RU195413U1

RU195413U1 - GEAR PUMP

Info

Publication number: RU195413U1
Application number: RU2019129321U
Authority: RU
Inventors: Сергей Иванович Никитин
Original assignee: Сергей Иванович Никитин
Priority date: 2019-09-18
Filing date: 2019-09-18
Publication date: 2020-01-28

Abstract

Шестеренный насос предназначен для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и другой транспортной техники для перекачивания нефтепродуктов и других неагрессивных жидкостей, а также для подачи рабочей жидкости в маслосистемы различных газоперекачивающих агрегатов. Шестеренный насос состоит из корпуса 1, крышки 2, ведущей шестерни 3, ведомой шестерни 4, компенсаторов 5, торцовых манжет 6, подшипников 7, шариков 8, шайб 9, демпферов 10 и штифтов 11. Внутри корпуса 1 есть две параллельные цилиндрические расточки, которые ограничены дном 12, а внутри крышки 2 тоже есть две параллельные цилиндрические расточки, причем только одна из них ограничена дном 12, а другая - сквозная. Ведущая шестерня 3 и ведомая шестерня 4 имеют наружный зубчатый венец 13 и по две цапфы 14. Кроме того, у ведущей шестерни 3 есть шлицевой приводной конец 15, расположенный после одной из ее цапф 14. На каждой цапфе 14 шестерен 3 и 4 выполнены винтовые канавки 16. На наружном диаметре каждого подшипника 7 есть лыска 17. Штифты 11 расположены между расточками в корпусе 1 и в крышке 2. Шайбы 9 имеют центральное отверстие 18 с резьбой.Повышение надежности работы шестеренного насоса при эксплуатации обеспечивается за счет того, что наружные зубчатые венцы 13 ведущей шестерни 3 и ведомой шестерни 4 имеют зубья с углом наклона 10-25°, а подшипники 7 фиксируются в расточках корпуса 1 и крышки 2 штифтами 11.Увеличение срока службы шестеренного насоса обеспечивается за счет выполнения на каждой цапфе 14 ведущей шестерни 3 и ведомой шестерни 4 винтовых канавок 16 правого или левого направления, а также размещения между тремя цапфами 14 шестерен и каждым дном 12 расточек корпуса 1 и крышки 2 шариков 8 с возможностью вращения вокруг своей оси, шайб 9 и демпферов 10 из упругого материала, резины.Снижение расходов на ремонт шестеренного насоса в полевых условиях обеспечивается за счет проведения этого ремонта в очень короткие сроки, при котором не используется специальное оборудование и не требуется высококвалифицированный персонал для замены изношенных подшипников 7 на новые, так как шайбы 9 имеют центральное отверстие 18 с резьбой, а на каждом подшипнике 7 есть лыска 17.The gear pump is designed for pumping working fluid into the hydraulic systems of cars, tractors, agricultural, road-building and other transport equipment for pumping oil products and other non-aggressive fluids, as well as for supplying working fluid to the oil systems of various gas pumping units. The gear pump consists of a housing 1, a cover 2, a pinion gear 3, a driven gear 4, compensators 5, mechanical cuffs 6, bearings 7, balls 8, washers 9, dampers 10 and pins 11. Inside the housing 1 there are two parallel cylindrical bores that bounded by the bottom 12, and inside the cover 2 there are also two parallel cylindrical bores, with only one of them bounded by the bottom 12, and the other through. The pinion gear 3 and the pinion gear 4 have an external gear rim 13 and two trunnions 14. In addition, the pinion gear 3 has a spline drive end 15 located after one of its pins 14. Helical grooves are made on each pin 14 of gears 3 and 4. 16. On the outer diameter of each bearing 7 there is a flange 17. The pins 11 are located between the bores in the housing 1 and in the cover 2. The washers 9 have a central hole 18 with a thread. Improving the reliability of the gear pump during operation is ensured by the fact that the outer gear rings 13 Vedas the pinion gear 3 and the driven gear 4 have teeth with an angle of inclination of 10-25 °, and the bearings 7 are fixed in the bores of the housing 1 and the cover 2 with pins 11. An increase in the service life of the gear pump is ensured by the execution of the pinion gear 3 and the driven gear on each pin 14 4 screw grooves 16 of the right or left direction, as well as the placement between the three trunnions 14 gears and each bottom 12 of the bore of the housing 1 and the cover 2 of the balls 8 with the possibility of rotation around its axis, washers 9 and dampers 10 made of elastic material, rubber. repair t of the gear pump in the field is ensured by carrying out this repair in a very short time, which does not require special equipment and does not require highly qualified personnel to replace worn bearings 7 with new ones, since the washers 9 have a central hole 18 with a thread, and each the bearing 7 has a flange 17.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к конструкции и производству шестеренных насосов, предназначенных для нагнетания рабочей жидкости в гидравлические системы автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных, дорожно-строительных и другой транспортной техники, для перекачивания нефтепродуктов и других неагрессивных жидкостей, а также к конструкции и производству шестеренных насосов, работающих в составе маслосистем различных газоперекачивающих агрегатов.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to the design and manufacture of gear pumps designed for pumping working fluid into the hydraulic systems of cars, tractors, agricultural, road-building and other transport equipment, for pumping oil products and other non-aggressive fluids, as well as design and manufacture of gear pumps operating as part of oil systems of various gas pumping units.

