PL217125B1 - Pompa zębata - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest pompa zębata, przeznaczona do pompowania cieczy w układach hydraulicznych i układach smarowania.

Pompa zębata, stosowana zwłaszcza w układach hydraulicznych znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr 316090, ma łożyska igiełkowe, ponadto przecieki odprowadzane są do otworu ssącego pompy kanałami, wykonanymi w płycie i korpusie, powodując skrócenie drogi i zmniejszenie oporów przepływu.

Pompa zębata o dużej wydajności, do pompowania płynów o dużej lepkości znana jest z polskiego opisu patentowego nr 194708. W pompie między każdym z kół zębatych, a wewnętrznymi ściankami komory znajdują się strefy sprężania, które mają grubość zmieniającą się wzdłuż kół zębatych. Kształt stref sprężania sprawia, że lepki płyn, który zasysany jest wskutek obrotów przekładni zębatych, wtłaczany jest w kierunku zgodnym z kierunkiem obrotów przekładni, do zwężającej się stopniowo szczeliny. Szczelina kończy się łagodnym odcięciem przepływu płynu wraz z rozpoczęciem się strefy szczelnej. Kształt stref sprężania sprzyja zwiększeniu ilości wtłaczanego lepkiego płynu i jego sprężeniu. Płyn wpompowany jest między zęby przekładni, co ułatwia całkowite wypełnienie przestrzeni między nimi. Pompa jest bardziej wydajna niż znane pompy i może pracować w większym zakresie prędkości i w stosunkowo większym zakresie lepkości płynu.

Istota pompy zębatej, według wynalazku polega na tym, że przestrzeń zasklepiona utworzona pomiędzy zębami kół czynnego i biernego połączona jest kanałem przyłączeniowym z zasobnikiem zwiększającym przestrzeń zasklepioną o dodatkową objętość.

Korzystnie, zasobnik jest zasobnikiem z nastawą dodatkowej objętości.

Korzystnie, otwór kanału przyłączeniowego wykonany jest pomiędzy rowkami odciążającymi. Otwór kanału przyłączeniowego w pompie z płytą ciśnieniową, usytuowany jest od strony kół zębatych, na powierzchni czołowej płyty ciśnieniowej, natomiast otwór kanału przyłączeniowego w pompie z pływającymi korpusami łożysk ślizgowych, usytuowany jest na powierzchni czołowej korpusów łożysk ślizgowych, od strony kół zębatych.

W pompie według wynalazku, dodatkowa objętość przyłączona do przestrzeni zasklepionej działa wspomagająco dla pozytywnego oddziaływania ze strony rowków odciążających. Efektem dodatkowym wynikającym z oddziaływania dodatkowej objętości przyłączanej cyklicznie do przestrzeni zasklepionej w pompie jest redukcja nadwyżek ciśnienia w przestrzeni zasklepionej. Dodatkowa objętość połączona z przestrzenią zasklepioną pozwala na wydłużenie spadku ciśnienia w czasie, a całkowita objętość podlegająca najpierw sprężaniu a następnie rozprężaniu jest większa, przez co spadek ciśnienia jest wolniejszy. Wielkość zasobnika dodatkowej objętości określana jest na podstawie obliczeń uwzględniających zmiany objętości przestrzeni zasklepionej w zależności od kąta obrotu oraz geometrii rowków odciążających. Zasobnik dodatkowej objętości może być również wykonany w formie nastawnej, z możliwością dopasowania jego objętości do parametrów pracy pompy.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pompę zębatą z zaznaczonym otworem kanału przyłączeniowego w zakresie dwuparowego zazębienia w ujęciu schematycznym, fig. 2 - pompę zębatą z zaznaczonym otworem kanału przyłączeniowego wykonanego w płycie ciśnieniowej pomiędzy rowkami odciążającymi, fig. 3 - położenie przestrzeni zasklepionej względem otworu kanału przyłączeniowego na początku dwuparowego zazębienia, fig. 4 - położenie przestrzeni zasklepionej względem otworu kanału przyłączeniowego na końcu dwuparowego zazębienia.

