×
20.05.2014
216.012.c733

ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами. Шестеренчатый насос содержит корпус 1 со съемными торцевыми крышками 2, ось 3 с осевым отверстием, приводной вал 4, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен. Внутренняя шестерня 5 установлена на оси 3 и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия 6. Внешняя шестерня 7 выполнена кольцевой и охватывающей внутреннюю шестерню 5, контактируя с ней по внутренней торцевой поверхности. Средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке 2 со стороны, противоположной приводному валу 4, и соединяют внутреннее пространство корпуса 1 с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды. Транзитное отверстие 19 в стенке оси 3 выполнено под углом от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания шестерен 5 и 7. Изобретение направлено на уменьшение размеров и веса насоса, снижение износа шестерен, уменьшение вибрации, повышение надежности осевой фиксации и плавности его работы. 4 ил.
Основные результаты: Шестеренчатый насос, содержащий корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные через транзитное отверстие с полостью оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды, отличающийся тем, что ось с осевым отверстием закреплена на торцевой крышке, первая шестерня установлена с возможностью вращения относительно оси и соединена с приводным валом, а другая шестерня выполнена кольцевой, охватывает первую шестерню и контактирует с ней по внутренней торцевой поверхности, при этом средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу, и соединяют внутреннее пространство корпуса с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды, причем транзитное отверстие в стенке оси выполнено под углом 5-22° от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания первой и второй шестерни.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к гидравлическим машинам, используемым в области авиадвигателестроения, в частности к насосам с вращающимися во взаимном зацеплении элементами типа зубчатой передачи.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является установленный в составе машины шестеренчатый насос, содержащий корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные с отверстием оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды /GB 987206 МГЖ F05g // F02с, F05с; опубл. 24.03.1965/.

Известный насос имеет значительные размеры и вес, его отличает низкая надежность элементов осевой фиксации шестерен относительно друг друга, которая нарушается вследствие износа элементов конструкции в процессе работы, недостаточная вибрационная стойкость.

Задача изобретения - уменьшение размеров и веса насоса, повышение его технологической эффективности.

Ожидаемый технический результат - снижение размеров и веса, уменьшение износа и повышение надежности осевой фиксации и плавности работы.

Ожидаемый технический результат достигается тем, что в известном шестеренчатом насосе, содержащем корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные через транзитное отверстие с полостью оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды, по предложению, ось с осевым отверстием закреплена на торцевой крышке, первая шестерня установлена с возможностью вращения относительно оси и соединена с приводным валом, а другая шестерня выполнена кольцевой, охватывает первую шестерню и контактирует с ней по внутренней торцевой поверхности, при этом средства соединения с магистралями подвода и отвода среды, выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу, и соединяют внутреннее пространство корпуса с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды, причем транзитное отверстие в стенке оси с осевым отверстием выполнено под углом 5-22°, от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания первой шестерни со второй шестерней.

В предложенном насосе ось с осевым отверстием жестко закреплена, например приварена на торцевой крышке. Шестерня с радиальными отверстиями между зубов для нагнетаемой среды (далее нагнетающая), например масла, установлена на подшипник скольжения с керамическими или композитными вставками на стационарной оси с осевым отверстием, связана с валом вращения и является ведущей. Соединение вала с шестерней может быть любым, например с помощью шпоночного соединения. Ведомая шестерня выполнена кольцевой и охватывает ведущую шестерню при их внутреннем зацеплении. Такое выполнение шестеренчатой пары позволяет значительно уменьшить габариты корпуса насоса и уменьшить вес. Кольцевая шестерня установлена в кольцевом корпусе на вставках, свободно перемещается внутри корпуса и не связана с валом и подшипниками, что позволяет ей автоматически подстраиваться под ведущую шестерню в зависимости от давления масла в межзубовом пространстве.

Кроме того, кольцевая шестерня, благодаря большему коэффициенту перекрытия контактных поверхностей зубьев с большим приведенным радиусом кривизны и меньшими скоростями скольжения, обеспечивает повышение надежности осевой фиксации и плавность работы, что увеличивает срок эксплуатации насоса.

Большой приведенный радиус кривизны и меньшие скорости скольжения приводят к запаздыванию передачи нагнетаемой среды через транспортирующее отверстие в стенке оси. Для компенсации запаздывания по изобретению транзитное отверстие в стенке оси смещено от радиуса, образующего аксоидную поверхность ведущей шестерни в точке касания шестерен, навстречу направлению ее вращения. В зависимости от производительности насоса, его размеров, различных вариантов расположения шестерен транзитное отверстие в стенке оси может быть выполнено смещенным на угол α=5-22°.

Если отверстие смещено на угол меньше 5°, то запаздывание передачи нагнетаемой среды через транспортирующее отверстие не устраняется, а при угле 22° резко снижается производительность насоса.

