×
27.02.2015
216.013.2d76

Результат интеллектуальной деятельности: ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002543106
Дата охранного документа
27.02.2015
Аннотация: Изобретение относится к шестеренному насосу. Шестеренный насос (1) для подачи жидкости имеет установленное с возможностью вращения зубчатое колесо (3) с наружным зубчатым венцом и зубчатое кольцо (2) с внутренним зубчатым венцом и замкнутой однородной цилиндрической поверхностью. Зубчатое колесо (3) и зубчатое кольцо (2) для создания нагнетающего действия зацепляются между собой и расположены в общем корпусе совместно с электрически коммутируемым статором (7). Статор (7) концентрично охватывает зубчатое кольцо (2) и взаимодействует с ним для создания электродвижущей силы. Предусмотрен подшипник (13) скольжения, который выполнен на статоре (7) в виде слоя, нанесенного на обращенную к зубчатому кольцу (2) поверхность (12) статора (7). Слой выполнен с выступом, который обеспечивает прилегание статора (7) к внутренней стенке корпуса с предварительным натягом. Изобретение направлено на создание простого и недорогого в реализации решения по креплению зубчатого колеса в шестеренном насосе с внутренним зацеплением. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

Настоящее изобретение относится к шестеренному насосу согласно ограничительной части п.1 формулы изобретения.

Уровень техники

К роторным насосам относятся помимо прочего шестеренные насосы с внутренним зацеплением, у которых ведущее зубчатое колесо при своем вращении эксцентрично зацепляется с внутренним зубчатым венцом зубчатого кольца. Шестеренные насосы с внутренним зацеплением, которые наиболее пригодны для создания высокого давления, используются для нагнетания жидкостей, например для подачи топлива в двигатель внутреннего сгорания.

Из уровня техники известно интегрирование шестеренных насосов с внутренним зацеплением в электродвигатель с электронной коммутацией, ротор которого при этом одновременно выполнен в виде зубчатого кольца шестеренного насоса с внутренним зацеплением.

В DE 102006007554 А1 описан подающий или перекачивающий насос, интегрированный в электродвигатель. Такой насос имеет первое зубчатое колесо и второе зубчатое колесо. Между обоими зубчатыми колесами образуется напорная полость. Второе зубчатое колесо по своему центру опирается на шип. Первое зубчатое колесо представляет собой наружное зубчатое колесо и образует ротор, а второе зубчатое колесо представляет собой внутреннее зубчатое колесо, которое приводится во вращение первым зубчатым колесом вокруг его эксцентричного центра. Первое зубчатое колесо имеет вклеенные в него постоянные магниты, распределенные по его окружности. При возбуждении вращающегося переменного магнитного поля его радиально внешними источниками оно непосредственно приводит ротор во вращательное движение.

Однако проблематичным в подобных конструкциях является крепление зубчатого кольца, которое должно воспринимать приводной вращающий момент, развиваемый электродвигателем. Одновременно с этим на статор и далее на корпус насоса должны передаваться гидравлические силы, возникающие в шестеренном насосе с внутренним зацеплением.

В ЕР 1600635 А2 описан шестеренный насос с внутренним зацеплением, который имеет насосную часть с внутренним ротором, который выполнен с зубьями на своей наружной периферии. Наружный ротор имеет выполненные на его внутренней периферии зубья. Оба ротора размещены в общем корпусе. В качестве опор для крепления наружного ротора, выполненного в виде зубчатого кольца, при этом используются дополнительные детали особой формы.

Известные из уровня техники решения по креплению зубчатого кольца в шестеренном насосе с внутренним зацеплением имеют механически сложную конструкцию и поэтому трудоемки, сложны и дороги в изготовлении.

Исходя из вышеизложенного, существует необходимость в поиске простого и недорогого в реализации решения по креплению зубчатого кольца в шестеренном насосе, прежде всего в шестеренном насосе с внутренним зацеплением.

