RU37531U1

RU37531U1 - GEAR PUMP WITH INTERNAL CLOSING

Info

Publication number: RU37531U1
Application number: RU2003128915/20U
Authority: RU
Inventors: Н.Г. Афанасиади; А.Н. Афанасиади; Л.М. Плоцкер; Н.М. Рыжкин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Завод технологического оборудования "ОНИКС"
Priority date: 2003-09-29
Filing date: 2003-09-29
Publication date: 2004-04-27

Description

ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС С ВНУТРЕНННМ ЗАЦЕНЛЕННЕМGEAR PUMP WITH INTERNAL ACCELERATED PUMP

Изобретение относится к области насосостроения, а более конкретно - к шестеренным насосам с внутренним зацеплением, предназначенным для перекачки различных рабочих сред в том числе вязких и легкозастывающих (пек, битум, нефтепродукты, синтетические смолы, мастики и т.п.).The invention relates to the field of pump engineering, and more specifically to gear pumps with internal gearing, designed for pumping various working fluids, including viscous and light-curing (pitch, bitumen, petroleum products, synthetic resins, mastics, etc.).

Известен шестеренный насос с внутренним зацеплением, содержаш;ий корпус с напорным и всасывающим окнами и внутренней рабочей полостью, в которой размещены ведущая щестерня с наружным зацеплением, закрепленная на приводном валу, выходящем из корпуса, и ведомая шестерня с внутренним зацеплением, у которой ось закреплена в корпусе эксцентрично относительно оси ведзтцей шестерни, а зубья взаимодействуют с зубьями последней, (см. книгу: Насосы. М., Машиностроение, 1979, с.56-57).A gear pump with internal gearing is known, comprising a housing with pressure and suction windows and an internal working cavity in which a driving gear with external gear is mounted, mounted on a drive shaft exiting the housing, and a driven gear with internal gear, in which the axis is fixed in the housing is eccentric relative to the axis of the pinion gear, and the teeth interact with the teeth of the latter, (see book: Pumps. M., Mechanical Engineering, 1979, pp. 56-57).

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является принятый за прототип шестеренный насос с внутренним зацеплением, содержащий корпус с напорным и всасывающим окнами и внутренней рабочей полостью, в которой размещены ведущее зубчатое колесо с внутренним зацеплением, закрепленное на приводном валу, выходящем из корпуса, и взаимодейств)тощая с зубчатым колесом ведомая шестерня, установленная на оси, закрепленной в корпусе эксцентрично относительно оси зубчатого колеса, при этом в корпусе со стороны его рабочей полости выполнена камера разряжения, примыкающая к всасывающему окну, а приводной вал снабжен сальниковым уплотнением с корпусом, установленным между корпусом насоса и приводным валом с образованием торцевого зазора междуClosest to the proposed technical essence is a gear pump with internal gearing adopted for the prototype, comprising a housing with pressure and suction windows and an internal working cavity, in which a gear wheel with internal gearing is mounted, mounted on a drive shaft emerging from the housing, and interacting ) a driven gear wheel that is thin with a gear wheel mounted on an axis fixed in the housing eccentrically relative to the axis of the gear wheel, while in the housing from the side of its working cavity you olnena vacuum chamber adjacent to the suction box and the drive shaft is provided with a gland seal with the housing mounted between the pump body and drive shaft to form a clearance between the mechanical

;г: - о,,,; о /з .;, i, 2 в t 1 S; g: - o ,,,; o / s;; i, 2 at t 1 S

МПК7: F 04 С 2/08, F 04 С 2/10 IPC7: F 04 C 2/08, F 04 C 2/10

корпусом сальникового уплотнения и зубчатым колесом (см. книгу: Американская техника и промышленность/сборник рекламных материалов/. Выпуск VI. Химическая промышленность. М., В/О Внешторгреклама, 1978, с. 93).stuffing box housing and gear (see the book: American technology and industry / collection of promotional materials /. Issue VI. Chemical industry. M., V / O Vneshtorgreklama, 1978, p. 93).