Известен шестеренный насос, выбранный в качестве прототипа, содержащий корпус и крышку с параллельными цилиндрическими расточками, при этом обе расточки корпуса и одна расточка крышки ограничены дном, а вторая расточка крышки сквозная, внутри расточек размещены ведущая и ведомая шестерни, компенсаторы с установленными на них торцовыми манжетами и подшипники, причем обе шестерни имеют наружный зубчатый венец и две цапфы, кроме того у ведущей шестерни есть шлицевой приводной конец, расположенный после одной из ее цапф (см. патент на изобретение №2380573, МПК F04C 2/08, 2006 г.).A gear pump is known, selected as a prototype, comprising a housing and a cover with parallel cylindrical bores, while both housing bores and one cover bore are limited to the bottom, and the second cover bore is pass-through, the leading and driven gears are located inside the bore, compensators with end gears installed on them cuffs and bearings, both gears having an external gear ring and two trunnions, in addition, the drive gear has a spline drive end located after one of its trunnions (see patent on the image Ttenia No. 2380573, IPC F04C 2/08, 2006).

Однако известный шестеренный насос, при своем использовании, имеет следующие недостатки:However, the known gear pump, when used, has the following disadvantages:

- обладает недостаточной надежностью при эксплуатации, из-за того, что к концу срока своей службы снижаются его исходные параметры, то есть подача и давление на выходе рабочей жидкости, а также объемный КПД. Это связано с тем, что происходят большие утечки рабочей жидкости через зазоры, которые образуются в связи с повышенным износом торцов компенсаторов, соприкасающихся с торцами зубчатыми венцами шестерен.- has insufficient reliability during operation, due to the fact that by the end of its life its initial parameters are reduced, that is, the supply and pressure at the outlet of the working fluid, as well as volumetric efficiency. This is due to the fact that there are large leaks of the working fluid through the gaps, which are formed in connection with increased wear on the ends of the compensators in contact with the ends of the gear rims of the gears.

- обладает недостаточным сроком службы из-за того, что при работе насоса на его выходе присутствует высокая пульсация подачи и давления рабочей жидкости, которая снижает долговечность зубьев зубчатых венцов шестерен, компенсаторов и подшипников;- has an insufficient service life due to the fact that when the pump is operating, there is a high pulsation of the supply and pressure of the working fluid at its outlet, which reduces the durability of the teeth of the gear rims of gears, compensators and bearings;

- большие расходы на проведение ремонта насоса в полевых условиях из-за того, что для демонтажа изношенных подшипников из расточек корпуса и крышки, и последующего монтажа в них новых подшипников используется специальное оборудование и требуется высококвалифицированный персонал. Кроме того, при демонтаже изношенных подшипников деформируются расточки корпуса и крышки насоса и в них уже невозможно будет установить новые подшипники.- high costs for repairing the pump in the field due to the fact that for the dismantling of worn bearings from the bore of the housing and cover, and the subsequent installation of new bearings in them, special equipment is used and highly qualified personnel are required. In addition, when dismantling worn bearings, the bores of the pump housing and cover are deformed, and it will no longer be possible to install new bearings in them.

