насос шестеренный регулируемый

Формула изобретения

Насос шестеренный регулируемый, содержащий корпусные детали, ведущий вал с ведущей шестерней, вращающийся в подшипниках скольжения, опорный вал с ведомой шестерней, управляемый штоком ползун с уводящей втулкой, шестеренные обоймы, установленные с возможностью изменения длины зацепления шестерен, отличающийся тем, что насос снабжен плунжерами, а в ползуне выполнены плунжерные камеры с отверстиями, при этом в зубьях верхней шестеренной обоймы выполнены продольные отверстия, а в нижней шестерне - пазы с возможностью изменения длины зацепления шестерен при совмещении пазов в шестерне и отверстий в зубьях обоймы с отверстиями в ползуне.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области насосостроения и может применяться в гидроприводах машин к качестве бесступенчатой коробки передач.

Известен регулируемый шестеренный насос, содержащий корпусные детали, ведущий вал с ведущей шестерней, вращающийся в подшипниках скольжения, опорный вал с ведомой шестерней, управляемый штоком ползун с уводящей втулкой, шестеренные обоймы, установленные с возможностью изменения длины зацепления шестерен (SU 400741 A, 05.11.1974, F 01 C 2/08).

Недостатком данного насоса является низкая скорость регулирования, невысокий КПД.

Задачей изобретения является повышение скорости регулирования и КПД насоса.

Технический результат достигается тем, что насос шестеренный регулируемый, содержащий корпусные детали, ведущий вал с ведущей шестерней, вращающийся в подшипниках скольжения, опорный вал с ведомой шестерней, управляемый штоком ползун с уводящей втулкой, шестеренные обоймы, установленные с возможностью изменения длины зацепления шестерен, снабжен плунжерами, а в ползуне выполнены плунжерные камеры с отверстиями, при этом в зубьях верхней шестеренной обоймы выполнены продольные отверстия, а в нижней шестерне - пазы с возможностью изменения длины зацепления шестерен при совмещении пазов в шестерне и отверстий в зубьях обоймы с отверстиями в ползуне.

На фиг. 1 представлен насос в положении максимальной производительности. Здесь и на фиг. 2 штриховой линией указана длина зацепления шестерен.

На фиг. 2 представлен насос в положении минимальной производительности.

На фиг. 3 представлен разрез через шестерни в момент совмещения отверстий в обойме и в ползуне (при регулировании). Показаны глухие зоны 20.

На фиг. 4 представлен разрез через плунжерные камеры глухих зон 15 и всасывающей и нагнетательной зон 16.

Насос (фиг. 1, 2, 4) состоит из корпусных деталей 1 и 2, крышки 3, ведущего вала 4, ведущей шестерни 5, верхней шестеренной обоймы 6, опорного вала 7 с продольным пазом и гайкой, полукольца 8, ведомой шестерни 9, нижней шестеренной обоймы 10, подшипников 11 и 12, опорной шайбы 13, ползуна 14, плунжерных камер 15 и 16, уводящей втулки 17, штока 18, плунжеров 19, глухих зон 20.

Рабочая полость насоса (фиг. 1 и 2) ограничивается с левой стороны подшипником 11 и торцом нижней обоймы 10. С правой стороны торцом верхней обоймы 6 и ползуном 14. Шестерня 5 жестко сидит на валу 4, вращающемся в подшипниках 11 и 12. Верхняя обойма 6 имеет скользящую посадку на валу 4, может вдвигаться в межзубчатое пространство шестерни 5 за счет того, что зубья обоймы имеют конфигурацию зубьев шестерни (являются парой), меняя при этом длину зацепления шестерен и объем рабочей полости. Будучи соединенными полностью, обойма и шестерня имеют форму цилиндра. Чем меньше зазор в соединении и больше его длина, тем меньше потери и больше КПД.

Верхняя обойма 6 фиксируется в заданном положении с одной стороны торцом шестерни 9, с другой - ползуном 14. Опорный вал 7 резьбовым концом ввернут в корпус 1 и контруется гайкой, удерживая буртиком нижнюю обойму 10 от продольного перемещения. Вдоль вала есть продольный паз. Нижняя обойма 10 вращается с шестерней 9, сидящей на уводящей втулке 17, которая ввернута в ползун 14 и зафиксирована винтом (не указан). Ползун толкает шестерню 9 в нижнюю обойму 10, втулка вытягивает шестерню обратно. Ползун, имеющий профиль корпуса 2, имеет выточку относительно вала 4 для верхней обоймы 6. Имеются также продольные и кольцевая проточки. Через них соединены полости I, II и III. Также в ползуне 14 находятся плунжерные камеры 15 глухой зоны, каждая с отверстием, равным по площади профилю зуба обоймы, а также плунжерные камеры 16 всасывающей и нагнетательной зон, которые обеспечивают объемный баланс внутри насоса. Верхняя обойма 6 в каждом своем зубе имеет продольные отверстия малого диаметра. Такие же отверстия есть и в ползуне 14, они выходят в плунжерные камеры 15 и 16 соответствующих зон (фиг. 3 и 4). С правой стороны эти камеры ограничиваются торцами плунжеров 19, закрепленных в подшипнике 12. При работе насоса пазы нижней шестерни и отверстия в зубьях верхней обоймы могут одновременно соединять рабочие полости насоса с плунжерными камерами для возможного перетока масла (при регулировании). Чтобы зубья обойм не разгибало центробежной силой, имеются кольцо подшипника 11 и полукольцо 8.

При неподвижном штоке 18 во время работы насоса масло проходит тот же путь, что и в обычном насосе марки НШ, т.е. ф-образно (фиг. 3): из всасывающей зоны через зону глухих полостей в нагнетательную зону. Масло, находящееся в плунжерных камерах, заперто плунжерами и не имеет утечек. Уменьшают производительность сдвигом штока 18 влево (фиг. 1 и 2), при этом обойма 6 с шестерней 9 вдвигаются в шестерню 5 и в обойму 10 соответственно. Масло из глухих зон 20 (фиг. 3) во время совмещения отверстий, т.е. с пульсацией в 7 раз за оборот семизубой шестерни, уходит (фиг. 4) в плунжерные камеры 15. Из всасывающей и нагнетательной зон масло уходит в соответствующие плунжерные камеры 16. Одновременно с этим масло из обойменных полостей I и II уходит в плунжерную полость III: из полости I через продольный паз вала 7; из полости II через продольный паз обоймы 6, кольцевую проточку и продольный паз ползуна 14. При увеличении производительности шток с ползуном через уводящую втулку 17 вытягивают обойму 6 и шестерню 9 вправо, масло при этом идет обратным путем: из полости III в полости I и II, из плунжерных камер 15 - в глухие рабочие полости, из камер 16 - во всасывающую и нагнетательную зоны.