DK143462B

DK143462B - GEAR PUMP

Info

Publication number: DK143462B
Application number: DK372269AA
Authority: DK
Inventors: G L Hansen; J H Petersen
Original assignee: Danfoss As
Priority date: 1968-07-12
Filing date: 1969-07-10
Publication date: 1981-08-24
Also published as: SE355643B; DK143462C; NO124327B; ES369412A1; AT287504B

Description

U34G2 »U34G2 »

Opfindelsen angår en tandhjulspumpe med et med udvendige tænder forsynet tandhjul og en med indvendige tænder forsynet tandring, og hvor tandhjulssættet er styret i en ringformet udsparing i pumpens hus, og hvor begge tandhjulene roterer 5 om sin egen akse, og hvor begge sider af tandhjulene er dækket af en væg, hvor der i det mindste i den ene væg er anbragt et cirkelformet trykspor og et sugespor på hver side af midterlinien, der forbinder akserne, og hvor tryksporets ende har en større afstand fra midteraksen end sugesporets ende.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The invention relates to a gear pump having an external toothed gear and an internal toothed ring, wherein the gear set is guided in an annular recess in the pump housing, where both cogs rotate about their own axis and both sides of the gears are covered by a wall where at least in one wall is arranged a circular pressure groove and a suction groove on each side of the center line connecting the axes, and the end of the groove having a greater distance from the central axis than the end of the suction groove.

lo Denne type tandhjulspumper er meget vidt udbredt. Det er sædvanligt at lede såvel tryksporet som sugesporet over en forholdsvis stor del af en halvcirkel, således at pumpekamrene, som dannes mellem tandelementernes tænder, og som kontinuerligt henholdsvis formindskes og forstørres, gradvis kan fyl-15 des eller tømmes. Mindsteafstanden mellem tryksporet og sugesporet må ved begge ender være noget større end en tanddeling, da en kortslutning ellers ville opstå mellem tryksiden og sugesiden. Som regel vælges afstanden af sikkerhedsmæssige grunde imidlertid noget større. I de fleste tilfælde har trykspors 2o og sugespors ende den samme afstand fra pumpens midterlinie eller neutrallinie.lo This type of gear pumps is very widespread. It is customary to guide both the pressure groove and the suction groove over a relatively large portion of a semicircle, so that the pump chambers formed between the teeth of the tooth elements, which are continuously diminished and enlarged, respectively, can be gradually filled or emptied. The minimum distance between the pressure groove and the suction groove must be slightly larger at both ends than a tooth split, as a short circuit would otherwise occur between the pressure side and the suction side. As a rule, however, the distance is chosen somewhat for safety reasons. In most cases, the pressure groove 20 and the suction groove end have the same distance from the center line or neutral line of the pump.

Tandhjulspumper af denne slags viser ofte, når de har været i drift i længere tid, en stærk slitage på tandhovederne.Gear pumps of this kind often, when operating for an extended period of time, show a strong wear on the tooth heads.

Denne slitage kan ikke forklares ved det normale slid ved 25 drift, da en tilsvarende slitage af de øvrige berøringspunkter mellem tænderne, særlig på flankerne, ikke findes.This wear cannot be explained by the normal wear at operation, as a corresponding wear of the other contact points between the teeth, especially on the flanks, is not found.

Man har konstateret, at denne slitage på tandhovederne beror 2 U3A62 på den trykkraft, som presser tandhovederne i området med det største kammervolumen mod hinanden. Denne trykkraft stammer åbenbart fra, at en lille mængde væske, f.eks. olie, bliver indelukket i pumpekammeret ved overgang fra tryksiden til su-5 gesiden, og særlig slemt bliver det, når kammeret formindskes.It has been found that this wear on the tooth heads depends on the compressive force which presses the tooth heads in the area with the largest chamber volume towards each other. This compressive force obviously results from a small amount of liquid, e.g. oil, becomes enclosed in the pump chamber upon transition from the pressure side to the suction side, and becomes particularly bad when the chamber is reduced.

Formålet med opfindelsen er at formindske eller fjerne den forøgede slitage på tandhovederne.The object of the invention is to reduce or remove the increased wear on the tooth heads.

Dette gøres ifølge opfindelsen ved, at der findes en kanal mellem det cirkelformede trykspors ende og midterlinien, som lo forløber således, at den forbinder tryksporet og det største trykkammer mellem tandhjulssættet, således at overdækningsfladen mellem kanalen og kammeret vokser tilnærmelsesvis proportionalt med drejningsvinklen.This is done according to the invention by providing a channel between the end of the circular groove and the center line, which extends so as to connect the printing groove and the largest pressure chamber between the gear set, so that the cover surface between the channel and the chamber grows approximately proportional to the angle of rotation.