В основу полезной модели положена задача создания шестеренного насоса, не имеющего перечисленных недостатков известного шестеренного насоса.The utility model is based on the task of creating a gear pump that does not have the listed disadvantages of the known gear pump.

Техническим результатом при использовании предложенного шестеренного насоса является повышение надежности его работы при эксплуатации с одновременным увеличением срока службы и снижением расходов на проведение его ремонта в полевых условиях.The technical result when using the proposed gear pump is to increase the reliability of its operation during operation with a simultaneous increase in service life and lower costs for its repair in the field.

Технический результат достигается тем, что предложен шестеренный насос содержащий корпус и крышку с параллельными цилиндрическими расточками, при этом обе расточки корпуса и одна расточка крышки ограничены дном, а вторая расточка крышки - сквозная, внутри расточек размещены ведущая и ведомая шестерни, компенсаторы с установленными на них торцовыми манжетами и подшипники, причем обе шестерни имеют наружный зубчатый венец и две цапфы, кроме того, у ведущей шестерни есть шлицевой приводной конец, расположенный после одной из ее цапф, наружные зубчатые венцы шестерен выполнены с зубьями, имеющие угол наклона 10-25°, на каждой цапфе шестерен сформированы винтовые канавки, между тремя цапфами шестерен и каждым дном расточек корпуса и крышки последовательно размещены шарики с возможностью вращения вокруг своей оси, шайбы с центральным отверстием, имеющим резьбу, и демпферы из упругого материала, на наружном диаметре каждого подшипника выполнена лыска, а между расточками, расположенными в корпусе и в крышке, установлены штифты, которые своим наружным диаметром соприкасаются с лысками подшипников. Кроме того, на каждой цапфе шестерен винтовая канавка может быть правого или левого направления, а в качестве упругого материала для демпфера выбрана резина.The technical result is achieved by the fact that a gear pump is proposed comprising a housing and a cover with parallel cylindrical bores, while both housing bores and one cover bore are bounded by the bottom, and the second cover bore is through, the driving and driven gears, compensators with mounted on them are placed inside the bore end cuffs and bearings, both gears having an external gear ring and two trunnions, in addition, the drive gear has a spline drive end located after one of its trunnions, out The gear tooth crowns are made with teeth having an inclination angle of 10-25 °, helical grooves are formed on each gear pin, between the three pin gears and each bottom of the housing bore and the cover, balls are placed in series with the possibility of rotation around its axis, washers with a central hole, threaded and dampers made of elastic material, a flange is made on the outer diameter of each bearing, and pins are installed between the bores located in the housing and in the cover, which contact with the outer diameter with bearings. In addition, on each pinion of the gears, the helical groove can be of the right or left direction, and rubber is selected as the elastic material for the damper.

Среди признаков, характеризующих предложенный шестеренный насос, существенными являются:Among the features characterizing the proposed gear pump, the essential ones are:

- выполнение наружных зубчатых венцов шестерен с зубьями, имеющие угол наклона 10-25°;- the implementation of the outer gear rims of gears with teeth having an inclination angle of 10-25 °;

- формирование на каждой цапфе шестерен винтовых канавок;- the formation on each pin of the gears of the helical grooves;

- последовательное размещение между тремя цапфами шестерен и каждым дном расточек корпуса и крышки шариков с возможностью вращения вокруг своей оси, шайб с центральным отверстием, имеющим резьбу, и демпферов из упругого материала;- sequential placement between the three pinions of the gears and each bottom of the bore of the housing and the cover of the balls with the possibility of rotation around its axis, washers with a central hole having a thread, and dampers made of elastic material;

