RU2415304C1

RU2415304C1 - Screw hydraulic pump

Info

Publication number: RU2415304C1
Application number: RU2009143167/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Степанович Григорчук (RU); Владимир Степанович Григорчук
Original assignee: Владимир Степанович Григорчук
Priority date: 2009-11-23
Filing date: 2009-11-23
Publication date: 2011-03-27

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: screw hydraulic pump includes housing 1, front and rear covers 3, 14, shaft 5, inlet branch pipe 17 and outlet branch pipe. On inner end surface of front cover 3 there radially provided are cylinders 6 located at equal distance from each other and are continued part of the above cover; the above cylinders are covered on the side of shaft 5 rotation axis and have one central hole in closed side. Inner cavity of each of cylinders 6 is hydraulically connected to inlet and outlet cavities 16, 12. Screw in the form of shaft with spiral comb is inserted inside each cylinder 6. One end of shaft is passed into the hole of covered side of cylinder 6 and driven gear 9 is fixed on it and is engaged with driving gear 10 of shaft 5 of hydraulic pump. The other end of screw is inserted in bearing of cover of cylinder 6, which has liquid passage holes to outlet cavity 12. Inlet cavity 16 is connected to inner cavity of cylinder 6 by means of opening 15 located on housing of cylinder 6 closer to rotation axis of shaft 5 of hydraulic pump.

EFFECT: improving technical characteristics of hydraulic pump.

6 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при конструировании гидронасосов.The present invention relates to the field of mechanical engineering and may find application in the design of hydraulic pumps.

Известен гидронасос, содержащий корпус, закрытый крышками, четырехлопастной ротор, смещенный относительно корпуса. Цилиндры, перекатывающиеся по лопастям и корпусу, обеспечивают необходимое уплотнение (Артоболевский И.И. Механизмы в современной технике, изд.2, т.6-7, Москва, Наука, Гл. ред. физико-математической литературы, 1981, с.419, №3927).A known hydraulic pump containing a housing closed by covers, a four-blade rotor, offset from the housing. Cylinders rolling over the blades and the casing provide the necessary compaction (Artobolevsky II Mechanisms in modern technology, Vol. 2, vol. 6-7, Moscow, Nauka, Ch. Ed. Of physico-mathematical literature, 1981, p. 419 No. 3927).

Известен гидронасос, содержащий корпус, закрытый крышками, круглый ротор, смещенный относительно корпуса, две полукруглые лопасти, вращающиеся вокруг своих осей и прижимающиеся к корпусу (там же, с.401, №3890).A known hydraulic pump containing a housing closed by covers, a circular rotor displaced relative to the housing, two semicircular blades rotating around their axes and pressed against the housing (ibid., P. 409, No. 3890).

Недостатками аналогов являются: небольшое давление, низкая производительность, недостаточное уплотнение и пропуски жидкости через цилиндры или полукруглые лопасти.The disadvantages of the analogues are: low pressure, low productivity, insufficient sealing and fluid passes through cylinders or semicircular blades.

Указанные недостатки обусловлены конструкцией гидронасосов.These disadvantages are due to the design of hydraulic pumps.

Известен также кулисно-кулачковый поршневой гидронасос, содержащий корпус с опорной плитой, закрытый передней и задней крышками, вал, блок из шести симметрично и радиально расположенных цилиндров, закрепленный на валу, в которые вставлены поршни, имеющие ролики, входящие в неподвижный криволинейный профилированный паз, выполненный на внутренней поверхности одной из крышек, впускной и выпускной патрубки (там же, с.420, №3929).A rocker-cam piston hydraulic pump is also known, comprising a housing with a support plate, closed by front and rear covers, a shaft, a block of six symmetrically and radially arranged cylinders, mounted on the shaft, into which pistons are inserted, having rollers included in a fixed curved groove, made on the inner surface of one of the covers, inlet and outlet pipes (ibid., p. 420, No. 3929).

Известный кулисно-кулачковый поршневой гидронасос, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому полезному результату, принят за прототип.The well-known rocker-cam piston hydraulic pump, as the closest in technical essence and achieved useful result, adopted as a prototype.

Недостатками известного гидронасоса являются: сложность конструкции, большие потери на трение, недостаточная производительность, сильная вибрация, большой расход энергии на вращение.The disadvantages of the known hydraulic pump are: design complexity, large friction losses, insufficient productivity, strong vibration, high energy consumption for rotation.