Недостатком известных насосов являются большие радиальные габариты, обусловленные большим даметром зубчатого колеса и ведомой шестерни при заданном давлении и объемной подаче насоса, а также большая длина сальниковогоуплотнения приводного вала,A disadvantage of the known pumps is the large radial dimensions due to the large diameter of the gear wheel and driven gear at a given pressure and volumetric flow of the pump, as well as the large length of the stuffing box seal of the drive shaft,

увеличиваюшая осевой габарит насоса и вызываюшая большие механические потери энергии, связанные с преодолением сил трения между валом и сальниковым уплотнением, что обуславливает необходимость увеличения рабочей мощности привода указанного вала.increasing the axial dimension of the pump and causing large mechanical energy losses associated with overcoming the frictional forces between the shaft and the stuffing box seal, which necessitates an increase in the operating power of the drive of the specified shaft.

Технической задачей, для решения которой служит предлагаемое изобретение, является повышение прочности и долговечности ведуш,его зубчатого колеса без увеличения его диаметра и снижение длины сальникового уплотнения приводного вала зубчатого колеса без снижения степени его герметичности.The technical problem, which is solved by the invention, is to increase the strength and durability of the buckets, its gears without increasing its diameter and reducing the length of the packing gland of the drive shaft of the gear wheel without reducing the degree of tightness.

Техническим результатом, получаемым при практическом использовании предлагаемого изобретения, является уменьшение радиального габарита насоса без снижения заданного давления и объемной подачи на его выходе за счет повышения прочности и долговечности зубъев ведущего зубчатого колеса, а также снижение осевого габарита насоса и требуемой мощности привода вала зубчатого колеса за счет снижения длины сальникового уплотнения приводного вала зубчатого колеса.The technical result obtained by the practical use of the invention is to reduce the radial dimension of the pump without reducing the set pressure and volumetric supply at its outlet by increasing the strength and durability of the gear teeth of the drive gear, as well as reducing the axial dimension of the pump and the required drive power of the gear shaft per by reducing the length of the stuffing box seal of the gear drive shaft.

Для решения поставленной технической задачи в предлагаемом шестеренном насосе с внутренним зацеплением, содержащем корпус с напорным и всасывающим окнами и внутренней рабочей полостью, в которой размещены ведущее зубчатое колесо с внутренним зацеплением.To solve the technical problem in the proposed gear pump with internal gearing, comprising a housing with pressure and suction windows and an internal working cavity in which the drive gear with internal gearing is located.

,,

закрепленное на приводном валу, выходящем из корпуса, и взаимодействующая с зубчатым колесом ведомая шестерня, установленная на оси, закрепленной в корпусе эксцентрично относительно оси зубчатого колеса, при этом в корпусе со стороны его рабочей полости выполнена камера разряжения, примыкающая к всасывающему окну, а приводной вал снабжен сальниковым уплотнением с корпусом, установленным между корпусом насоса и приводным валом с образованием торцевого зазора между корпусом сальникового уплотнения и зубчатым колесом, в отличие от прототипа, на торце зубчатого колеса, обращенном в сторону ведомой шестерни, установлено жесткое упрочняющее кольцо, закрепленное на зубьях зубчатого колеса. Кроме того, в корпусе насоса выполнены сливные каналы, сообщающие торцевой зазор между корпусом сальникового уплотнения и зубчатым колесом с камерой разряжения.mounted on the drive shaft emerging from the housing, and driven gear interacting with the gear wheel, mounted on an axis fixed eccentrically in the housing relative to the axis of the gear wheel, while the discharge chamber adjacent to the suction window is made in the housing from the side of its working cavity, and the drive the shaft is equipped with a stuffing box seal with a housing installed between the pump housing and the drive shaft with the formation of an end gap between the stuffing box housing and the gear wheel, unlike proto Ipa, on the end face gear facing toward the driven gear, is established hardening rigid ring fixed to the teeth of the toothed wheel. In addition, drain channels are made in the pump casing that communicate the end gap between the stuffing box and the gear with the vacuum chamber.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - продольный разрез насоса;figure 1 is a longitudinal section of a pump;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1;figure 2 - section aa in fig. 1;

на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2.in Fig.Z - section bB in Fig.2.