- выполнение шайб с центральным отверстием, имеющих резьбу;- execution of washers with a central hole having a thread;

- выполнение на наружном диаметре каждого подшипника лыски;- execution on the outer diameter of each bearing flats;

- установка между расточками, расположенными в корпусе и в крышке штифтов, которые своим наружным диаметром соприкасаются с лысками подшипников;- installation between the bores located in the housing and in the cover of the pins, which in their outer diameter are in contact with the flats of the bearings;

- на каждой цапфе шестерен винтовая канавка может быть правого или левого направления;- on each pinion of the gears, the helical groove may be of a right or left direction;

- выбор в качестве упругого материала для демпфера резины.- the choice as an elastic material for a rubber damper.

Выполнение наружных зубчатых венцов шестерен с зубьями, имеющие угол наклона 10-25°, позволяет предложенному шестеренному насосу в выбранном интервале угла наклона зубьев поддерживать в течение всего срока его службы высокую надежность при эксплуатации по сравнению с известным шестеренным насосом за счет того, что исходные параметры насоса, подача и давление на выходе, а также объемный КПД в течение этого срока не уменьшаются. Это достигается тем, что объем вытесняемой рабочей жидкости увеличивается за счет большей длины впадин зубьев при одновременном сохранении ширины наружного зубчатого венца шестерен. Кроме того, исключается запирание (компрессия) рабочей жидкости во впадинах зубьев и снижается пульсация подачи и давления на выходе за счет более плавной работы зубчатого зацепления шестеренной пары, что ведет к увеличению долговечности шестеренной пары.The implementation of the outer gear rims of gears with teeth having an angle of inclination of 10-25 ° allows the proposed gear pump in the selected interval of the angle of inclination of the teeth to maintain high operational reliability during its entire service life in comparison with the known gear pump due to the fact that the initial parameters pump, supply and pressure at the outlet, as well as volumetric efficiency during this period are not reduced. This is achieved by the fact that the volume of the displaced working fluid increases due to the greater length of the tooth cavities while maintaining the width of the outer gear ring of the gears. In addition, the locking (compression) of the working fluid in the tooth cavities is excluded and the pulsation of the supply and pressure at the outlet is reduced due to the smoother operation of the gear engagement of the gear pair, which leads to an increase in the durability of the gear pair.

При выполнении наружных зубчатых венцов с зубьями, имеющие угол наклона зубьев ниже нижнего предела 10° надежность работы при эксплуатации предложенного насоса и известного шестеренного насоса будет практически одинакова, так как в этом случае пульсация подачи и давления на выходе у обоих насосов будут равны.When performing external gear rims with teeth having an angle of inclination of teeth below the lower limit of 10 °, the reliability of operation of the proposed pump and the known gear pump will be almost the same, since in this case the pulsation of the supply and pressure at the outlet of both pumps will be equal.

При выполнении наружных зубчатых венцов шестерен с зубьями, имеющие угол наклона выше верхнего предела 25° не технологично из-за того, что зубья на венце сложно нарезать, так как для этого требуется специальное оборудование и нестандартный инструмент для их нарезки, а это значительно увеличивает стоимость их изготовления.When performing external gear rims of gears with teeth having an angle of inclination above the upper limit of 25 °, it is not technologically advanced due to the fact that the teeth on the rim are difficult to cut, as this requires special equipment and non-standard tools for cutting them, and this significantly increases the cost their manufacture.

Формирование на каждой цапфе шестерен винтовых канавок позволяет обеспечить непрерывную интенсивную подачу под давлением смазочной жидкости в места контакта цапф шестерен с подшипниками, что увеличивает срок службы насоса за счет повышения износостойкости подшипников.The formation of helical grooves on each pin makes it possible to provide a continuous intensive supply of lubricating fluid under pressure to the contact points of the pin of the gears with bearings, which increases the service life of the pump by increasing the wear resistance of the bearings.