Внутри кольцевой шестерни допускается размещение более одной нагнетающей шестерни, которые также устанавливаются на подшипники скольжения с керамическими или композитными вставками на оси с осевым отверстием, закрепленными на той же торцевой крышке. Нагнетающие шестерни при их внутреннем зацеплении с кольцевой шестерней могут образовывать аксоидную поверхность других радиусов отличных от ведущей шестерни, а следовательно, иметь различное число зубьев и различную нагнетающую способность при одной скорости вращения ведущей шестерни. Нагнетаемая жидкость от каждой шестерни может направляться как в общую отводящую магистраль, так и в отдельные узлы машины, что позволяет повысить универсальность использования насоса по энергетическим характеристикам нагнетаемых жидкостей (давление, расход) и по конструктивному преобразованию насоса путем замены торцевой крышки с одной осью на крышку с несколькими отводящими осями. Производительность насоса может регулироваться также изменением размеров ведущей шестерни.

Изобретение поясняется чертежами, где обозначено:

Фиг.1 - схема насоса;

Фиг.2 - схема зацепления шестерен;

Фиг.3 - возможное расположение увеличенной нагнетающей ведущей шестерни;

Фиг.4 - возможное расположение дополнительных нагнетающих шестерен.

Шестеренчатый насос содержит корпус 1, съемные торцевые крышки 2, ось 3 с осевым отверстием, приводной вал 4, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен. Внутренняя шестерня 5 установлена на оси 3 и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия 6. Внешняя шестерня 7 выполнена кольцевой и охватывает внутреннюю шестерню 5, контактируя с ней по внутренней торцевой поверхности. В приводном вале 4 выполнено отверстие 8 под штифт 9. Внутренняя шестерня 5 установлена на композитной втулке 10 с возможностью вращения относительно оси 3 и соединена с приводным валом 4. Внешняя шестерня 7 установлена в фиксирующее кольцо 11 в корпусе 1, а полость в корпусе насоса герметизирована с помощью уплотнительных колец 12, 13 и 14, фланца 15 и крепежных резьбовых соединений 16, 17 и 18. В стенке полой оси 3 и композитной втулки 10 выполнено транзитное отверстие 19. Транзитное отверстие выполнено под углом 5-22° от радиуса в точке касания внутренней шестерни 5 с внешней шестерней 7, образующих аксоидную поверхность. Отверстие 19 обеспечивает сообщение полости в корпусе насоса с полостью оси. Патрубки подвоа и отвода среды выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу 4.

При вращении приводного вала 4 крутящий момент вала через штифт 9 передается внутренней шестерне 5, которая начинает вращаться на оси 3. Внутренняя шестерня 5 приводит во вращение внешнюю шестерню 7, которая начинает вращаться внутри фиксирующего кольца 11 в корпусе 1. При вращении внешней шестерни 7 каждый из ее зубьев перед контактом с внутренней шестерней 5 захватывает порцию среды (масла). Давление среды в пространстве между зубьев шестерен значительно возрастает и в момент прохождения радиальными отверстиями 6 во внутренней шестерне пространства между зубьев, среда через транзитное отверстие 19 поступает порциями в полость полой оси 3 и далее через патрубок в расходную магистраль. При этом в момент контакта шестерен зубья образуют мгновенную герметичную аксоидную поверхность, препятствующую обратному вытеканию среды. В результате происходит перемещение объемов среды из полости всасывания в полость нагнетания.

Применение изобретения позволяет уменьшить размеры и вес насоса, снизить износ шестерен, уменьшить вибрации, повысить надежность осевой фиксации и плавность его работы.

Шестеренчатый насос, содержащий корпус со съемными торцевыми крышками, ось с осевым отверстием, по меньшей мере, одну контактирующую пару зубчатых шестерен, первая из которых установлена на оси и имеет выполненные между зубьев радиальные отверстия, сообщенные через транзитное отверстие с полостью оси, приводной вал, элементы фиксации шестерни, вала и герметизации крышек, средства соединения с магистралями подвода и отвода нагнетаемой среды, отличающийся тем, что ось с осевым отверстием закреплена на торцевой крышке, первая шестерня установлена с возможностью вращения относительно оси и соединена с приводным валом, а другая шестерня выполнена кольцевой, охватывает первую шестерню и контактирует с ней по внутренней торцевой поверхности, при этом средства соединения с магистралями подвода и отвода среды выполнены на крышке со стороны, противоположной приводному валу, и соединяют внутреннее пространство корпуса с магистралью подвода, а отверстие оси - с магистралью отвода нагнетаемой среды, причем транзитное отверстие в стенке оси выполнено под углом 5-22° от радиуса, образующего аксоидную поверхность в точке касания первой и второй шестерни.
ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС
ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС
ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС
ШЕСТЕРЕНЧАТЫЙ НАСОС
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 34.
13.01.2017
№217.015.6e95

