PL223647B1 - Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym - Google Patents

Abstract

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym, wyposażona w dwa koła zębate, które ułożyskowane są w obudowie, gdzie pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona, charakteryzuje się tym, że w co najmniej jednym kole zębatym występują zęby z zaokrągleniem zarysu w rejonie wierzchołka zęba, gdzie występuje od punktu A do punktu B cylindryczna powierzchnia przejściowa, opisana promieniem zaokrąglenia rG.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym, stosowana zwłaszcza w układach hydraulicznych i układach smarowania.

Znana z polskiego zgłoszenia patentowego nr 316090 pompa zębata, ma łożyska igiełkowe, przecieki z komory ciśnienia odprowadzane są do otworu ssącego pompy kanałami, wykonanymi w płycie i korpusie, powodując skrócenie drogi i zmniejszenie oporów przepływu. W szczególności komora pompy zaprojektowana została w taki sposób, aby uzyskać strefy sprężania umożliwiające sprężanie większej ilości medium na dłuższym odcinku pomiędzy kołami zębatymi pompy, co pozwala zwiększyć jej wydajność.

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 zęb atych. 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.

Znana jest również pompa zębata wielostrumieniowa do dozowania stopionego polimeru w m aszynach przędzalniczych według polskiego opisu patentowego nr 121344. Zgodnie z opisem patentowym pompa zawiera jedną płytę centralną z kanałami wylotowymi dla wszystkich strumieni pomp. Płyta centralna umieszczona jest między dolnymi dwoma dwustrumieniowymi zespołami pompującymi, z których każdy składa się z płyty okularowej, jednego środkowego koła zębatego pędzącego i dwóch par kół zębatych pędzonych.

Znane ze stosowania pompy zębate mają korpus, w którym wykonany jest otwór ssący połączony poprzez komorę roboczą, w której pracują dwa koła zębate z otworem tłocznym. W pompach tych, profil zęba ma zarys nacięty w wyniku obróbki metodami obwiedniowymi lub kształtowymi.

Istotą pompy zębatej o zazębieniu zewnętrznym wyposażonej w dwa koła zębate, które ułożyskowane są w obudowie, gdzie pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona jest to, że w co najmniej jednym kole zębatym występują zęby z zaokrągleniem zarysu w rejonie wierzchołka zęba, gdzie występuje od punktu A do punktu B cylindryczna powierzchnia przejściowa opisana promieniem zaokrąglenia r_G.

Korzystnie zaokrąglenie zarysu w rejonie wierzchołka zęba jest jedno lub dwustronne.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest to, że zaokrąglenie zarysu zęba w rejonie wierzchołka zęba powoduje zmniejszenie stopnia pokrycia oraz skrócenia odcinka przyporu. Ponadto, koło zębate z zaokrąglonym zarysem w rejonie wierzchołka zęba charakteryzuje się lepszym odprowadzeniem czynnika roboczego z przestrzeni zasklepionej w porównaniu do konstrukcji, w której nie przeprowadzono tego typu modyfikacji. Nieprawidłowe odciążenie przestrzeni zasklepionej powoduje gwałtowny przyrost ciśnienia Ap_z w krótkim okresie czasu. Na wykresie 1 przedstawiono teoretyczny przebieg ciśnienia p(t) w pompie zębatej w czasie jednego pełnego obrotu koła zębatego (2π). Rozróżnia się następujące obszary charakterystyczne, w których ciśnienie p(t) przyjmuje następujące wartości:

- obszar ssawny	Φΐ	p(t) = Ps
- obszar wzrostu ciśnienia	Φ2	Ps < p(t) < pt
- obszar tłoczny	Φ3	p(t) = pt
- obszar zmiany ciśnienia w przestrzeni zasklepionej	Φ4	p(t) = pz = pt + Apz

PL 223 647 B1

Zastosowanie zaokrąglenia zarysu zęba w rejonie wierzchołka zęba wpływa korzystnie na obniżenie nadwyżki ciśnienia Ap_z w przestrzeni zasklepionej.

Przedmiot wynalazku został bliżej przedstawiony w przykładach jego wykonania oraz na rysu nkach, na których Fig. 1 przedstawia pompę zębatą o zazębieniu zewnętrznym, Fig. 2 przedstawia koło zębate, Fig. 3 zarys zęba z zaokrągleniem w rejonie wierzchołka, gdzie występuje od punktu A do punktu B cylindryczna powierzchnia przejściowa opisana promieniem zaokrąglenia r_G.

