RU2760722C1 - Straight-toothed pump - Google Patents
Straight-toothed pump Download PDFInfo
- Publication number
- RU2760722C1 RU2760722C1 RU2021108319A RU2021108319A RU2760722C1 RU 2760722 C1 RU2760722 C1 RU 2760722C1 RU 2021108319 A RU2021108319 A RU 2021108319A RU 2021108319 A RU2021108319 A RU 2021108319A RU 2760722 C1 RU2760722 C1 RU 2760722C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tooth
- cylinder
- rotor
- circumference
- pin
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
- F04C2/30—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members
- F04C2/34—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members
- F04C2/356—Rotary-piston machines or pumps having the characteristics covered by two or more groups F04C2/02, F04C2/08, F04C2/22, F04C2/24 or having the characteristics covered by one of these groups together with some other type of movement between co-operating members having the movement defined in groups F04C2/08 or F04C2/22 and relative reciprocation between the co-operating members with vanes reciprocating with respect to the outer member
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C3/00—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type
- F04C3/02—Rotary-piston machines or pumps, with non-parallel axes of movement of co-operating members, e.g. of screw type the axes being arranged at an angle of 90 degrees
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидравлических машин и может быть использовано при создании высокопроизводительных компактных роторных насосов низкого и среднего давления.The invention relates to the field of hydraulic machines and can be used to create high-performance compact rotary pumps of low and medium pressure.
Известна прямозубая машина объемного действия, содержащая ротор с зубом, размещенные в цилиндре, причем зуб выступает над ротором, и радиус этого выступа равен радиусу цилиндра (см., например, патент РФ патент РФ на полезную модель №111211, МПК F04C 18/56, опубликован 10.12.2011).Known spur machine volumetric action, containing a rotor with a tooth, placed in a cylinder, and the tooth protrudes above the rotor, and the radius of this protrusion is equal to the radius of the cylinder (see, for example, RF patent RF patent for utility model No. 111211, IPC F04C 18/56, published on 12/10/2011).
Известна также прямозубая машина объемного действия, содержащая ротор с зубом, жестко соединенные с приводным валом, и размещенные в цилиндре, перекрытом торцовыми крышками, причем зуб выступает над ротором, и радиус этого выступа равен радиусу цилиндра, который снабжен всасывающим окном и нагнетательным клапаном, и имеющая устройство для прохода зуба в зоне этого окна и клапана (см., например, патент РФ на изобретение №2520774, МПК F04C 3/02, опубликован 27.06.2014).Also known is a spur displacement machine containing a rotor with a tooth, rigidly connected to the drive shaft, and placed in a cylinder covered by end caps, the tooth protruding above the rotor, and the radius of this protrusion is equal to the radius of the cylinder, which is equipped with a suction window and a discharge valve, and having a device for the passage of the tooth in the area of this window and valve (see, for example, RF patent for invention No. 2520774, IPC
Недостатком известных конструкций является их большие материалоемкость и габариты, а также технологическая сложность изготовления, т.к. как в этих конструкциях устройство для прохода зуба в зоне всасывающего окна и нагнетательного клапана выполнено в виде дополнительного диска со впадиной, диаметр которого несколько больше диаметра цилиндра, этот диск приводится во вращение через коническую передачу, имеет свой вал с подшипниками, должен быть накрыт герметизирующей крышкой, и ось его вращения должна быть строго перпендикулярна оси вращение ротора.The disadvantage of the known designs is their large material consumption and dimensions, as well as the technological complexity of manufacturing, because how in these structures the device for the passage of the tooth in the area of the suction port and the discharge valve is made in the form of an additional disk with a cavity, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the cylinder, this disk is driven into rotation through a bevel gear, has its own shaft with bearings, must be covered with a sealing cover , and the axis of its rotation must be strictly perpendicular to the axis of rotation of the rotor.
Технической задачей изобретения является кардинальное снижение материалоемкости и габаритов, уменьшение технологической сложности и стоимости изготовления насоса.The technical objective of the invention is to drastically reduce the consumption of materials and dimensions, reduce the technological complexity and cost of manufacturing the pump.
