RU2300019C2

RU2300019C2 - Method of pumping non-lubricating liquid by gear pump

Info

Publication number: RU2300019C2
Application number: RU2005100001/06A
Authority: RU
Inventors: Мирослав Георгиевич Георгиевский (RU); Мирослав Георгиевич Георгиевский; Георгий Михайлович Георгиевский (RU); Георгий Михайлович Георгиевский
Original assignee: Мирослав Георгиевич Георгиевский
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2007-05-27
Also published as: RU2005100001A

Abstract

FIELD: mechanical engineering; oil producing industry.

SUBSTANCE: invention can be used in pumping plants designed to maintain formation fluid pressure in oil wells and at field oil piping and for delivery of oil in main pipelines. Proposed method of pumping non-lubricating liquid by gear pump comes to the following: two rows of gears, auxiliary and working ones, with same parameters of engagement are installed in housing of gear pump. Gears of auxiliary row are connected with corresponding gears of working row by couplings. Space of housing accommodating auxiliary row gears is isolated from handled liquid and is filled with lubricating liquid.

EFFECT: provision of pumping of non-lubricating liquids by gear pump at high flow rate high pressure without violation of involute tooth system.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к промышленным насосным установкам для перекачивания под большим давлением несмазывающих жидкостей, например воды различной температуры, кислотности и минерализации.The invention relates to the field of engineering, namely to industrial pumping units for pumping under high pressure non-lubricating liquids, for example water of various temperatures, acidity and mineralization.

Известна конструкция шестеренного насоса по патенту US 2750891 А, 19.06.1956, F01C 1/12 с вспомогательным рядом шестерен, аналогичным - по параметрам зацепления рабочему ряду, шестерни которого соединены с соответствующим шестернями рабочего ряда посредством муфт, обеспечивающих независимую от вспомогательного ряда радиальную и осевую подвижность рабочего ряда шестерен.The known design of the gear pump according to US Pat. mobility of the working row of gears.

Недостатком известной конструкции является незащищенность шестерен как вспомогательного, так и рабочего ряда от разрушения эвольвент зуба при перекачке несмазывающих жидкостей, т.к. вспомогательный ряд шестерен тоже находится в перекачиваемой жидкости.A disadvantage of the known design is the insecurity of the gears of both the auxiliary and the working range from destruction of the involute of the tooth when pumping non-lubricating fluids, because the auxiliary row of gears is also in the pumped liquid.

Задача изобретения - создание условий для перекачки шестеренным насосом несмазывающих жидкостей большого расхода и под большим давлением без разрушения эвольвент шестерен.The objective of the invention is the creation of conditions for pumping non-lubricating liquids of a high flow rate by a gear pump and under high pressure without destroying the involute of the gears.

Поставленная задача решается в способе перекачки несмазывающей жидкости шестеренным насосом, состоящим в том, что в корпусе шестеренного насоса устанавливают два ряда шестерен, вспомогательный и рабочий, с одинаковыми параметрами зацепления, причем шестерни вспомогательного ряда соединены с соответствующими шестернями рабочего ряда посредством муфт, согласно изобретению полость корпуса, в которой установлены шестерни вспомогательного ряда, изолируют от перекачиваемой среды и заполняют смазывающей жидкостью.The problem is solved in a method for pumping non-lubricating fluid by a gear pump, consisting in the fact that two rows of gears, an auxiliary and an operating one, with the same gearing parameters are installed in the gear pump housing, the auxiliary row gears being connected to the corresponding operating row gears by means of couplings the housing in which the auxiliary gears are installed is isolated from the pumped medium and filled with lubricating fluid.

На фиг.1 изображен шестеренный насос в разрезе,In Fig.1 shows a gear pump in the context,

на фиг.2 показано сечение А-А фиг.1 по вспомогательному ряду,figure 2 shows a section aa of figure 1 in the auxiliary row,

на фиг.3 показано сечение Б-Б фиг.1 по рабочему ряду.figure 3 shows a section bB of figure 1 along the working row.