Краткое изложение сущности изобретения

Преимущества изобретения

Согласно изобретению предлагается шестеренный насос для подачи жидкости, имеющий установленное с возможностью вращения зубчатое колесо с наружным зубчатым венцом и зубчатое кольцо с внутренним зубчатым венцом, которые для создания нагнетающего действия зацепляются между собой и которые расположены в общем корпусе совместно с электрически коммутируемым статором, который концентрично охватывает зубчатое кольцо и взаимодействует с ним для создания электродвижущей силы, при этом зубчатое кольцо имеет замкнутую (сплошную) однородную цилиндрическую поверхность, а на статоре предусмотрен подшипник скольжения. Предусматривание подшипника скольжения непосредственно на статоре позволяет найти конструктивно простое и поэтому недорогое в реализации решение по креплению зубчатого кольца.

В предпочтительном варианте зубчатое кольцо выполнено из порошковой стали или пластмассы.

В еще одном предпочтительном варианте электродвигатель выполнен в виде синхронного электродвигателя с возбуждением постоянными магнитами, которые интегрированы в зубчатое кольцо.

В другом предпочтительном варианте электродвигатель выполнен в виде реактивного электродвигателя, а в зубчатом кольце выполнены отверстия или специальные выемки для образования магнитных полюсов путем ослабления магнитного поля.

В еще одном предпочтительном варианте подшипник скольжения выполнен на статоре в виде слоя, нанесенного на обращенную к зубчатому кольцу поверхность статора, и тем самым интегрирован в статор. Связанное с этим преимущество состоит в том, что статор, который может представлять собой статор электродвигателя с возбуждением постоянными магнитами или реактивного электродвигателя, одновременно выполняет на своем внутреннем диаметре функцию радиального подшипника для ротора, который выполнен в виде зубчатого кольца, соответственно наружного зубчатого колеса шестеренного насоса с внутренним зацеплением. Подшипник скольжения в первую очередь выполняет функцию износостойкого защитного слоя между статором и ротором. Подшипник скольжения выполняет, кроме того, функцию по центрированию ротора и может при соответствующем исполнении сокращать, соответственно предотвращать осевые утечки через зазоры. Благодаря этому повышается коэффициент полезного действия электродвигателя.

В следующем предпочтительном варианте указанный слой выполнен из полимера или из неферромагнитного материала, прежде всего из бронзы.

В еще одном предпочтительном варианте толщина указанного слоя составляет не более 0,3 мм. Поскольку в статор интегрируют подшипник скольжения в виде тонкого слоя, можно прежде всего при выполнении электродвигателя в виде реактивного электродвигателя обеспечить наличие соответственно малого воздушного зазора между статором и ротором. В результате удается добиться высокого коэффициента полезного действия электродвигателя.

В еще одном предпочтительном варианте слой нанесен на статор экструзией, наклеиванием или вулканизацией.

В более предпочтительном варианте слой выполнен с выступом, который обеспечивает прилегание статора к внутренней стенке корпуса с предварительным натягом. Слой прежде всего выполнен таким образом, чтобы благодаря созданию предварительного натяга подшипник скольжения при монтаже крышки соответственно отжимался в осевом направлении вверх, соответственно прижимался к внутренней стенке корпуса насоса. В результате не образуется никакой, соответственно образуется лишь очень малый осевой воздушный зазор и тем самым возникают лишь очень малые утечки через зазоры.

Краткое описание чертежей

Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи, на которых показано:

на фиг.1 - вид в разрезе шестеренного насоса с внутренним зацеплением, известного из уровня техники,

на фиг.2 - вид в поперечном разрезе шестеренного насоса с внутренним зацеплением, выполненного по одному из вариантов, и

на фиг.3 - вид в продольном разрезе шестеренного насоса с внутренним зацеплением, изображенного на фиг.2.