Насос содержит корпус 1 (фиг.1) с напорным 2 (фиг.2) и всасывающим 3 окнами и внутренней рабочей полостью 4, в которой размещены ведущее зубчатое колесо 5 с внутренним зацеплением, закрепленное на приводном валу 6, и взаимодействующая с зубчатым колесом 5 ведомая шестерня 7, установленная на оси 8, закрепленной в корпусе 1 эксцентрично относительно оси зубчатого колеса 5. При этом в корпусе 1 со стороны его рабочей полости 4 выполнена камера разряжения 9, примыкающая к всасывающему окну 3, а приводной вал 6 снабжен сальниковым уплотнением 10 с корпусом И, установленным между корпусом насоса 1 и приводным валом 6 с образованием торцевого зазораThe pump comprises a housing 1 (Fig. 1) with a pressure head 2 (Fig. 2) and a suction 3 windows and an internal working cavity 4, in which the drive gear 5 with internal gearing is mounted, mounted on the drive shaft 6, and interacting with the gear 5 driven gear 7 mounted on the axis 8, fixed in the housing 1 eccentrically relative to the axis of the gear 5. In this case, a discharge chamber 9 is made on the side of its working cavity 4, adjacent to the suction window 3, and the drive shaft 6 is equipped with an oil seal 10 with housing AND installed between the pump housing 1 and the drive shaft 6 with the formation of an end gap

12 между корпусом 11 сальникового уплотнения и зубчатым колесом 5. Рабочая полость 4 закрыта торцевой крышкой 13, на внутренней стороне которой выполнен серповидный выступ 14, расположенный между зубчатым колесом 5 и ведомой шестерней 7. На торце зубчатого колеса 5, обраш;енном в сторону ведомой шестерни 7, установлено жесткое упрочняющее кольцо 15, закрепленное на зубьях 16 зубчатого колеса 5 с помош;ью крепежных элементов 17, а в корпусе 1 выполнены сливные каналы 18 (фиг.З), сообщаюш;ие торцевой зазор 12 с камерой разряжения 9.12 between the housing 11 of the stuffing box seal and the gear 5. The working cavity 4 is closed by an end cap 13, on the inside of which there is a crescent-shaped protrusion 14 located between the gear 5 and the driven gear 7. At the end of the gear 5, facing towards the driven gears 7, a rigid reinforcing ring 15 is mounted, fixed to the teeth 16 of the gear 5 with the aid of fasteners 17, and drain channels 18 are made in the housing 1 (Fig. 3), which communicates an end gap 12 with a discharge chamber 9.

Насос работает следзтощим образом.The pump operates as follows.

Рабочая жидкость через всасываюш;ее окно 3 поступает в камеру разряжения 9 и далее в рабочую полость 4 корпуса 1, заполняя свободное пространство между зубьями зубчатого колеса 5 и ведомой шестерни 7, Ведуш;ее зубчатое колесо 5 получает враш;ение от приводного вала 6. В процессе враш;ения зубчатого колеса 5 его зубья входят в зацепление с зубьями ведомой шестерни 7 и приводят последнюю во врашение. Нри этом рабочая жидкость огибает серповидный вкладыш 14 и выталкивается в напорное окно 2.The working fluid through the suction; its window 3 enters the vacuum chamber 9 and then into the working cavity 4 of the housing 1, filling the free space between the teeth of the gear wheel 5 and the driven gear 7, Vedush; its gear 5 receives aging; drive from the drive shaft 6. In the process of turning gear 5, its teeth mesh with the teeth of the driven gear 7 and cause the latter to rotate. At the same time, the working fluid goes around the crescent liner 14 and is pushed into the pressure window 2.