Указанные недостатки обусловлены большим весом блока цилиндров, малым ходом поршней, которые при работе нарушают центровку блока.These disadvantages are due to the large weight of the cylinder block, the small stroke of the pistons, which during operation violate the alignment of the block.

Задачей настоящего изобретения является повышение технических характеристик гидронасоса.The objective of the present invention is to increase the technical characteristics of the hydraulic pump.

Технический результат обеспечивается тем, что в шнековом гидронасосе, содержащем корпус с опорной плитой, переднюю и заднюю крышки, привернутые болтами к корпусу, вал, установленный в подшипниках передней крышки, впускной патрубок, соединенный с впускной полостью, выпускной патрубок, соединенный с выпускной полостью, согласно изобретению на внутренней торцевой поверхности передней крышки радиально, на равном расстоянии друг oт друга, выполнены заодно с ней цилиндры, закрытые со стороны оси вращения и имеющие в закрытой стороне по одному центральному отверстию, внутренняя полость каждого из которых гидравлически соединена с впускной и выпускной полостями, внутрь каждого из которых вставлен шнек в форме вала со спиральным гребнем, один конец которого пропущен в отверстие закрытой стороны цилиндра и на нем закреплена ведомая шестерня, входящая в зацепление с ведущей шестерней вала гидронасоса, а другой конец шнека вставлен в подшипник крышки цилиндра, имеющей отверстия для прохода жидкости в выпускную полость, а впускная полость соединена с внутренней полостью цилиндра посредством окна, расположенного на корпусе цилиндра ближе к оси вращения вала гидронасоса.The technical result is ensured by the fact that in a screw hydraulic pump comprising a housing with a support plate, front and rear covers bolted to the housing, a shaft mounted in bearings of the front cover, an inlet pipe connected to the inlet cavity, an outlet pipe connected to the outlet cavity, according to the invention on the inner end surface of the front cover radially, at an equal distance from each other, are made integral with it cylinders, closed on the side of the axis of rotation and having one closed side a central hole, the internal cavity of each of which is hydraulically connected to the inlet and outlet cavities, inside of each of which a screw is inserted in the form of a shaft with a spiral crest, one end of which is passed into the hole of the closed side of the cylinder and a driven gear is engaged on it, which engages with the drive hydraulic pump shaft gear, and the other end of the screw is inserted into the bearing of the cylinder cover having holes for the passage of fluid into the exhaust cavity, and the inlet cavity is connected to the inner cavity of the cylinder osredstvom window disposed on the cylinder body closer to the rotational axis of the pump.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображен общий вид шнекового гидронасоса;figure 1 shows a General view of a screw hydraulic pump;

на фиг.2 - вид слева на шнековый гидронасос;figure 2 is a left view of the screw hydraulic pump;

на фиг.3 - вид на шнековый гидронасос со стороны задней крышки;figure 3 is a view of the screw hydraulic pump from the back cover;

на фиг.4 - вид сбоку на шнековый гидронасос с частичным разрезом;figure 4 is a side view of a screw hydraulic pump with a partial section;

на фиг.5 - устройство цилиндра;figure 5 - the device of the cylinder;

на фиг.6 - вид на цилиндр сверху.figure 6 is a top view of the cylinder.

Шнековый гидронасос содержит круглый корпус 1 с опорной плитой 2. Корпус 1 закрыт передней крышкой 3 с подшипниковым щитом 4, в отверстие которого вставлен вал 5. На внутренней торцевой поверхности передней крышки радиально, на равном расстоянии друг от друга выполнены заодно с ней цилиндры 6, закрытые со стороны оси вращения и имеющие в закрытой стороне по одному центральному отверстию. Внутрь каждого цилиндра 6 вставлен шнек в форме вала 7 со спиральным гребнем 8. Один конец вала 7 шнека пропущен через отверстие в закрытой части цилиндра 6 и на нем закреплена ведомая шестерня 9, входящая в зацепление с ведущей шестерней 10, закрепленной на валу 5 гидронасоса. Другой конец вала 7 шнека вставлен в подшипник крышки 11 цилиндра, имеющей отверстия для прохода жидкости в выпускную полость 12, связанную с выпускным патрубком 13. В задней части корпус 1 закрыт задней крышкой 14. Вблизи центра вращения цилиндры 6 имеют окна 15, через которые внутренние полости цилиндров 6 соединены с впускной полостью 16, связанной с впускным патрубком 17, установленным на задней крышке 14.The auger hydraulic pump comprises a round casing 1 with a base plate 2. The casing 1 is closed by a front cover 3 with a bearing shield 4, a shaft 5 is inserted in its hole. On the inner end surface of the front cover, cylinders 6 are radially, at equal distance from each other, closed on the axis of rotation and having in the closed side one central hole. A screw in the form of a shaft 7 with a spiral crest 8 is inserted inside each cylinder 6. One end of the screw shaft 7 is passed through an opening in the closed part of the cylinder 6 and a driven gear 9 is fixed on it, which engages with a pinion gear 10 fixed to the hydraulic pump shaft 5. The other end of the screw shaft 7 is inserted into the bearing of the cylinder cover 11, which has openings for the passage of fluid into the exhaust cavity 12 connected to the exhaust pipe 13. At the rear, the housing 1 is closed by the rear cover 14. Near the center of rotation, the cylinders 6 have windows 15 through which the internal the cavities of the cylinders 6 are connected to the inlet cavity 16 connected to the inlet pipe 17 mounted on the back cover 14.

