RU2555602C1

RU2555602C1 - Centrifugal gear-type pump

Info

Publication number: RU2555602C1
Application number: RU2014130563/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Голубов; Вадим Георгиевич Семёнов; Вячеслав Николаевич Фомин
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Уфимское Моторостроительное Производственное Объединение" (Оао "Умпо")
Priority date: 2014-07-24
Filing date: 2014-07-24
Publication date: 2015-07-10

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump includes engaged gears (4, 5) arranged in bores of housing (1) on parallel shafts (2, 3) and provided with bores (6, 7) made on the end face facing to the inlet and liquid supply channels (8, 9) to inter-teeth cavities. Each of gears (4, 5) is provided with pre-axial wheel (12, 13). Channels (8, 9) are made inside hub of gear (4, 5) with intake holes located on the side surface of bore (6, 7). Inside bore (6, 7) there installed concentrically to axial wheel (12, 13) is conical adapter (14, 15) with a shaped side surface, the edge (16, 17) of which is located opposite the holes.

EFFECT: simpler pump design due to refuse to use a pre-radial impeller at the inlet of inter-teeth cavities of gears and due to necessity of directed mutual orientation during assembly of blade profiles of the impeller and the axial wheel.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов, применяемых в гидросистемах машин и, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.The invention relates to the field of mechanical engineering and relates to the device of centrifugal gear pumps used in hydraulic systems of machines and, in particular, in the oil systems of aircraft gas turbine engines for supplying and pumping oil.

Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий размещенные в расточках корпуса на параллельных валах взаимодействующие между собой шестерни, каждая из которых снабжена осевым предвключенным колесом и каналами подвода жидкости в межзубовые полости (патент на изобретение RU 2168655, МПК F04C 11/00, F04D 13/12, опубл. 10.06.2001 г.).A centrifugal gear pump is known, comprising gears located in the bores of a housing on parallel shafts, each of which is equipped with an axial upstream wheel and channels for supplying fluid to the interdental cavities (patent for invention RU 2168655, IPC F04C 11/00, F04D 13/12 , published on June 10, 2001).

В известном насосе в качестве каналов подвода жидкости в межзубовые полости шестерен используется межлопаточное пространство центробежной крыльчатки, установленной между осевым колесом и торцом шестерни.In the known pump, as the channels for supplying fluid to the interdental cavities of the gears, the interscapular space of the centrifugal impeller mounted between the axle wheel and the gear face is used.

Для обеспечения необходимого кавитационного запаса насоса в процессе его сборки направленная взаимная ориентация лопаточных профилей осевого колеса и радиальной крыльчатки, что усложняет конструкцию центробежно-шестеренного насоса. Следует отметить и то, что оптимальное количество лопастей осевого и радиального колес, как правило, не совпадает, а частичная ориентация лопаточных профилей может не обеспечить нужного кавитационного запаса.To ensure the necessary cavitation stock of the pump during its assembly, the directional mutual orientation of the blade profiles of the axial wheel and the radial impeller, which complicates the design of the centrifugal gear pump. It should be noted that the optimal number of axial and radial wheel blades, as a rule, does not coincide, and the partial orientation of the blade profiles may not provide the necessary cavitation margin.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции насоса и облегчение его сборки.The technical result to which the invention is directed is to simplify the design of the pump and facilitate its assembly.

Заявленный технический результат достигается тем, что в центробежно-шестеренном насосе, содержащем размещенные в расточках корпуса на параллельных валах находящиеся в зацеплении шестерни с выполненными с торца, обращенного на вход, центральными расточками и каналами подвода жидкости в межзубовые полости, каждая из шестерен снабжена предвключенным осевым колесом, согласно изобретению, каналы подвода жидкости в межзубовые полости выполнены внутри ступицы шестерни с заборными отверстиями, расположенными на боковой поверхности центральной расточки, при этом внутри центральной расточки концентрично осевому колесу установлен конический переходник с профилированной боковой поверхностью, кромка которой расположена напротив заборных отверстий.The claimed technical result is achieved by the fact that in a centrifugal gear pump containing gears located in the bores of the housing on parallel shafts that are meshed with central bores and channels for supplying fluid into the interdental cavities from the end facing the inlet, each gear is provided with an axial axle wheel, according to the invention, the channels for supplying fluid to the interdental cavities are made inside the hub of the gear with intake holes located on the side surface of the central conical adapter with a profiled lateral surface, the edge of which is opposite the intake holes.

Выполнение каналов подвода жидкости в межзубовые полости внутри ступицы шестерни с заборными отверстиями, расположенными на боковой поверхности центральной расточки, позволит отказаться от использования радиальных крыльчаток, присутствующих в прототипе, так как их функции возьмут на себя каналы подвода, боковые стенки которых можно рассматривать как своеобразную лопаточную решетку радиальной крыльчатки закрытого типа. Также упростится процесс сборки насоса в виду того, что отпадает необходимость во взаимной ориентации лопаточных профилей осевого колеса и радиальной крыльчатки.The implementation of the channels for supplying fluid to the interdental cavities inside the hub of the gear with intake holes located on the side surface of the central bore will allow you to abandon the use of the radial impellers present in the prototype, since their functions will be taken over by the supply channels, the side walls of which can be considered as a kind of scapular closed radial impeller grating. The assembly process of the pump will also be simplified since there is no need for the mutual orientation of the blade profiles of the axial wheel and the radial impeller.