Описание вариантов осуществления изобретения

На фиг.1 в разрезе показан известный из уровня техники шестеренный насос 1 с внутренним зацеплением. Такой шестеренный насос 1 имеет зубчатую пару, состоящую из зубчатого кольца 2 с внутренним зубчатым венцом и зубчатого колеса 3 с наружным зубчатым венцом. Зубчатое колесо 3 установлено с возможностью вращения на опорной цапфе 4 эксцентрично относительно зубчатого кольца 2. При приведении зубчатого кольца 2 во вращение наружные зубья зубчатого колеса 3 зацепляются с внутренними зубьями зубчатого кольца 2 и создают объемный поток подаваемой насосом жидкости, в которой работает зубчатое зацепление. Зубчатая пара, состоящая из зубчатого кольца 2 и зубчатого колеса 3, расположена в корпусе 5, за одно целое с которым при этом выполнена опорная цапфа 4. Зубчатое кольцо 2, кроме того, соединено с кольцевым магнитопроводом 6 без возможности вращения относительно него, который радиально снаружи охватывает зубчатое кольцо 2. Кольцевой магнитопровод 6 расположен с радиально внутренней стороны статора 7, имеющего электрообмотку 8. При электрической коммутации электрообмотки 8 системой управления в статоре 7 возникает вращающееся магнитное поле. Такое вращающееся магнитное поле приводит во вращение кольцевой магнитопровод 6, совместно с которым при этом благодаря соединению с ним зубчатого кольца 2 без возможности их относительного вращения в действие приводится и зубчатое зацепление, состоящее из зубчатого кольца 2 и зубчатого колеса 3. Кольцевой магнитопровод 6 установлен в статоре 7 по скользящей посадке. Для этого кольцевой магнитопровод 6 снабжен соответствующим покрытием из приемлемого антифрикционного материала. Недостаток подобной конструкции состоит в ее малой пригодности для создания высокого напора и для перекачивания обладающих плохими смазывающими свойствами жидкостей, таких, например, как бензин или дизельное топливо.

Открытую сторону корпуса 5 шестеренного насоса 1 с внутренним зацеплением закрывают крышкой 9 с электрическими выводами, для герметичного уплотнения зазоров между которой и корпусом 5 при этом предусмотрен уплотнительный элемент 10. Такой уплотнительный элемент 10 выполнен в виде уплотнительного кольца круглого сечения и расположен в соответствующей круговой канавке (не показана), выполненной в крышке 9 с ее торцевой стороны.

На фиг.2 в поперечном разрезе показан шестеренный насос 1 с внутренним зацеплением, выполненный по одному из вариантов. На, соответственно в выполняющем функцию ротора зубчатом кольце 2 предусмотрено множество магнитов 11 (электродвигатель с возбуждением постоянными магнитами). При альтернативном выполнении электродвигателя в виде реактивного электродвигателя вместо магнитов 11 предусмотрены не показанные на чертеже отверстия для ослабления поля возбуждения.

На статоре 7 на его обращенной к зубчатому кольцу 2 цилиндрической поверхности 12 предусмотрен подшипник 13 скольжения, соответственно такой подшипник 13 скольжения интегрирован в статор 7. Подшипник 13 скольжения в первую очередь выполняет функцию износостойкого защитного слоя между статором 7 и ротором, соответственно зубчатым кольцом 2. Подшипник 13 скольжения выполняет, кроме того, функцию по центрированию ротора, соответственно зубчатого кольца 2 и может при соответствующем исполнении сокращать, соответственно предотвращать осевые утечки через зазоры, о чем более подробно сказано ниже со ссылкой на фиг.3. Подшипник 13 скольжения образован тонким слоем полимера, нанесенного на статор 7 экструзией, соответственно литьем под давлением.