Лопатка рабочего колеса ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса четвертой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596917
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.850c

Диск второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления ТРД диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с пазами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603215
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8538

Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления ГТД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием. Обод симметрично соединен с полотном диска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603220
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.85fa

Рабочее колесо ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо первой ступени вала ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (КНД ГТД) содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие, каждая, хвостовик и перо с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603377
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8687

Опора вала ротора газотурбинного двигателя, корпус опоры вала ротора газотурбинного двигателя (варианты), корпус роликоподшипника опоры вала ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части. Статорная часть включает корпус опоры, который соединен с корпусом роликоподшипника и охвачен ступицей ВНА с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603375
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.86c0

Диск четвёртой ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с фронтальной и тыльной полками, разделенными кольцевым пазом, и полотно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603307
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.86f5

Рабочее колесо ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо третьей ступени вала ротора КНД ГТД содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие каждая хвостовик и перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603379
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8791

Опора вала ротора турбореактивного двигателя (варианты), браслетное уплотнение опоры вала ротора турбореактивного двигателя, узел уплотнительного браслета опоры вала ротора турбореактивного двигателя, секция кольца браслетного уплотнения опоры вала ротора турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Опора вала ротора КНД ТРД снабжена системой упругогидравлического демпфирования колебаний вала ротора и содержит роликоподшипник. Статорная часть включает корпус роликоподшипника, соединенный с корпусом опоры. Корпус опоры охвачен корпусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603389
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.87a4

Рабочее колесо второй ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо второй ступени ротора содержит диск и лопаточный венец. Диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод и полотно, снабженное наклонными полками для неразъемного соединения с ответными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603383
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.ab4a

Рабочее колесо четвёртой ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо четвертой ступени вала ротора КНД ТРД содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие каждая хвостовик и перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612282
Дата охранного документа: 06.03.2017
Показаны записи 11-20 из 41.
13.01.2017
№217.015.6e95

Лопатка рабочего колеса ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Лопатка рабочего колеса четвертой ступени, имеющего диск с пазами и лопаточный венец с фронтальной линией решетки профилей пера, в составе ротора компрессора низкого давления (КНД) газотурбинного двигателя (ГТД), содержащего проточную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596917
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.850c

Диск второй ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск второй ступени ротора компрессора низкого давления ТРД диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с пазами для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603215
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8538

Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Диск последней ступени ротора компрессора низкого давления ГТД выполнен в виде моноэлемента, включает обод, переходящий в кольцевое полотно, усиленное ступицей, снабженной центральным отверстием. Обод симметрично соединен с полотном диска с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603220
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.85fa

Рабочее колесо ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо первой ступени вала ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (КНД ГТД) содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие, каждая, хвостовик и перо с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603377
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8687

Опора вала ротора газотурбинного двигателя, корпус опоры вала ротора газотурбинного двигателя (варианты), корпус роликоподшипника опоры вала ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части. Статорная часть включает корпус опоры, который соединен с корпусом роликоподшипника и охвачен ступицей ВНА с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603375
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.86c0

Диск четвёртой ступени вала ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к компрессорам низкого давления авиационных турбореактивных двигателей. Диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод с фронтальной и тыльной полками, разделенными кольцевым пазом, и полотно....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603307
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.86f5

Рабочее колесо ротора компрессора низкого давления газотурбинного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо третьей ступени вала ротора КНД ГТД содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие каждая хвостовик и перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603379
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8791

Опора вала ротора турбореактивного двигателя (варианты), браслетное уплотнение опоры вала ротора турбореактивного двигателя, узел уплотнительного браслета опоры вала ротора турбореактивного двигателя, секция кольца браслетного уплотнения опоры вала ротора турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Опора вала ротора КНД ТРД снабжена системой упругогидравлического демпфирования колебаний вала ротора и содержит роликоподшипник. Статорная часть включает корпус роликоподшипника, соединенный с корпусом опоры. Корпус опоры охвачен корпусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603389
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.87a4

Рабочее колесо второй ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя (варианты)

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо второй ступени ротора содержит диск и лопаточный венец. Диск выполнен в виде моноэлемента, включающего ступицу с центральным отверстием, обод и полотно, снабженное наклонными полками для неразъемного соединения с ответными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603383
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.ab4a

Рабочее колесо четвёртой ступени ротора компрессора низкого давления турбореактивного двигателя

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Рабочее колесо четвертой ступени вала ротора КНД ТРД содержит диск, включающий ступицу с центральным отверстием, полотно и обод, а также лопатки, имеющие каждая хвостовик и перо с профилем, образованным вогнутым корытом и выпуклой спинкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612282
Дата охранного документа: 06.03.2017
+ добавить свой РИД