P r z y k ł a d 1

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym ma korpus 1, w którym wykonany jest otwór ssący 2, połączony poprzez komorę roboczą 3, w której pracują dwa koła zębate 4, z otworem tłocznym 6. Pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona 5. Jedno z kół zębatych ma jednostronne zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka zęba. W zarysie rejonu wierzchołka zębów można wyodrębnić powierzchnię pierwotną 7, powstałą w wyniku obróbki walcowych kół zębatych metodami kształtowymi lub obwiedniowymi oraz powierzchnię wtórną 8 powstałą w wyniku przeprowadzenia zamierzonej technologicznie operacji zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka. Podczas pompowania ułatwione jest odciążenie przestrzeni zasklepionej 5 w wyniku przepływu medium w szczelinie utworzonej pomiędzy powierzchnią wtórną 8 i powierzchnią pierwotną 7 współpracujących ze sobą par zębów.

P r z y k ł a d 2

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym ma korpus 1, w którym wykonany jest otwór ssący 2, połączony poprzez komorę roboczą 3, w której pracują dwa koła zębate 4, z otworem tłocznym 6. Pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona 5. Jedno z kół zębatych ma dwustronne zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka zęba. W zarysie rejonu wierzchołka zębów można wyodrębnić powierzchnię pierwotną 7, powstałą w wyniku obróbki walcowych kół zębatych metodami kształtowymi lub obwiedniowymi oraz powierzchnię wtórną 8 powstałą w wyniku przeprowadzenia zamierzonej technologicznie operacji zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka. Podczas pompowania ułatwione jest odciążenie przestrzeni zasklepionej 5 w wyniku przepływu medium w szczelinie utworzonej pomiędzy powierzchnią wtórną 8 i powierzchnią pierwotną 7 współpracujących ze sobą par zębów.

P r z y k ł a d 3

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym (Fig. 1), ma korpus 1, w którym wykonany jest otwór ssący 2, połączony poprzez komorę roboczą 3, w której pracują dwa koła zębate 4, z otworem tłocznym 6. Pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona 5. Obydwa koła zębate mają zęby, w których występuje jednostronne zaokrąglenie zarysu w rejonie wierzchołka zęba. W zarysie rejonu wierzchołka zębów można wyodrębnić powierzchnię pierwotną 7, powstałą w wyniku obróbki walco4

PL 223 647 B1 wych kół zębatych metodami kształtowymi lub obwiedniowymi oraz powierzchnię wtórną 8 powstałą w wyniku przeprowadzenia zamierzonej technologicznie operacji zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka. Podczas pompowania ułatwione jest odciążenie przestrzeni zasklepionej 5 w wyniku przepływu medium w szczelinie utworzonej pomiędzy powierzchnią wtórną 8 i powierzchnią pierwotną 7 współpracujących ze sobą par zębów.

P r z y k ł a d 4

Pompa zębata o zazębieniu zewnętrznym ma korpus 1, w którym wykonany jest otwór ssący 2, połączony poprzez komorę roboczą 3, w której pracują dwa koła zębate 4, z otworem tłocznym 6. Pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona 5. Obydwa koła zębate mają zęby, w których występuje dwustronne zaokrąglenie zarysu w rejonie wierzchołka zęba. W zarysie rejonu wierzchołka zębów można wyodrębnić powierzchnię pierwotną 7, powstałą w wyniku obróbki walcowych kół zębatych metodami kształtowymi lub obwiedniowymi oraz powierzchnię wtórną 8 powstałą w wyniku przeprowadzenia zamierzonej technologicznie operacji zaokrąglenia zarysu w rejonie wierzchołka. Podczas pompowania ułatwione jest odciążenie przestrzeni zasklepionej 5 w wyniku przepł ywu medium w szczelinie utworzonej pomiędzy powierzchnią wtórną 8 i powierzchnią pierwotną 7 współpracujących ze sobą par zębów.

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Pompa zębata o z zazębieniu zewnętrznym wyposażona w dwa koła zębate, które ułożyskowane są w obudowie, przy czym pomiędzy zębami kół utworzona jest przestrzeń zasklepiona, znamienna tym, że w co najmniej jednym kole zębatym występują zęby z zaokrągleniem zarysu w rejonie wierzchołka zęba, gdzie występuje od punktu A do punktu B cylindryczna powierzchnia przejściowa opisana promieniem zaokrąglenia r_G.
2. 2. Pompa według zastrz. 1, znamienna tym, że zaokrąglenie zarysu w rejonie wierzchołka zęba jest jedno lub dwustronne.