затворения обем се облекчава през разтоварващите канали 7, разположени в лагерните плочки 4, откъм страната на изхода 8. При описаното завъртане на зъбните колела се осъществява подаване на масло по захранващите канали 17, 17’ и отвеждането му по извеждащите канали 18, 18’ от радиалните плъзгащи хидродинамични лагери, както и непрекъснат контакт между действащите странични еволвентни повърхнини на сдружените зъби. Образуваното при това контактно петно се премества по посоката на въртене, ограничавайки възможността за протичане на масло от камерата за високо налягане (изход 8) към камерата за ниско налягане (вход 6).

Описаната хидравлична зъбна помпа, обект на полезния модел, е подходяща за вграждане в компактни машини и съоръжения, работещи в агресивни среди и области на човешката дейност, изискващи непрекъснато подобряване на средствата за производство. Дълговечността й е съобразена с изискването на потребителя, при запазване стойностите на работните характеристики - номинално налягане, дебит, пулсации на налягане и дебит, ниво на шума и общ коефициент на полезно действие.

Claims (3)

1. Претенции

   1. Хидравлична зъбна помпа, състояща се от тяло с монтирани от двете му страни преден капак с изходящ отвор и заден капак с входящ отвор, при което в тялото е разположен зъбнолагерен пакет, включващ два броя вал-зъбни колела с външно оформени прави зъби с еволвентен профил, чиято дебелина на зъбите е определена така, че зъбните колела са сдружени с дроселиращо разстояние между неактивните

   U1 странични еволвентни повърхнини на зъбите, а пространството в зоната на двойно зацепване е разделено от дроселиращото разстояние на смукателна камера и нагнетателна камера, а валовете на двете вал-зъбни колела са лагерувани в лагерни тела, разположени в тялото и монтирани огледално от двете страни на зъбните колела чрез лагерни отвори, като по челата на лагерните тела, 1 о ориентирани към зъбните колела са изработени по два канала, единият от които е разположен от страната на смукателната камера, а другият - от страната на нагнетателната камера, при което по задните повърхнини на лагерните тела, ориентирани съответно към преден капак и заден капак са изработени профилни канали, в които са монтирани уплътнители, характеризираща се с това, че лагерните тела са оформени като 2Q лагерни плочки (4), като каналът, разположен по челото на лагерната плочка (4) от страната на смукателната камера е захранващ канал (5), а каналът, разположен по челото на лагерната плочка (4) от страната на нагнетателната камера 25 е разтоварващ канал (7), при което в профилния канал (9), изработен по задната повърхнина на лагерната плочка (4) е монтиран упор (11), а по задната повърхнина на лагерната плочка (4) е 30 оформен канал (12), свързващ лагерния отвор в лагерна плочка (4) със смукателната камера, като в задния капак (14) са изпълнени два еднакви, глухи цилиндрични лагерни отвори (13), а в предния капак (15) са изработени един светъл, 3 5 проходен цилиндричен лагерен отвор (16) и един глух цилиндричен лагерен отвор (16’).
2. 2. Зъбна помпа съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че в цилиндричните отвори (13) назалния капак (14) са оформени надлъжен 40 канал (17) и отвеждащ канал (18), а в предния капак (15) са оформени надлъжен канал (17’) и отвеждащ канал (18’).
3. 3. Зъбна помпа съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че лагерните плочки (4) са изпълнени от сплав AlSi9Cu3(Zn) ΕΝ 1706.

   45 4. Зъбна помпа съгласно претенция 1, харак- теризираща се с това, че капаците (14 и 16) са изпълнени от сплав AlSi9Cu3(Zn) ΕΝ 1706.