Шнековый гидронасос работает следующим образом.The screw hydraulic pump operates as follows.

При вращении вала 5 гидронасоса посредством какого-либо двигателя вместе с ним вращается и ведущая шестерня 10, которая приводит во вращение ведомые шестерни 9 и валы 7 шнеков. Так как гребни 8 шнеков плотно входят в цилиндры 6, то их работа сходна с работой поршней и во впускной полости создается сильное разрежение. Жидкость по впускному патрубку 17 поступает во впускную полость 16, а затем через окна 15 внутрь цилиндров 6. Далее посредством гребней 8 она под давлением через отверстия в крышках 11 подается в выпускную полость 12 и выпускной патрубок 13. Производительность и давление на выходе зависят от частоты вращения вала 5. Изменение направления вращения вала 5 на обратное приведет к тому, что выпускная полость 12 станет впускной, а впускная полость 16 станет выпускной за счет того, что шнеки начнут вращаться в противоположную сторону и станут перемешать жидкость то же в противоположную сторону.When the shaft 5 of the hydraulic pump is rotated by means of an engine, the drive gear 10 rotates with it, which drives the driven gears 9 and the shafts 7 of the screws. Since the ridges 8 of the screws fit tightly into the cylinders 6, their work is similar to that of the pistons and a strong vacuum is created in the inlet cavity. The fluid through the inlet pipe 17 enters the inlet cavity 16, and then through the windows 15 into the cylinders 6. Then, by means of ridges 8, it is pressurized through the openings in the covers 11 to the outlet cavity 12 and the outlet pipe 13. The output and pressure at the outlet depend on the frequency rotation of the shaft 5. Changing the direction of rotation of the shaft 5 to the opposite will cause the exhaust cavity 12 to become inlet and the intake cavity 16 to become exhaust due to the fact that the screws begin to rotate in the opposite direction and begin to mix the liquid the bone is the same in the opposite direction.

Изобретение позволяет достигнуть гидронасосу более высокой производительности и давления на выходе, увеличить срок службы из-за уменьшения вибрации, а изменением направления вращения вала можно обеспечить нагнетание жидкости в любую сторону.EFFECT: invention makes it possible to achieve a hydraulic pump of higher output and pressure at the outlet, to increase the service life due to reduced vibration, and by changing the direction of rotation of the shaft, it is possible to pump liquid in any direction.

Claims

A hydraulic screw pump comprising a housing with a base plate, front and rear covers bolted to the housing, a shaft mounted in bearings of the front cover, an inlet pipe connected to the inlet cavity, an outlet pipe connected to the outlet cavity, characterized in that on the inner end the surfaces of the front cover radially, at an equal distance from each other, are made integral with it cylinders, closed on the side of the axis of rotation and having in the closed side one central hole, each cavity one of which is hydraulically connected to the inlet and outlet cavities, inside each of which a screw is inserted in the form of a shaft with a spiral crest, one end of which is passed into the hole of the closed side of the cylinder and a driven gear is engaged on it, which engages with the drive gear of the hydraulic pump shaft, and the other end of the screw is inserted into the bearing of the cylinder cover having openings for the passage of fluid into the exhaust cavity, and the inlet cavity is connected to the inner cavity of the cylinder by means of a window located on the casing core closer to the rotational axis of the pump.