Действзтош;ие на зубья 16 зубчатого колеса 5 изгибаюшие усилия, создаваемые перепадом давления жидкости на указанных зубьях, воспринимаются жестким упрочняюп |;им кольцом 15, за счет чего обеспечивается разгрузка зубьев 16 от изгибаюш;их усилий. За счет сообш;ения торцевого зазора 12 через сливные каналы 18 с камерой разряжения 9 давление в торцевом зазоре 12 имеет низкое значение, а утечки рабочей жидкости из рабочей полости 4 в торцевой зазор 12 сливаются из последнего в камеру разряжения 9. При этом вследствие низкого давления в торцевом зазоре 12 уплотнение приводного вала 6 обеспечивается сальниковым зшлотнением 10, имеющим небольшую длину.Acting on the teeth 16 of the gear wheel 5, the bending forces created by the differential pressure of the liquid on these teeth are perceived by hard reinforcement; they ring 15, due to which the unloading of the teeth 16 from bending is ensured; their efforts. Due to the communication of the end gap 12 through the drain channels 18 with the discharge chamber 9, the pressure in the end gap 12 is low, and the leakage of the working fluid from the working cavity 4 into the end gap 12 merges from the latter into the discharge chamber 9. Moreover, due to the low pressure in the end gap 12, the seal of the drive shaft 6 is provided by a gland seal 10 having a small length.

Наличие в конструкции предлагаемого насоса жесткого упрочняющего кольца, закрепленного на зубьях зубчатого колеса со стороны свободного торца последнего, позволяет разгружать от изгибающего усилия каждый зуб зубчатого колеса, находящийся в зоне высокого перепада давления рабочей среды. Разгрузка осуществляется за счет передачи изгибающего усилия от указанного зуба на смежные с ним зубья зубчатого колеса через упрочняющее кольцо. Благодаря разгрузке повышается прочность и долговечность зубьев зубчатого колеса, что способствует повышению надежности и долговечности насоса в целом. В то же время, увеличение прочности зубьев зубчатого колеса позволяет увеличить объмную подачу и давление рабочей жидкости на выходе насоса без увеличения площади поперечного сечения указанных зубъев, за счет чего снижается радиальный габарит и металлоемкость как шестерен качающего узла, так и насоса в целом.The design of the proposed pump hard reinforcing ring mounted on the teeth of the gear from the side of the free end of the latter, allows you to unload from the bending force of each tooth of the gear located in the zone of high pressure drop of the working medium. Unloading is carried out by transmitting bending forces from the specified tooth to adjacent gear teeth through a reinforcing ring. Thanks to unloading, the strength and durability of the gear teeth increases, which helps to increase the reliability and durability of the pump as a whole. At the same time, increasing the strength of the gear teeth allows you to increase the volumetric flow and pressure of the working fluid at the pump outlet without increasing the cross-sectional area of these teeths, thereby reducing the radial dimension and metal consumption of the gears of the pumping unit and the pump as a whole.

Выполнение в корпусе насоса сливных каналов, сообщающих торцевой зазор между корпусом сальникового уплотнения и зубчатым колесом с камерой разряжения позволяет снизить перепад давления на сальниковом уплотнении приводного вала зубчатого колеса и за счет этого уменьшить длину указанного уплотнения, благодаря чему снижается требуемая мощность привода вала зубчатого колеса и уменьшается осевой габарит и металлоемкость корпуса сальникового уплотнения и насоса в целом.The implementation in the pump housing of drain channels communicating the end gap between the stuffing box housing and the gear with the vacuum chamber allows to reduce the pressure drop across the stuffing box of the gear drive shaft and thereby reduce the length of this seal, which reduces the required power of the gear shaft drive and the axial dimension and metal consumption of the stuffing box and the pump as a whole are reduced.

Авторы: Афанасиади Н.Г.Authors: Afanasiadi N.G.

Афанасиади А.Н Плоцкер Л.М. Рыжкин Н.М. Afanasiadi A.N. Plotsker L.M. Ryzhkin N.M.

Claims

1. A gear pump with internal gearing, comprising a housing with pressure and suction windows and an internal working cavity, in which a driving gear wheel with internal gearing is mounted, mounted on a drive shaft emerging from the housing, and a driven gear interacting with the gear wheel mounted on an axis fixed in the housing eccentrically relative to the axis of the gear wheel, while in the housing from the side of its working cavity there is a discharge chamber adjacent to the suction window, and the drive shaft is provided with nicks sealed with the housing mounted between the pump housing and the drive shaft to form the end clearance between the body of the gland seal and the toothed wheel, characterized in that on the end face gear facing toward the driven gear, set rigid tolerance ring fixed to the teeth of the toothed wheel.

2. The pump according to claim 1, characterized in that in its housing there are drain channels communicating the end gap between the stuffing box housing and the gear with the vacuum chamber.