P r z y k ł a d 1

Pompa zębata z płytą ciśnieniową, wyposażona jest w koła zębate czynne 1 i bierne 2, które ułożyskowane są w obudowie. Pomiędzy zębami kół czynnego 1 i biernego 2 utworzona jest przestrzeń zasklepiona 3 połączona kanałem przyłączeniowym 6 z zasobnikiem 4 zwiększającym przestrzeń zasklepioną 3 o dodatkową objętość 5. Otwór kanału przyłączeniowego 6 wykonany jest pomiędzy rowkami odciążającymi 7, przy czym otwór kanału przyłączeniowego 6 usytuowany jest od strony kół zębatych 1, 2, na powierzchni czołowej płyty ciśnieniowej. Pompa ta ma uszczelnione połączenie pomiędzy kanałem przyłączeniowym i zasobnikiem 4 zwiększającym przestrzeń zasklepioną 3 o dodatkową objętość 5.

P r z y k ł a d 2

Pompa zębata wykonana jak w przykładzie pierwszym z tą różnicą, że jest pompą z pływającymi korpusami łożysk ślizgowych, a otwór kanału przyłączeniowego 6 usytuowany jest na powierzchni

PL 217 125 B1 czołowej korpusów łożysk ślizgowych, od strony kół zębatych 1, 2. Pompa z łożyskami pływającymi nie wymaga uszczelnienia, ponieważ kanał przyłączeniowy i zasobnik 4 zwiększający przestrzeń zasklepioną 3 o dodatkową objętość 5, wykonane są w korpusach łożysk.

P r z y k ł a d 3

Pompa zębata wykonana jak w przykładzie pierwszym albo drugim z tą różnicą, że zasobnik 4 jest zasobnikiem 4 z nastawą 8 dodatkowej objętości 5. Nastawa 8 dodatkowej objętości 5 wykonana jest w postaci tłoka przesuwnego z ustaleniem jego położenia za pomocą śruby.

W pompie ciecz ze strony tłocznej pompy 9 jest wypierana na stronę ssawną pompy 10, pomiędzy zębami kół czynnego 1 i biernego 2 w strefie zazębienia w strefie dwuparowego przyporu. Pewna część objętości cieczy pozostaje jednak w przestrzeni zasklepionej 3 i stanowi jej tzw. objętość martwą. Objętość przestrzeni zasklepionej 3 ulega zmianom w zależności od kąta obrotu koła czynnego ω₁ i kąta obrotu koła biernego ω₂. Swoje minimum osiąga ona w symetrycznym położeniu punktów styku par zębów będących w zazębieniu w stosunku do bieguna zazębienia 11 (Fig. 1). W przestrzeni zasklepionej 3 następuje proces przesterowania od ciśnienia roboczego pompy do ciśnienia ssania. W strefie od początku dwuparowego przyporu do położenia symetrycznego następuje zmniejszenie objętości przestrzeni zasklepionej 3 oraz wzrost ciśnienia, a w strefie od położenia symetrycznego do końca dwuparowego przyporu następuje zwiększenie objętości przestrzeni zasklepionej 3 i nagły spadek ciśnienia. Dla ograniczenia nadwyżek ciśnienia oraz uniknięcia podciśnienia w przestrzeni zasklepionej 3 stosowane są rowki odciążające 7, które łączą przestrzeń zasklepioną 3 z obszarem strony tłocznej pompy 9 od początku dwuparowego przyporu do położenia symetrycznego oraz z obszarem strony ssawnej pompy 10 od położenia symetrycznego do końca dwuparowego przyporu.

Claims (5)

1. Pompa zębata wyposażona w koła zębate czynne i bierne, które ułożyskowane są w obudowie, przy czym pomiędzy zębami kół czynnego i biernego utworzona jest przestrzeń zasklepiona, znamienna tym, że przestrzeń zasklepiona (3) utworzona pomiędzy zębami kół czynnego (1) i biernego (2) połączona jest kanałem przyłączeniowym (6) z zasobnikiem (4) zwiększającym przestrzeń zasklepioną (3) o dodatkową objętość (5).

2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że zasobnik (4) jest zasobnikiem (4) z nastawą (8) dodatkowej objętości (5).

3. Pompa według zastrz. 1 albo 2, znamienna tym, że otwór kanału przyłączeniowego (6) wykonany jest pomiędzy rowkami odciążającymi (7).

4. Pompa według zastrz. 3, znamienna tym, że otwór kanału przyłączeniowego (6) w pompie z płytą ciśnieniową, usytuowany jest od strony kół zębatych (1, 2) na powierzchni czołowej płyty ciśnieniowej.

5. Pompa według zastrz. 3, znamienna tym, że otwór kanału przyłączeniowego (6) w pompie z pływającymi korpusami łożysk ślizgowych, usytuowany jest na powierzchni czołowej korpusów łożysk ślizgowych, od strony kół zębatych (1, 2).