RU39653U1 - Самосмазывающийся шестеренный насос - Google Patents

Abstract

1. Самосмазывающийся шестеренный насос с внешним зацеплением, включающий корпус насоса с каналами для перекачивания продукта, верхнюю крышку шестеренного механизма, корпус шестеренного механизма с ведущей и паразитной шестернями, нижнюю опорную пластину, вал насоса с уплотнительными шайбами из полимерного материала, отличающийся тем, что корпус насоса с каналами для перекачивания продукта выполнен из композиционного, антифрикционного, самосмазывающегося материала типа “Маслянит”.2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в корпусе насоса удален канал для смазывания пары трения вал-опорная часть корпуса, а для поступления продукта к шестеренному механизму выполнен новый канал.3. Насос по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные шайбы вала насоса выполнены из композиционного, антифрикционного самосмазывающегося материала типа “Маслянит”.4. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса поджат к верхней крышке шестеренного механизма металлической пластиной.5. Насос по п.1, отличающийся тем, что металлическая пластина для поджатия корпуса насоса выполнена из стали 45.

Description

Изобретение относится к самосмазывающимся шестеренным насосам с внешним зацеплением которые могут быть использованы для перекачивания и дозирования нефти, бензина, дизельного топлива, различных масел, коррозионно-активных жидкостей и жидкостей для производства химических волокон.

Известен самосмазывающийся шестеренный насос (патент США № 3105464, 103-126) (рис.1) у которого детали 5 и 10 корпуса и шестерни 1 и 7 изготовлены из прессованной пластмассы "Deriin". Ведущая шестерня 1 получает вращение от приводного двигателя через вал 4, вращающийся в подшипнике скольжения 2. Вал уплотняется в корпусе насоса манжетой 3. Перекачиваемый продукт подводится в рабочую камеру по каналам 11 и 13. Между зубьями шестерен имеются отверстия 12 и 14, обеспечивающие подачу продукта под давлением к опорным поверхностям металлических подшипников скольжения. Эти насосы обладают недостаточной долговечностью и надежностью ввиду того, что, в случае наличия в перекачиваемом продукте агрессивных компонентов, насос быстро выходит из строя в связи с катастрофическим коррозионно-механическим износом как вала, так и подшипника скольжения.

Известен самосмазывающийся шестеренный насос типа ПНШ (Технические условия ТУ 92-02.22.048-89) (рис.2-4,7), содержащий корпус, с каналами для перекачивания продукта 1, выполненный из серого чугуна (ГОСТ 1412-79), верхней крышки шестеренного механизма 2, корпуса шестеренного механизма 3 с шестернями 4 и 5, вала 6, вращающего ведущую шестерню 4 через промежуточную муфту 7. Паразитная шестерня 5 вращается на оси 8. Корпус шестеренного механизма расположен на нижней опорной пластине 9. Перекачиваемый продукт подводится и отводится соответственно через отверстия в корпусе 10, 11 и отверстия в верхней крышке шестеренного механизма 12, 13. Самосмазываемость пары трения вал-корпус обеспечивается подачей перекачиваемого продукта в зазор через канал 14 в корпусе 1 и зазор 15 в верхней крышке шестеренного механизма

2. Вал 6 уплотняется от вытекания продукта из зоны трения "вал-корпус" двумя манжетными кольцами 16, выполненными из фторопласта-4 и поджатыми специальной гайкой 17. Эти шайбы также выполняют роль торцевого подшипника, препятствующего выходу вала 6 из зацепления с муфтой 7. На валу находится шестерня привода насоса 18. Корпус насоса 1, верхняя крышка шестеренного механизма 2, корпус шестеренного механизма 3 и нижняя опорная пластина 9 сжаты 6-ю болтами 19.

Надежность и долговечность настоящего насоса резко зависит от агрессивности перекачиваемого продукта. Например, при перекачивании продукта для изготовления искусственного волокна, ввиду наличия в нем агрессивных веществ наблюдается выход из строя насоса по причинам:

- забивания каналов корпуса продуктами полимеризации;

- "навоздушивания" перекачиваемого продукта из-за реакции агрессивных веществ с материалом корпуса - серым чугуном;

- катастрофического коррозионно-механического (с элементами водородного) износа пары трения вал-опорная часть корпуса насоса, так как самосмазываемость обеспечивается продуктом, компонентами которого являются агрессивные по отношению к чугуну вещества;

- уплотнение из фторопласта-4 сравнительно быстро выходят из строя, так как для обеспечения герметичности насоса необходимо большое усилие поджатия шайб. В то же время этот материал обладает хладотекучестью. Все это приводит к разгерметизации насоса и потере продукта.

Перед авторами стояла задача повышения срока шестеренных насосов путем изменения его конструкции.