Herved opnår man, at man over kanalen får et forudbestemt 15 trykfald af den indespærrede olie i det største trykkammer, og ikke et pludseligt trykfald, og dermed mindre slitage på tandhjulssættet. Endvidere vil en indespærret luftblære, der tages med fra sugesporet og bringes til tryksiden, ikke blive udsat for kompression, som vil bevirke, at luftblæren kollap-2o ser på tryksiden og medvirker til forøgelse af støj i tandhjulssættet.This results in a predetermined 15 pressure drop of the trapped oil in the largest pressure chamber, and not a sudden pressure drop, and thus less wear on the gear set. Furthermore, a trapped air bladder which is taken from the suction groove and brought to the pressure side will not be subjected to compression which will cause the air bladder collapse-2o to look at the pressure side and contribute to increase the noise in the gear set.

Det er endvidere ifølge opfindelsen hensigtsmæssigt, at en kanal i retning af midterlinien står i forbindelse med sugesporets ene ende og danner forbindelse mellem kamrene, der befin-25 der sig mellem midterlinien og sugesporets ende.Further, according to the invention it is convenient that a channel in the direction of the center line communicates with one end of the suction track and forms a connection between the chambers located between the middle line and the end of the suction track.

Herved opnår man, at kanalen på sugesiden bevirker, at luftblærer, der tages med fra tryksporet og over til sugesporet, ikke kommer til at ekspandere med et brag, men på grund af kanalen vil kunne ekspandere langsomt og dermed også give mindre 3o støj.In this way, the duct on the suction side achieves that air blisters that are taken from the pressure groove to the suction groove will not expand with a bang, but because of the duct will be able to expand slowly and thus also cause less noise.

Ifølge opfindelsen vil det være hensigtsmæssigt, at kanalen på sugesiden er kortere end kanalen på tryksiden. På denne måde er det muligt, at den tilsvarende ende af tryksporet kan komme så tæt på midterlinien som muligt, for på bedst mulig måde 3 143462 at begrænse indespærringen af væske i kamrene med det mindste volumen.According to the invention, it will be convenient that the channel on the suction side is shorter than the channel on the pressure side. In this way, it is possible that the corresponding end of the pressure groove may come as close to the center line as possible in order to minimize, in the best possible way, the confinement of fluid in the chambers of the smallest volume.

Opfindelsen bliver nedenfor nærmere forklaret i forbindelse med tegningen, der viser i 5 fig. 1 et sidebillede delvis i snit langs linien A-A i fig. 2 af en tandhjulspumpe ifølge opfindelsen, fig. 2 et billede ovenfra af tandelementerne i planet A-B i fig. 1, fig. 3 et tværsnit i forstørret målestok gennem tryksporet, lo fig. 4 et tværsnit i forstørret målestok gennem kanalen på tryksiden.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing, which shows in FIG. 1 is a side view, partially in section, taken along line A-A of FIG. 2 of a gear pump according to the invention; FIG. 2 is a top plan view of the tooth elements of plane A-B of FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view through the pressure groove; FIG. 4 is an enlarged cross-section through the channel on the printing side.

Pumpen i fig. 1 viser et pumpehus 1, i hvilket en drivaksel 2, en ring 3 og et dæksel 4 er lejret, som er forbundet med hinanden med skruerne 5. Akslen 2 driver et med udvendige tænder 15 forsynet tandhjul 6. I ringen 3 er der anbragt en ringformet udsparing 7, i hvilken en med indvendige tænder forsynet tandring 8 roterer, som sammen med tandhjulet 6 danner pumpekamrene 9. Udsparingen 7 og tandringens 8 aksel lo er forskudt i forhold til tandhjulets 6 aksel 11. I dækslet 4 er der anbragt 2o et sugespor 12 og et trykspor 13. Pumpehuset 1 er lukker af et dæksel 14.The pump of FIG. 1 shows a pump housing 1 in which a drive shaft 2, a ring 3 and a cover 4 are mounted, which are connected to each other by the screws 5. The shaft 2 drives an external gear 15 with gear teeth 6. annular recess 7, in which a toothed ring 8 rotates with internal teeth, which together with the sprocket 6 forms the pump chambers 9. The recess 7 and the shaft 11 of the tooth ring 8 are displaced relative to the shaft 11. of the sprocket 6 A suction groove is arranged 2o 12 and a pressure groove 13. The pump housing 1 is the shutter of a cover 14.

Hvis man tænker sig akslerne lo og 11 forbundet med en midterlinie 15, så befinder sugesiden sig ved en drejning af akslen 2 i pilens 16 retning til højre for midterlinien 15 og tryksi-25 den sig til venstre for midterlinien 15.If the shafts 11 and 11 are thought to be connected to a center line 15, the suction side is located by turning the shaft 2 in the direction of the arrow 16 to the right of the center line 15 and the pressure side 25 to the left of the center line 15.

Kamrene 9 mellem tænderne forstørres på sugesiden og optager derved væske fra sugesporet 12. De overskrider midterlinien med deres største volumen og afgiver væsken ved uafbrudt volumenformindskelse til tryksporet 13, indtil de med det mindste 3o eller nul-volumen på ny overskrider midterlinien 15. På denne måde transporteres et konstant væskevolumen, og på tryksiden indstiller der sig et af modstanden i det tilkoblede system afhængigt pumpetryk.The chambers 9 between the teeth are enlarged on the suction side, thereby absorbing liquid from the suction groove 12. They exceed the center line with their largest volume and deliver the liquid by continuous volume reduction to the pressure groove 13 until they again at least 3o or zero volume exceed the middle line 15. On this In this way, a constant volume of liquid is transported, and on the pressure side one of the resistance of the coupled system adjusts depending on pump pressure.