Последовательное размещение между тремя цапфами шестерен и каждым дном расточек корпуса и крышки шариков с возможностью вращения вокруг своей оси, шайб с центральным резьбовым отверстием и демпферов из упругого материала позволяет полностью исключить воздействие осевого усилия от косозубых зубьев шестерен на компенсаторы, что предотвращает их износ и увеличивает срок службы насоса.The sequential placement between the three pinions of the gears and each bottom of the bore of the housing and the cover of the balls with the possibility of rotation around its axis, washers with a central threaded hole and dampers made of elastic material allows you to completely eliminate the effect of axial force from the helical gear teeth on the compensators, which prevents their wear and increases pump life.

Выполнение шайб с центральным резьбовым отверстием позволяет снизить расходы на проведение ремонта насоса в полевых условиях за счет быстрого демонтажа изношенных подшипников из расточек корпуса и крышки без деформации расточек, при этом не используется специальное оборудование и не требуется высококвалифицированный персонал.The implementation of washers with a central threaded hole allows you to reduce the cost of repairing the pump in the field by quickly dismantling worn bearings from the bores of the housing and cover without deforming the bores, without the use of special equipment and highly qualified personnel.

Выполнение на наружном диаметре каждого подшипника лыски позволяет снизить расходы на проведение ремонта насоса в полевых условиях за счет быстрого монтажа новых подшипников в расточки корпуса и крышки, при этом не используется специальное оборудование и не требуется высококвалифицированный персонал.Running on the outer diameter of each bearing flat allows you to reduce the cost of repairing the pump in the field due to the quick installation of new bearings in the bore of the housing and cover, it does not use special equipment and does not require highly qualified personnel.

Установка между расточками, расположенными в корпусе и в крышке штифтов, которые своим наружным диаметром соприкасаются с лысками подшипников, что позволяет их фиксировать от проворота в расточках, что обеспечивает высокую надежность работы насоса за все время его срока службы.The installation between the bores located in the housing and in the cover of the pins, which, with their outer diameter, are in contact with the flats of the bearings, which allows them to be fixed against rotation in the bores, which ensures high reliability of the pump for its entire service life.

Выполнение на каждой цапфе шестерен винтовой канавки правого или левого направления зависит от предназначения насоса. Насос может быть правого или левого исполнения, которое определяется направлением вращения шлицевого приводного конца ведущей шестерни. Направление винтовой канавки на каждой цапфе шестерен выполняется в зависимости от исполнения насоса так, чтобы подача смазочной жидкости осуществлялась только в места их контакта с подшипниками.The execution on each pin of the gears of the helical groove of the right or left direction depends on the purpose of the pump. The pump can be of right or left execution, which is determined by the direction of rotation of the spline drive end of the pinion gear. The direction of the screw groove on each pinion of the gears is carried out depending on the version of the pump so that the supply of lubricating fluid is carried out only at the places of their contact with the bearings.

Выбор в качестве упругого материала для демпфера резины исключает воздействие на торцы компенсаторов осевого усилия, которое есть в зацеплении косозубых шестерен, при этом демпфер сохраняет свои упругие свойства в течение всего срока службы насоса и увеличивает долговечность компенсаторов.The choice of an elastic material for a rubber damper eliminates the impact on the ends of the compensators of the axial force, which is in the engagement of helical gears, while the damper retains its elastic properties throughout the life of the pump and increases the durability of the compensators.

Изготовление предложенного шестеренного насоса не представляет собой особой сложности.The manufacture of the proposed gear pump is not particularly difficult.

Предложенный шестеренный насос по сравнению с известным шестеренным насосом обладает более высокой надежностью работы при эксплуатации, так как он может длительно работать в течение всего срока службы без снижения своих исходных параметров, имеет более высокую долговечность таких его деталей, как шестерни, компенсаторы и подшипники, и минимальные расходы на проведение ремонта насоса в полевых условиях.The proposed gear pump in comparison with the known gear pump has a higher reliability during operation, since it can operate for a long time throughout the entire service life without reducing its initial parameters, has a higher durability of its parts such as gears, compensators and bearings, and minimum costs for repairing the pump in the field.

