Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

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.

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.).

В известном насосе в качестве каналов подвода жидкости в межзубовые полости шестерен используется межлопаточное пространство центробежной крыльчатки, установленной между осевым колесом и торцом шестерни.

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.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является упрощение конструкции насоса и облегчение его сборки.

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.

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.

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.

На прилагаемом чертеже изображен заявляемый центробежно-шестеренный насос.

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.

Устройство работает следующим образом.

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.

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.