На фиг.3 изображенный на фиг.2 шестеренный насос 1 с внутренним зацеплением показан в продольном разрезе. Из приведенного на чертеже изображения следует, что подшипник 13 скольжения, нанесенный на статор 7, соответственно отлитый в него под давлением, выполнен в виде слоя толщиной меньше 0,3 мм, который выполнен с обращенным в осевом направлении в сторону внутренней стенки 14 корпуса 5 продолжением или выступом 15, благодаря которому в результате прилегания такого слоя к внутренней стенке 14 корпуса 5 создается предварительный натяг. При монтаже крышки 9 подшипник 13 скольжения прижимается в осевом направлении к внутренней стенке 14 корпуса. Таким путем возможна осевая фиксация статора 7. Помимо этого подшипник 13 скольжения, имеющий подобное специальное исполнение, может использоваться в качестве осевого кольцевого уплотнения.

В соответствии со сказанным выше в предлагаемом в изобретении шестеренном насосе 1 предусмотрен конструктивно простой и поэтому недорогой подшипник скольжения.


ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 171-180 of 499 items.
27.06.2015
№216.013.5a73

Управляющий клапан топливной форсунки

В заявке описан управляющий клапан, имеющий втулкообразный запорный элемент, который установлен с возможностью осевого перемещения на направляющем стержне, один торцевой конец которого опирается на стационарную деталь. Другой торцевой конец направляющего стержня при работе топливной форсунки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554696
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5be1

Насос высокого давления

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системе питания двигателя внутреннего сгорания. Предложен топливный насос высокого давления, имеющий, по меньшей мере, одну плунжерную пару с плунжером (1), приводимым кулачком (2) или эксцентриком приводного вала в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555062
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5be5

Топливная форсунка

Настоящее изобретение относится к топливной форсунке. Описана топливная форсунка (10) для впрыскивания топлива в камеру (11) сгорания в двигателе внутреннего сгорания, прежде всего топливная форсунка для системы "common rail", имеющая управляющий впрыскиванием клапанный элемент (27),...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555066
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5c04

Насосный узел для подачи топлива, предпочтительно дизельного топлива, в двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в топливных насосах высокого давления для подачи топлива в двигатели внутреннего сгорания. Предложен насосный узел для подачи топлива, предпочтительно дизельного топлива, в двигатель внутреннего сгорания, снабженный обратным клапаном (9), расположенным в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555097
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5c9c

Щетка стеклоочистителя, прежде всего очистителя стекол автомобилей, а также способ ее изготовления

Группа изобретений относится к щетке (10) стеклоочистителя, прежде всего очистителя стекол автомобилей, а также способу ее изготовления. Щетка имеет несущий элемент (12) с закрепленной на нем эластичной резиновой лентой (14) и с по меньшей мере одной пружинящей упругой пластиной (38) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555249
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5cbf

Ручная машина

Изобретение относится к ручным машинам с возвратно-поступательным движением рабочего органа. Ручная машина, прежде всего лобзиковая пила, содержащая по меньшей мере один ползун и по меньшей мере одно направляющее устройство. Ползун в рабочем режиме приводится в непрерывное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555284
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5cc4

Ручная машина с приводным двигателем и передаточным механизмом

Изобретение относится к ручным приводным машинам. Ручная машина содержит приводной двигатель (10), прежде всего приводной электродвигатель, передаточный механизм (11) и эластомерный элемент (20, 21), приформованный к корпусу (2) с его внутренней стороны методом литья под давлением. Между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555289
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5dd7

Щетка стеклоочистителя

Изобретение относится к щетке стеклоочистителя. Щетка стеклоочистителя имеет продолговатый, упругий, предварительно вогнуто изогнутый со стороны автомобильного стекла несущий элемент (36), который образован двумя расположенными в одной плоскости параллельно друг другу упругими пластинами, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555564
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e8e

Способ изготовления твердооксидного топливного элемента

Изобретение относится к высокотемпературным топливным элементам. Технический результат - упрощение нанесения межсоединительного слоя. В заявке описан способ изготовления твердооксидного топливного элемента, имеющего электролит трубчатой формы, на который наносят по меньшей мере один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555747
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5f01

Способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов и блок управления для его осуществления