4 1Λ3Λ624 1Λ3Λ62

Hvis en væskemængde er indespærret i et kammer 9 i området 17 med mindste volumen, og kammeret yderligere formindskes, opstår der et opadrettet tryk, som henholdsvis presser hovederne 18 og 19 på tandhjulet 6 og tandringen mod hinanden ved 5 området 2o med største kammervolumen, hvorpå disse udsættes for øget slitage. For at modvirke dette er den til området 2o grænsende ende 21 af tryksporet 13 i omkredsretningen anbragt med større afstand fra midterlinien 15 end sugesporets tilsvarende ende 22. På grund heraf nås tryksporet 21 først, når lo kammeret 9 efter overskridelse af midterlinien 15 allerede atter er formindsket. Derfor opstår der et modtryk i området foran kammeret 9a. For at dette tryk ikke skal blive for stort, er der ved enden 21 tilføjet en kanal på tryksiden, som strækker sig nærmest tangentialt frem til området foran midter-15 linien 15, i det viste udførelseseksempel endog ud over dette.If a quantity of liquid is confined to a chamber 9 in the least volume region 17 and the chamber is further reduced, an upward pressure is generated which presses heads 18 and 19 respectively on the sprocket 6 and the tooth ring against each other at the region 2o with the largest chamber volume. these are subject to increased wear and tear. To counteract this, the circumferential end 21 of the pressure groove 13 in the circumferential direction is disposed at a greater distance from the center line 15 than the corresponding end of the suction groove 22. As a result, the pressure groove 21 is only reached when the chamber 9, after exceeding the center line 15, is already again diminished. Therefore, a back pressure occurs in the area in front of chamber 9a. In order for this pressure not to become too great, at the end 21, a channel is added on the pressure side which extends almost tangentially to the area in front of the center-15 line 15, in the embodiment shown even beyond this.

Denne kanal 23 har, som fig. 4 viser, et yderst ringe tværsnit, således at trykket i kammeret 9a ganske vist opretholdes, uden dog at kunne antage en alt for høj værdi. Ved den tangentiale beliggenhed optræder der i begyndelsen kun ringe overdækning 2o mellem kammeret 9a og kanalen 23, hvorved der sker en ekstra drøvling.This channel 23 has, as FIG. 4 shows an extremely small cross-section so that the pressure in the chamber 9a is maintained, without being able to assume an excessively high value. At the tangential location, at first, there is only a small overlay 2o between the chamber 9a and the channel 23, thereby causing an additional ripple.

I området 17 med det mindste kammervolumen har sugesporets ende 24 i omkredsretningen en større afstand fra midterlinien end tryksporets 13 ende 25. Ved bibeholdelse af en til tætning 25 tilstrækkelig stor afstand mellem begge sporene føres tryksporet herved relativt tæt til midterlinien, således at kammeret 9 stort set kan tømmes for overgangen til sugesiden. Sugesporet er forlænget med en på sugesiden anbragt kanal 26, som forbinder kamrene i området med det mindste volumen over 3o en drøvlemodstand med sugesporet 12. Over denne kanal kan e-ventuelt endnu eksisterende høje tryk hurtigt sænkes, og eventuelt medførte luftblærer kan gradvis ekspandere. Kanalens tværsnit på sugesiden kan være det samme som kanalens tværsnit på tryksiden.In the region 17 with the smallest chamber volume, the suction groove end 24 in the circumferential direction has a greater distance from the center line than the end 25 of the pressure groove 13. By maintaining a sufficiently large distance between both grooves, the pressure groove is thereby moved relatively close to the center line, so that the chamber 9 is large. the set can be emptied of the transition to the suction side. The suction groove is extended by a suction side channel 26 which connects the chambers in the area with the smallest volume above 3o a throttle resistance to the suction groove 12. Above this channel, e-valent yet existing high pressures can be rapidly lowered and any air bubbles brought about can gradually expand. The cross section of the channel on the suction side can be the same as the cross section of the channel on the pressure side.

35 Væsken tilføres sugesporet 12 via en indløbskanal 27. Aftrapningen fra tryksporet sker over et udløb 28. Disse deles vi- 5 143462 dere forløb er ikke nærmere vist. Kanaler og spor af den beskrevne art kan være anbragt på begge sider af tandelementerne. Kanalerne 23 og 26 fremstilles fortrinsvis ved svag afslibning af de pågældende flader.The liquid is supplied to the suction groove 12 via an inlet duct 27. The drainage from the pressure groove takes place over an outlet 28. These processes are not shown in detail. Channels and grooves of the type described may be located on both sides of the tooth elements. The ducts 23 and 26 are preferably made by weak sanding of the surfaces concerned.