В таблице приведены основные сравнительные технические параметры известного шестеренного насоса и предложенного шестеренного насоса.The table shows the main comparative technical parameters of the known gear pump and the proposed gear pump.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез шестеренного насоса, а на фиг. 2 - поперечный разрез А-А.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through a gear pump, and FIG. 2 is a transverse section aa.

Шестеренный насос состоит из корпуса 1, крышки 2, ведущей шестерни 3, ведомой шестерни 4, компенсаторов 5, торцовых манжет 6, подшипников 7, шариков 8, шайб 9, демпферов 10 и штифтов 11. Внутри корпуса 1 есть две параллельные цилиндрические расточки, которые ограничены дном 12, а внутри крышки 2 тоже есть две параллельные цилиндрические расточки, причем только одна из них ограничена дном 12, а другая сквозная. Ведущая шестерня 3 и ведомая шестерня 4 имеют наружный зубчатый венец 13 и по две цапфы 14. Кроме того, у ведущей шестерни 3 есть шлицевой приводной конец 15, расположенный после одной из ее цапф 14. На каждой цапфе 14 обеих шестерен сформированы винтовые канавки 16 правого или левого направления. На наружном диаметре каждого подшипника 7 есть лыска 17. Штифты 11 расположены между расточками в корпусе 1 и в крышке 2. Шайбы 9 имеют центральное отверстие 18 с резьбой.The gear pump consists of a housing 1, a cover 2, a pinion gear 3, a driven gear 4, compensators 5, mechanical cuffs 6, bearings 7, balls 8, washers 9, dampers 10 and pins 11. Inside the housing 1 there are two parallel cylindrical bores that bounded by the bottom 12, and inside the cover 2 there are also two parallel cylindrical bores, with only one of them bounded by the bottom 12, and the other through. The pinion gear 3 and the pinion gear 4 have an external gear ring 13 and two trunnions 14. In addition, the pinion gear 3 has a spline drive end 15 located after one of its pins 14. On each pin 14 of both gears, helical grooves 16 of the right one are formed or left direction. On the outer diameter of each bearing 7 there is a flange 17. The pins 11 are located between the bores in the housing 1 and in the cover 2. The washers 9 have a central hole 18 with a thread.

Эксплуатация предложенного шестеренного насоса является стандартной. Однако, предложенный шестеренный насос, имеет более высокую надежность своей работы при эксплуатации из-за способности длительно работать без снижения своих исходных параметров, подачи и давления на выходе, а также имеет увеличенный срок службы за счет более высокой долговечности его деталей. Кроме того, уменьшаются расходы на проведение ремонта насоса в полевых условиях. Это позволяет предложенному шестеренному насосу быть более эффективным в эксплуатации по сравнению с известным шестеренным насосом.Operation of the proposed gear pump is standard. However, the proposed gear pump has a higher reliability of its operation during operation due to the ability to work for a long time without reducing its initial parameters, supply and pressure at the outlet, and also has an increased service life due to the higher durability of its parts. In addition, the cost of repairing the pump in the field is reduced. This allows the proposed gear pump to be more efficient in operation compared to the known gear pump.

Claims

1. A gear pump comprising a housing and a cover with parallel cylindrical bores, while both housing bores and one cover bore are bounded by the bottom, and the second cover bore is through, the drive and driven gears, compensators with end cuffs mounted on them, and bearings are placed inside the bores moreover, both gears have an external gear ring and two trunnions, in addition, the drive gear has a spline drive end located after one of its trunnions, characterized in that the outer gear rims of the gears filled with teeth having an angle of inclination of 10-25 °, helical grooves are formed on each pinion of the gears, balls are rotationally rotated around its axis between the three pinions of the gears and each bottom of the housing and lid, and the washer with a central hole having a thread, and dampers are made of elastic material, a flat is made on the outer diameter of each bearing, and pins are installed between the bores located in the housing and in the cover, which contact the flats of the bearings with their outer diameter.

2. The gear pump according to claim 1, characterized in that on each pinion of the gears there can be a helical groove in the right or left direction.

3. The gear pump according to claim 1, characterized in that rubber is selected as the elastic material for the damper.