Насос состоит из корпуса 1, в котором расположены рабочий отсек с рабочим рядом шестерен ведущей 2 и ведомых 3 и технологический отсек, в котором расположен вспомогательный ряд шестерен ведущей 4 и ведомых 5, соединенных с аналогичными шестернями рабочего ряда 2 и 3 радиально-компенсирующими муфтами 6.The pump consists of a housing 1, in which there is a working compartment with a working row of gears of the driving 2 and driven 3 and a technological compartment, in which there is an auxiliary row of gears of driving 4 and driven 5 connected to similar gears of the working row 2 and 3 by radially compensating couplings 6 .

Насос работает следующим образом.The pump operates as follows.

Вращение от ведущей шестерни 4 вспомогательного ряда передается ведомым шестерням 5 и одновременно посредством муфт 6 ведущей 2 и ведомым 3 шестерням рабочего ряда. Вращаются одновременно два ряда шестерен: рабочий и вспомогательный. При работе насоса на зубьях шестерен рабочего ряда возникают нагрузки от сопротивления нагнетаемой жидкости, преобразующиеся в контактные напряжения между зубьями ведущей и ведомых шестерен, приводящие к жесткому трению эвольвент зубьев и интенсивному их износу. Износ шестерен рабочего ряда будет продолжаться до тех пор, пока не выбирутся зазоры из-за кинематического рассогласования передач вспомогательного и рабочего ряда, и весь вращающийся момент сопротивления, возникающий в рабочем ряду шестерен при нагнетании жидкости, не воспримет вспомогательный ряд, разгрузив тем самым шестерни рабочего ряда. Таким образом, нагрузка на зубья шестерен рабочего ряда будет состоять только из гидравлического сопротивления, преодолеваемого площадью зуба при нагнетании жидкости, а контактные напряжения при вращении ведомых и ведущей шестерен рабочего ряда примет на себя вспомогательный ряд шестерен, вращающийся в масляной среде. Реакция от нагнетаемой шестернями рабочего ряда жидкости высокого давления в виде сопротивления крутящему моменту, передаваемому от вспомогательного ряда через муфты 6, преодолевается шестернями вспомогательного ряда. После соответствующей приработки обоих рядов шестерен контактное напряжение на эвольвентах зубьев рабочего ряда снижается до минимального, не приводящего к износу эвольвент при перекачке несмазывающей жидкости. Шестерни же вспомогательного ряда, работая в смазывающей среде, также защищены от интенсивного износа шестерен масляным клином.The rotation from the driving gear 4 of the auxiliary row is transmitted to the driven gears 5 and simultaneously through the clutches 6 of the driving 2 and the driven 3 gears of the working row. Two rows of gears rotate simultaneously: working and auxiliary. When the pump is operating on the teeth of the gears of the working row, loads arise from the resistance of the injected fluid, which are converted into contact stresses between the teeth of the driving and driven gears, leading to severe friction of the involute of the teeth and intensive wear. The wear of the gears of the working row will continue until the gaps are selected due to the kinematic mismatch of the gears of the auxiliary and working rows, and the entire rotating moment of resistance arising in the working row of gears when pumping fluid will not take the auxiliary row, thereby unloading the gears of the working row. Thus, the load on the teeth of the gears of the working row will consist only of the hydraulic resistance overcome by the tooth area when the fluid is injected, and the contact stress during the rotation of the driven and driving gears of the working row will take over the auxiliary row of gears rotating in an oil medium. The reaction of the high pressure fluid being driven by the gears in the form of resistance to the torque transmitted from the auxiliary gears through the couplings 6 is overcome by the gears of the auxiliary gears. After a corresponding run-in of both rows of gears, the contact voltage on the involutes of the teeth of the working row decreases to a minimum, which does not lead to wear of the involutes when pumping non-lubricating fluid. The gears of the auxiliary row, working in a lubricating medium, are also protected from intensive wear of gears by an oil wedge.

Claims

The method of pumping non-lubricating fluid by a gear pump, which consists in the fact that two rows of gears, an auxiliary and an operating one, are installed in the gear pump housing with the same gearing parameters, the auxiliary row gears being connected to the corresponding gears of the operating row by means of couplings, characterized in that in which the gears of the auxiliary row are installed, isolate from the pumped medium and fill with lubricating fluid.