Эта задача решена путем использования в конструкции насоса композиционного самосмазывающегося материала типа "Маслянит" (далее «материал «Маслянит») (Кутьков А.А. Износостойкие и антифрикционные покрытия. М.: Машиностроение, 1976. 152 с.) и обеспечения самосмазываемости насоса за счет самосмазываемости, присущей этому композиционному материалу.

Сущность предлагаемой конструкции шестеренного насоса с целью

повышения срока его службы поясняется рис.2-8 и состоит в совокупности приемов, заключающихся:

- замены чугунного корпуса шестеренного насоса 1 на корпус из материала "Маслянит" 20 с изменениями в расположении каналов для подвода и отвода продукта к шестеренному механизму. Замена материала корпуса инертным по отношению к перекачиваемым продуктам полимерным композитом ликвидирует явления, резко снижающие срок службы насоса такие как, забивание каналов продуктами полимеризации, "навоздушивания" продукта из-за реакции агрессивных компонентов продукта с серым чугуном;

- ликвидации канала 14 в корпусе насоса с помощью которой осуществляется самосмазываемость пары трения вал-опорная часть корпуса. Самосмазываемость насоса в данной конструкции обеспечивается самосмазываемостью материала "Маслянит". Непоступление продукта в зону трения вал-опорная часть корпуса ликвидирует катастрофический коррозионно-механический износ пар трения в этой зоне. На рис.6-6 показан вид нижней части корпуса насоса из материала «Маслянит», контактирующей с верхней крышкой шестеренного механизма, в которой отсутствует канал 14;

- введения в конструкцию корпуса насоса взамен ликвидированного канала 14, канала 22 для подвода продукта к шестеренному механизму;

- замены фторопластовых шайб 16 на шайбы из антифрикционного самосмазывающегося материала типа "Маслянит". Уплотнение из фторо-пласта-4 сравнительно быстро выходят из строя, так как для обеспечения герметичности насоса необходимо большое усилие поджатия шайб. В то же время этот материал обладает хладотекучестью. Все это приводило к разгерметизации насоса и потере продукта. Установка шайб из материала типа "Маслянит" позволяет снизить усилие для поджатия шайб и их работоспособность в качестве торцевого подшипника значительно выше, чем у шайб из фторопласта-4.

-введения в конструкцию металлической пластины 21 для сжатия корпуса насоса из материала типа "Маслянит" 20, верхней крышки

шестеренному механизма 2, корпуса шестеренного механизма 3 и нижней опорной пластины насоса 9.

Для более понятного описания сущности изобретения на рис.7 показан разрез крышки прототипа, а на рис.8 разрез крышки насоса новой конструкции с теми же обозначениями, как и на рис. 1-6.

Как видно из описания, предлагаемая конструкция самосмазывающегося шестеренного насоса обладает изобретательским уровнем. Результаты эксплуатации насоса на ОАО «Каменскволокно» (г. Каменск) позволяют судить о высокой эффективности предлагаемой конструкции. Срок эксплуатации насосов увеличивается в 3-4 раза. При этом работоспособность насоса снижается не из-за присущих прототипу причин выхода его из строя таких как: - забивания каналов корпуса насоса продуктами полимеризации, "навоздушивания" продукта из-за реакции агрессивных веществ перекачиваемого продукта с материалом корпуса - серым чугуном, катастрофического коррозионно-механического (с элементами водородного) износа пары трения вал-опорная часть корпуса насоса, понижения дозирующих функций насоса из-за постепенного износа зубьев шестерен насоса.

Проведенный патентно-информационный поиск показал, что объектов, обладающих совокупностью основных отличительных признаков предлагаемой конструкции не обнаружено.

На основании изложенного считаем, что предлагаемый способ может быть защищен патентом Российской Федерации.

Claims (5)

1. Самосмазывающийся шестеренный насос с внешним зацеплением, включающий корпус насоса с каналами для перекачивания продукта, верхнюю крышку шестеренного механизма, корпус шестеренного механизма с ведущей и паразитной шестернями, нижнюю опорную пластину, вал насоса с уплотнительными шайбами из полимерного материала, отличающийся тем, что корпус насоса с каналами для перекачивания продукта выполнен из композиционного, антифрикционного, самосмазывающегося материала типа “Маслянит”.

2. Насос по п.1, отличающийся тем, что в корпусе насоса удален канал для смазывания пары трения вал-опорная часть корпуса, а для поступления продукта к шестеренному механизму выполнен новый канал.

3. Насос по п.1, отличающийся тем, что уплотнительные шайбы вала насоса выполнены из композиционного, антифрикционного самосмазывающегося материала типа “Маслянит”.

4. Насос по п.1, отличающийся тем, что корпус насоса поджат к верхней крышке шестеренного механизма металлической пластиной.

5. Насос по п.1, отличающийся тем, что металлическая пластина для поджатия корпуса насоса выполнена из стали 45.