Указанная задача решается тем, что в прямозубом насосе, содержащем ротор с зубом, жестко соединенные с приводным валом, и размещенные в цилиндре, перекрытом торцовыми крышками, причем зуб выступает над ротором, и радиус этого выступа равен радиусу цилиндра, который снабжен всасывающим окном и нагнетательным клапаном, в зоне которых расположено устройство для прохода зуба, согласно изобретению, устройство выполнено в виде запорного штыря, расположенного тангенциально к окружности цилиндра и поджатого пружиной в направлении, противоположном движению зуба по окружности, причем это движение ограничено упором, а при вращении ротора боковая поверхность зуба имеет возможность контактировать с торцовой поверхностью штыря. Упор выполнен в виде ступеньки на окружности цилиндра. Контакт боковой поверхности зуба и торцовой поверхности штыря выполнен в виде эвольвентного зацепления типа зуб-рейка.This problem is solved by the fact that in a spur pump containing a rotor with a tooth, rigidly connected to the drive shaft, and placed in a cylinder covered by end caps, the tooth protrudes above the rotor, and the radius of this protrusion is equal to the radius of the cylinder, which is equipped with a suction window and a discharge valve, in the zone of which the device for the passage of the tooth is located, according to the invention, the device is made in the form of a locking pin located tangentially to the circumference of the cylinder and pressed by a spring in the direction opposite to the movement of the tooth around the circumference, this movement is limited by the stop, and when the rotor rotates, the lateral surface the tooth has the ability to contact the end surface of the pin. The stop is made in the form of a step on the circumference of the cylinder. The contact of the lateral surface of the tooth and the end surface of the pin is made in the form of an involute engagement of the tooth-rack type.
Сущность изобретения поясняется чертежами.The essence of the invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан фронтальный вид насоса со снятой крышкой.FIG. 1 shows a front view of the pump with the cover removed.
На фиг.2 – ВИД I на фиг.1Figure 2 - VIEW I in figure 1
На фиг. 3 – разрез В-В на фиг.1FIG. 3 - section B-B in Fig. 1
На фиг. 4 – разрез Г-Г на фиг.1FIG. 4 - section Г-Г in figure 1
На фиг 5-10 показана последовательность работы насоса, в том числе:Figures 5-10 show the sequence of pump operation, including:
- на фиг. 5 изображен момент, в котором зуб начинает контактировать с запорным штырем и отжимать его после окончания процесса нагнетания, - in Fig. 5 shows the moment at which the tooth begins to contact with the locking pin and squeeze it out after the end of the pumping process,
- на фиг. 6 - зуб оканчивает отжимать запорный штырь и начинает перекрывать всасывающее окно, - in Fig. 6 - the tooth finishes pressing the locking pin and begins to block the suction window,
- на фиг. 7 - зуб перестает действовать на запорный штырь, и штырь под действием пружины начинает движение в сторону нагнетательного клапана, а зуб отсекает полностью всасывающее окно, и в полости насоса, расположенной перед зубом, начинается процесс нагнетания жидкости, - in Fig. 7 - the tooth ceases to act on the locking pin, and the pin, under the action of the spring, begins to move towards the discharge valve, and the tooth completely cuts off the suction window, and in the pump cavity located in front of the tooth, the process of liquid pumping begins,
- на фиг. 8 запорный штырь полностью разделяет полость насоса на две части, за зубом открывается всасывающее окно и начинается процесс всасывания, процесс нагнетания в полости перед зубом продолжается,- in Fig. 8, the locking pin completely divides the pump cavity into two parts, the suction window opens behind the tooth and the suction process begins, the pumping process in the cavity in front of the tooth continues,
- на фиг. 9 показано положение, при котором зуб заканчивает перекрывать нагнетательный клапан,- in Fig. 9 shows the position at which the tooth finishes closing the discharge valve,
- на фиг. 10 показано окончание процессов всасывания и нагнетания в тот момент, когда зуб перестает разделять цилиндр на две чести и начинает сжимать перед собой жидкость, давление которой отжимает запорный штырь.- in Fig. 10 shows the end of the suction and discharge processes at the moment when the tooth stops dividing the cylinder into two and begins to squeeze the liquid in front of it, the pressure of which squeezes the locking pin.