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в системах беспроводной связи. Технический результат состоит в повышении достоверности приема информации. Для этого описан способ прямой дискретизации сигналов нескольких радиодиапазонов, включающий прием сигнала первого...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555862
Дата охранного документа: 10.07.2015
Showing 171-180 of 402 items.
27.02.2015
№216.013.2d7f

Технологическая машина

Изобретение относится к технологической машине, прежде всего лобзиковой пиле, с приводом от электрического двигателя. Технологическая машина содержит опору пильного полотна, выполненную с возможностью вращения вокруг оси его возвратно-поступательного движения относительно направляющего хомута,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543115
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2d87

Система предупреждения столкновений для транспортного средства

Изобретение предназначено для предупреждения столкновений транспортных средств. При контроле окружающего пространства получают исходное состояние для одного первого находящегося в окружающем пространстве (14) объекта (18) как ориентира при первом событии остановки, причем исходное состояние...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543123
Дата охранного документа: 27.02.2015
27.02.2015
№216.013.2ebc

Соединительный палец, технологическая машина и способ изготовления такого соединительного пальца

Изобретение относится к соединительному пальцу подвижного шарнирного механизма, прежде всего шарнирного привода поршневого элемента, к технологической машине и к способу изготовления такого соединительного пальца. Соединительный палец (150) имеет продольную протяженность и проходящее в основном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543432
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.03.2015
№216.013.2f75

Электродинамический тормоз для универсального электродвигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для универсальных электродвигателей в электрической ручной машине, оснащенной опасным инструментом. Технический результат - повышение надежности в режиме торможения и в двигательном режиме при наличии опасного инструмента....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543617
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.03.2015
№216.013.3138

Щетка стеклоочистителя бескаркасной конструкции

Изобретение относится к щетке (10) стеклоочистителя бескаркасной конструкции. Щетка состоит из резиновой ленты (14) с язычком (18), который гибкой перегородкой (20) соединен с верхней частью (22) профиля резиновой ленты, из по меньшей мере одной служащей несущим элементом предварительно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544068
Дата охранного документа: 10.03.2015
10.04.2015
№216.013.3931

Система подачи топлива из бака в двигатель внутреннего сгорания

Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Предложена система для подачи топлива из бака в двигатель внутреннего сгорания, включающая в себя: электрический топливоподкачивающий насос переменной производительности, плунжерный насос (10) высокого давления, имеющий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002546129
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.04.2015
№216.013.4109

Исполнительный механизм и выполненная с подобным исполнительным механизмом клапанная система

Описан исполнительный механизм для устройства, например для клапана газовой или паровой турбины или в наиболее общем случае для технологической арматуры для регулирования расхода технологической текучей среды, имеющий электрический исполнительный привод и систему аварийного срабатывания для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548137
Дата охранного документа: 10.04.2015
20.04.2015
№216.013.42c1

Ультразвуковой проточный датчик для применения в текучей среде

Изобретение относится к ультразвуковому проточному датчику (110) для применения в текучей среде. Предложенный ультразвуковой проточный датчик (110) содержит, по меньшей мере, два ультразвуковых преобразователя (120, 122), расположенных в проточной трубе (112), вмещающей поток текучей среды, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548587
Дата охранного документа: 20.04.2015
10.05.2015
№216.013.4965

Топливная форсунка

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к клапанным форсункам в системах впрыскивания двигателей внутреннего сгорания со сжатием рабочей смеси и принудительным зажиганием и способам изготовления форсунок. Форсунка (1) для впрыскивания топлива в двигателях внутреннего сгорания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550296
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.05.2015
№216.013.49f8

Технологическая машина с защитным кожухом

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в технологической машине, преимущественно угловой шлифовальной машине. Машина снабжена защитным кожухом, имеющим установочное кольцо, закрепляемое посредством зажимного устройства на фланце машины. Для ограничения поворота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002550443
Дата охранного документа: 10.05.2015
+ добавить свой РИД