Установка внутри центральной расточки шестерни концентрично осевому колесу конического переходника с профилированной боковой поверхностью позволит выравнить поле скоростей вращающегося потока жидкости, вытекающего из осевого колеса, а наличие на боковой поверхности кромки, расположенной напротив заборных отверстий, позволит направить срывающийся с нее поток непосредственно в каналы подвода.The installation of a conical adapter concentrically to the axial wheel of the cone with the profiled lateral surface inside the central bore of the gear will make it possible to equalize the velocity field of the rotating fluid flow emerging from the axial wheel, and the presence on the side surface of the edge opposite the intake openings will allow directing the flow breaking from it directly into the supply channels.

На прилагаемом чертеже изображен заявляемый центробежно-шестеренный насос.The accompanying drawing shows the inventive centrifugal gear pump.

Насос содержит корпус 1, в расточках которого на параллельных валах 2, 3 установлены находящиеся в зацеплении шестерни 4, 5. Вал 2 выполнен приводным. В шестернях 4, 5 с торца, обращенного на вход, выполнены центральные расточки 6, 7 и каналы подвода 8, 9 жидкости в межзубовые полости, заборные отверстия 10, 11 которых расположены на боковой поверхности центральных расточек. Перед входом в центральные расточки 6, 7 шестерен 4, 5 на общих с ними валах 2, 3 установлены осевые колеса 12, 13, за которыми на соответствующих валах концентрично им установлены конические переходники 14, 15 с профилированной боковой поверхностью. Конические переходники 14, 15 установлены таким образом, что кромки 16, 17 на их боковой поверхности располагаются напротив заборных отверстий 8, 9.The pump comprises a housing 1, in the bores of which parallel gears 4, 5 are installed on parallel shafts 2, 5. The shaft 2 is driven. In gears 4, 5 from the end face facing the entrance, central bores 6, 7 and channels for supplying liquids 8, 9 to the interdental cavities are made, intake holes 10, 11 of which are located on the lateral surface of the central bores. Before entering the central bores 6, 7 of gears 4, 5, axial wheels 12, 13 are installed on common shafts 2, 3, behind which conical adapters 14, 15 with a profiled side surface are concentrically mounted on the corresponding shafts. Conical adapters 14, 15 are installed in such a way that the edges 16, 17 on their lateral surface are located opposite the intake holes 8, 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При работе насоса крутящий момент от приводного вала 2 передается находящимся в зацеплении шестерням 4, 5, вместе с которыми во вращение приходят и предвключенные осевые колеса 12, 13. Рабочая жидкость (например, масло) из полостей всасывания 18, 19 поступает в межлопаточные каналы осевых колес 12, 13, ограниченные снаружи втулками 20, 21. При вращении осевых колес 12, 13 поток жидкости перемещается в осевом направлении к торцам шестерен 4, 5, приобретая закрутку в направлении вращения решетки каналов подвода 8, 9. Вытекающий из осевых колес 12, 13 поток жидкости попадает на профилированную боковую поверхность конических переходников 14, 15, где происходит выравнивание поля скоростей вращающегося потока жидкости и перенаправление срывающегося с кромок 16, 17 потока непосредственно в заборные отверстия 10, 11 каналов подвода 8, 9. Попадая в каналы подвода 8, 9, жидкость под действием центробежных сил отбрасывается в межзубовые полости, откуда в области входа в зацепление шестерен 4, 5 выдавливается на выход из насоса.When the pump is operating, the torque from the drive shaft 2 is transmitted to the gears 4, 5 that are engaged, together with which the upstream axle wheels 12, 13 come into rotation. The working fluid (for example, oil) from the suction cavities 18, 19 enters the axial interscapular channels wheels 12, 13, bounded externally by bushings 20, 21. When the axial wheels 12, 13 rotate, the fluid flow moves axially to the ends of the gears 4, 5, acquiring a swirl in the direction of rotation of the lattice of the supply channels 8, 9. Leaking from the axial wheels 12, 13 flow liquid the tee enters the profiled side surface of the conical adapters 14, 15, where the velocity field of the rotating fluid flow is aligned and the flow discharged from the edges 16, 17 is redirected directly to the intake openings 10, 11 of the supply channels 8, 9. Getting into the supply channels 8, 9, the liquid under the action of centrifugal forces is thrown into the interdental cavity, from where it is squeezed out of the pump in the area of the gear engagement 4, 5.

Реализация изобретения позволит упростить конструкцию насоса за счет отказа от использования на входе в межзубовые полости шестерен предвключенной радиальной крыльчатки и необходимости направленной взаимной ориентации в процессе сборки лопаточных профилей крыльчатки и осевого колеса.The implementation of the invention will simplify the design of the pump due to the refusal to use at the entrance to the interdental cavities of the gears of the pre-engaged radial impeller and the need for directional mutual orientation during the assembly of the blade profiles of the impeller and axial wheel.

Claims

A centrifugal gear pump containing gears located in housing bores on parallel shafts that are meshed with central bores and channels for supplying fluid into the interdental cavities made from the end face facing the inlet, each gear has an upstream axial wheel, characterized in that the supply channels the fluid in the interdental cavity is made inside the gear hub with intake holes located on the lateral surface of the central bore, while inside the central bore end en- axial wheel is mounted a conical adapter with a profiled side surface which is opposite the edge of the intake opening.