Насос состоит (фиг. 1-4) из ротора 1 с зубом 2, жестко соединенных с приводным валом 3, и размещенных в цилиндре 4, перекрытом торцовыми крышками 5 и 6. Зуб 2 выступает над ротором 1, и радиус R этого выступа равен радиусу окружности 7 цилиндра 4. Цилиндр 4 снабжен всасывающим окном 8 и нагнетательным клапаном 9 и имеет устройство для прохода зуба в зоне этого окна и клапана, которое выполнено в виде запорного штыря 10, расположенного тангенциально к окружности 7 цилиндра 4 и поджатого пружиной 11 в направлении, противоположном движению зуба по окружности (показано стрелкой). Это движение ограничено упором 12, который выполнен в виде ступеньки на окружности 7 цилиндра 4. Контакт боковой поверхности зуба и торцовой поверхности штыря 10 выполнен в виде эвольвентного зацепления типа зуб-рейка (фиг. 2). Для регулировки усилия пружины 11 служит нажимной болт 13, положение которого фиксируется контргайкой 14. Пружина 11 в положении казанном на фиг. 1, отрегулирована на давление, несколько (на 0,2-0,3 бар) выше давления нагнетания. Вращение ротору 1 передается через шпонку 15 от приводного вала 3. Крышки 5, 6 и цилиндр 4 стянуты по плоскости болтовыми соединениями 16. Между цилиндрической поверхностью ротора 1 и окружностью 7 цилиндра 4 при сборке насоса образована рабочая полость 17. Вал 3 вращается в подшипнике 18, уплотнение 19 предотвращает утечки рабочей жидкости.The pump consists (Fig. 1-4) of a
Насос работает следующим образом (фиг. 1, 2, 5-10).The pump operates as follows (Fig. 1, 2, 5-10).
В положении, указанном на фиг. 1, нагнетательный клапан 9 соединен через полость 17 со всасывающим окном 8, находится под перепадом давления нагнетания и всасывания, и поэтому закрыт. Зуб 2 вместе с ротором 1, получающий вращение от вала 3 (направление вращения показано стрелкой) своей боковой частью давит на запорный штырь 10 и передвигает его вправо по чертежу, сжимая длинную пружину 11. При этом жидкость не всасывается и не нагнетается.In the position shown in FIG. 1, the
Далее (фиг. 5) зуб 2 продолжает отодвигать запорный штырь 10, при этом объем полости 17 практически не изменяется, и жидкость в ней остается неподвижной.Further (Fig. 5)
Затем (фиг. 6) зуб 2 отодвигает запорный штырь 10 на максимальную величину и начинает перекрывать всасывающее окно 8. Но оно все еще соединено через полость 17 с нагнетательным клапаном 9, и этот клапан продолжает оставаться закрытым под действием перепада давления.Then (Fig. 6)
При дальнейшем повороте ротора 1 зуб 2 отсекает правую часть полости 17 от окна 8, однако оно продолжает оставаться соединенным с нагнетательным клапаном 9, который продолжает оставаться закрытым. В это время запорный штырь 10 освобождается от зуба 2 и начинает под действием пружины 11 двигаться влево по чертежу, несколько сокращая общий объем полости 17, в связи с чем небольшая часть жидкости вытекает назад к источнику через окно 8.With further rotation of the
Далее (фиг. 8) запорный штырь 10 доходит до упора 12, отсекая окно 8 от нагнетательного клапана 9, а зуб 2 проходит окно 8, в результате чего полость 17 оказывается разделенной на две части. Одна часть находится перед зубом 2 и соединена с нагнетательным клапаном 9, а другая - позади зуба 2 и соединена с окном всасывания 8.Further (Fig. 8) the
С этого момента (фиг. 9) начинается увеличение объема полости 17, находящегося позади зуба 2 (запорный штырь 10 неподвижен), и в ней происходит процесс всасывания. В то же время происходит уменьшение объема полости 17, находящейся перед зубом, в ней жидкость сжимается до давления нагнетания, и она через нагнетательный клапан 9 поступает потребителю до тех пор, пока зуб 2 не перекроет нагнетательный клапан (фиг. 10), и далее откроет его в направлении полости 17, находящейся позади зуба. Это приводит снова к соединению нагнетательного клапана 9 с окном 8 и его закрытию под действием перепада давления.From this moment (Fig. 9), the volume of the
В то же время между зубом 2 и запорным штырем 10 образуется небольшое замкнутое пространство, в котором при движении зуба 2 давление поднимается выше давления нагнетания, и жидкость, находящаяся в этом объеме, уже начинает перемещать запорный штырь 10 вправо. В связи с этим зуб 2 «догоняет» запорный штырь 10 с небольшой скоростью, и при их соприкосновении удара не происходит.At the same time, a small closed space is formed between the
Выполнение упора в виде ступеньки позволяет точно и однозначно определить крайнее положение запорного штыря 10, а изготовление контактирующих поверхностей зуба 2 и запорного штыря 10 в виде эвольвентного зацепления исключает активное трение зуба о запорный штырь и увеличивает ресурс работы насоса.The implementation of the stop in the form of a step allows you to accurately and unambiguously determine the extreme position of the
Предложенное техническое решение позволяет снизить массу и габариты прямозубого насоса практически вдвое, кардинально упростить конструкцию и технологию ее изготовления, а также кратно снизить стоимость готового изделия.The proposed technical solution makes it possible to reduce the weight and dimensions of the spur pump by almost half, to drastically simplify the design and technology of its manufacture, and also to significantly reduce the cost of the finished product.
