шестеренный насос с принудительной смазкой подшипников скольжения

Формула изобретения

Шестеренный насос, состоящий из корпуса, ведущей и ведомой шестерен, установленных на опорах скольжения, отличающийся тем, что во впадинах зубьев шестерен выполнены один или несколько радиальных каналов, на выходном участке установлен обратный клапан, радиальные каналы сообщаются через осевой канал с каналами, выполненными в цапфах, а на внешних торцах опор скольжения и цапф установлены самоподжимающиеся манжетные уплотнения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области гидроприводов строительных, дорожных и других гидрофицированных машин.

Известны шестеренные насосы типа НШ с качающим узлом в виде двух прямозубых цилиндрических колес с внешним зацеплением, в некоторых случаях с косозубыми и шевронными цилиндрическими колесами, с числом зубьев от 8 до 16. Ведущие и ведомые шестерни имеют одинаковое число зубьев и помещены в корпусе с входным и выходным отверстиями, для забора и нагнетания рабочей жидкости [US 1379248 А, 24.05.1921, F04C 29/02; SU 275750 A, 22.10.1970, F04C 2/04].

Недостатками известных шестеренных насосов являются неудовлетворительное количество рабочей жидкости в зоне трения подшипников скольжения и, как следствие, их интенсивный износ с задирами на поверхностях трения. Шестеренная машина имеет наиболее близкие по формулировке признаки «в шестернях выполнены каналы, соединяющие межзубовые впадины с противолежащими поверхностями цапф» [SU 275750 А].

Недостатками предложенного решения являются: масло, подаваемое по каналам а и б, в зоне всасывания, под воздействием центробежного эффекта и перепада давлений не обеспечит ожидаемого эффекта; масло из диаметральных зазоров в подшипниках скольжения вытекает (вытесняется) при вращении цапф; в справочниках конструктора рекомендуется для подшипников скольжения с гидродинамическим способом смазки масло подавать в зону наименьшего давления, т.е. в наибольший зазор. Перечисленные недостатки не дают должного результата, из-за того что жидкость подается под давлением через отверстия в межзубовом пространстве при прохождении зоны нагнетания, а при прохождении в зону всасывания появится отток под воздействием разряжения в этой зоне и под действием центробежных сил от вращения. Известно, что смазывающая жидкость в подшипниках с гидродинамическим способом смазки вытесняется и вытекает через торцы втулки и цапфы, а это требует дополнительного ввода смазки в диаметральный зазор пары трения.

Задачей, решаемой изобретением, является принудительная подача и удерживание рабочей жидкости в зоне трения подшипников скольжения.

Технический результат достигается тем, что в шестеренном насосе, состоящем из корпуса, ведущей и ведомой шестерен, установленных на опорах скольжения, согласно изобретению во впадинах зубьев шестерен выполнено одно или несколько радиальных каналов, на выходном участке канала установлен обратный клапан, радиальные каналы сообщаются через осевой канал с каналами, выполненными в цапфах, а на внешних торцах опор скольжения и цапф установлены самоподжимающиеся манжетные уплотнения.

Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг.1 изображен продольный разрез, на фиг.2 изображен поперечный разрез насоса, на фиг.3 изображено самоподжимающееся манжетное уплотнение, на фиг.4 изображены обратные клапаны.

Шестеренный насос состоит из корпуса 1, ведущей шестерни 2, ведомой шестерни 4 и прижимных втулок 3, 15, являющихся опорами скольжения. Каналы 5, 6 во впадине между двумя зубьями закрыты обратными клапанами 13, 14, а по радиальным каналам 7, 8, в цапфах шестерен, подается смазка в зону трения втулка-цапфа с меньшим давлением. Все каналы (7, 8, 13, 14) соединены между собой каналами 9 и 10, заглушенными пробками 11, 12, для образования замкнутой полости под масло. А для предотвращения вытекания жидкости по внешним торцам втулок установлены самоподжимающиеся манжеты 16.

Предлагаемое устройство работает следующим образом: при вращении ведущей шестерни 2 через зацепление приводится ведомая шестерня 4. При входе в зацепление зубьев, между которыми есть каналы 5 и 6 с обратными клапанами 13 и 14, рабочая жидкость, под давлением, попадает в каналы 7 и 8, а затем подается в зоны низкого давления подшипников скольжения. Поданная в зазор жидкость, удерживается в подшипниках скольжения обратными клапанами 13 и 14, а также самоподжимающимися манжетными уплотнениями 16, фиг.3, препятствующими торцевому выдавливанию смазки поджимающимся давлением Р_п смазки.

Преимуществом такой конструкции является наличие постоянного объема смазывающей жидкости в зазоре между цапфой и втулкой подшипников скольжения, как следствие, обеспечение постоянного гидродинамического масляного клина в зоне трения-скольжения, увеличение общего коэффициента полезного действия и повышение работоспособности шестеренного насоса.