В связи с этим следует считать, что поставленная техническая задача полностью выполнена.In this regard, it should be considered that the technical task set has been fully completed.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108319A RU2760722C1 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Straight-toothed pump |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108319A RU2760722C1 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Straight-toothed pump |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2760722C1 true RU2760722C1 (en) | 2021-11-29 |
Family
ID=79174073
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108319A RU2760722C1 (en) | 2021-03-29 | 2021-03-29 | Straight-toothed pump |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2760722C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB409787A (en) * | 1932-11-16 | 1934-05-10 | Herbert Varley | Improvements relating to rotary pumps or the like for any suitable purpose |
US20050254968A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-17 | Patterson Albert W | Impeller pump with reciprocating vane and non-circular rotor |
RU111211U1 (en) * | 2011-03-11 | 2011-12-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | VOLUME ROTARY MACHINE |
RU2520774C1 (en) * | 2013-05-14 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Rotary displacement pump |
RU2550725C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-05-10 | Александр Николаевич Ильин | Rotary pump |
-
2021
- 2021-03-29 RU RU2021108319A patent/RU2760722C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB409787A (en) * | 1932-11-16 | 1934-05-10 | Herbert Varley | Improvements relating to rotary pumps or the like for any suitable purpose |
US20050254968A1 (en) * | 2004-05-14 | 2005-11-17 | Patterson Albert W | Impeller pump with reciprocating vane and non-circular rotor |
RU111211U1 (en) * | 2011-03-11 | 2011-12-10 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Омский Государственный Технический Университет" | VOLUME ROTARY MACHINE |
RU2550725C2 (en) * | 2013-04-30 | 2015-05-10 | Александр Николаевич Ильин | Rotary pump |
RU2520774C1 (en) * | 2013-05-14 | 2014-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Rotary displacement pump |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2601003A (en) | Gear pump | |
KR100552597B1 (en) | Volumetric rotary pump | |
CN110630461B (en) | Variable radial plunger pump | |
US4105375A (en) | Rotary piston compressor | |
RU2760722C1 (en) | Straight-toothed pump | |
RU2761704C1 (en) | Volumetric rotary machine | |
JPH0134311B2 (en) | ||
RU2634994C1 (en) | Plate rotary positive-displacement machine | |
US3314368A (en) | Rotary piston pump with retractable cam sealing elements | |
US3999904A (en) | Orbital piston engine | |
WO2021208874A1 (en) | Mechanical partition dual cam volumetric pump | |
RU2761701C1 (en) | Spur-type volumetric machine | |
CN113137358B (en) | Plunger pump | |
US4080117A (en) | Multi-chambered pump | |
CN2334918Y (en) | Double slide pieces rotary moving mechanism | |
CN2097295U (en) | Internal-engagement internal cycloidal oil pump | |
CN217712918U (en) | Fracturing pump | |
RU2767416C1 (en) | Rotary volumetric machine | |
CN220522733U (en) | Linear driving type plunger infusion pump and plunger infusion system | |
RU213633U1 (en) | Single rotary screw compressor | |
CN102174935A (en) | Low-rotation-speed displacement pump | |
CN201739177U (en) | Double translational rotor type compressor | |
SU1094981A1 (en) | Displacement rotary hydraulic machine | |
US3551077A (en) | Constant delivery pump | |
US18255A (en) | Improvement in rotary steam-engines |