RU2456476C1

RU2456476C1 - Gear-type pump with end face inlet

Info

Publication number: RU2456476C1
Application number: RU2011108003/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Голубов (RU); Александр Николаевич Голубов; Вадим Георгиевич Семенов (RU); Вадим Георгиевич Семенов; Иван Кузьмич Яшуничкин (RU); Иван Кузьмич Яшуничкин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-07-20

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump includes housing 1, gears 3 and 4 arranged in it, one of which is connected to drive shaft 5 coaxial to it, individual working fluid supply channels 8 and 9 to gears 3 and 4 and main line 10 and 11 for connection of those channels to inter-teeth cavities of gears 3 and 4. Working fluid supply channel 9 to gear 4 coaxial to drive shaft 5 is made inside supply channel 8 of other gear 3 and interconnected by means of main line 11 with inter-teeth cavities of the first gear 4.

EFFECT: improving hydraulic characteristics of pump, volume efficiency coefficient of pump and its operating reliability.

3 dwg

Description

Изобретение относится к шестеренным гидромашинам и может быть использовано в гидросистемах различных машин, в том числе и в маслосистемах газотурбинных двигателей.The invention relates to gear hydraulic machines and can be used in hydraulic systems of various machines, including oil systems of gas turbine engines.

Известен шестеренный насос с торцовым входом и индивидуальными для каждой шестерни каналами подвода рабочей жидкости, содержащий корпус, шестерни, одна из которых соединена с приводом насоса, и магистрали, сообщающие каналы подвода с межзубовыми впадинами шестерен (М.М.Бич, Е.В.Вейнберг, Д.Н.Сурков «Смазка авиационных газотурбинных двигателей». М., Машиностроение, 1979 г., стр.57).There is a known gear pump with an end inlet and individual fluid supply channels for each gear, comprising a housing, gears, one of which is connected to the pump drive, and highways communicating supply channels with interdental gear cavities (M.M. Beach, E.V. Weinberg, D.N. Surkov, “Lubrication of aircraft gas turbine engines.” M., Mechanical Engineering, 1979, p. 57).

К недостаткам известного насоса следует отнести то, что механизм привода насоса во вращение расположен непосредственно в гидравлическом тракте одной из шестерен насоса. Учитывая то обстоятельство, что насосы с торцовым входом имеют повышенную быстроходность по сравнению с обычными насосами (с центростремительным входом), рабочая жидкость, попадая на быстро вращающиеся элементы привода, будет под действием центробежных сил откидываться поперек течения жидкости и ухудшать гидравлические характеристики машины. К недостаткам известного насоса можно отнести и недостаточную универсализацию, так как он предназначен для установки только в одном положении (оси шестерен направлены вертикально). В насосе не предусмотрены конструктивные элементы, которые позволяли бы устанавливать его с обеспечением надежной фиксации по приводной оси и каналам подвода рабочей жидкости к шестерням с герметизацией мест стыковки. В известном насосе затруднена установка защитного фильтра или пеногасящей сетки, так как приводная рессора пересекает плоскость сетки.The disadvantages of the known pump include the fact that the mechanism for driving the pump into rotation is located directly in the hydraulic path of one of the gears of the pump. Considering the fact that pumps with an end inlet have an increased speed compared to conventional pumps (with a centripetal inlet), the working fluid, falling onto the rapidly rotating drive elements, will recline under the action of centrifugal forces across the fluid flow and impair the hydraulic characteristics of the machine. The disadvantages of the known pump include insufficient universalization, as it is designed to be installed in only one position (the axis of the gears are directed vertically). The pump does not provide structural elements that would allow it to be installed with reliable fixation along the drive axis and channels for supplying the working fluid to the gears with sealing of the joints. In the known pump, it is difficult to install a protective filter or an anti-foaming mesh, since the drive spring crosses the plane of the mesh.

Задача изобретения - улучшить гидравлические характеристики насоса путем изменения траектории гидравлического тракта шестерни, соединенной с приводом насоса.The objective of the invention is to improve the hydraulic characteristics of the pump by changing the trajectory of the hydraulic gear path connected to the pump drive.

Указанная задача решается тем, что в шестеренном насосе с торцовым входом, содержащем корпус, размещенные в нем шестерни, одна из которых соединена с соосным ей приводным валом, индивидуальные каналы подвода рабочей жидкости к шестерням и магистрали для соединения этих каналов с межзубовыми впадинами шестерен, согласно изобретению канал подвода рабочей жидкости к шестерне, соосной приводному валу, выполнен внутри канала подвода другой шестерни и сообщен магистралью с межзубовыми впадинами первой шестерни. При этом магистрали, сообщающие каналы подвода с межзубовыми впадинами шестерен, выполнены внутри подпятников, установленных по обеим сторонам шестерен с возможностью осевого смещения, причем, по меньшей мере, одна из примыкающих друг к другу пар подпятников подпружинена в сторону шестерен.This problem is solved in that in a gear pump with an end inlet containing a housing, gears located in it, one of which is connected to a drive shaft coaxial to it, individual channels for supplying the working fluid to the gears and a line for connecting these channels to the interdental cavities of the gears, according to The invention, the channel for supplying the working fluid to the gear, coaxial to the drive shaft, is made inside the channel for supplying another gear and communicated with the line with the interdental cavities of the first gear. At the same time, the lines connecting the supply channels with the interdental cavities of the gears are made inside the thrust bearings installed on both sides of the gears with the possibility of axial displacement, and at least one of the pairs of thrust bearings adjacent to each other is spring-loaded towards the gears.

Переместив канал подвода шестерни, расположенной в корпусе соосно приводу, внутрь канала подвода соседней шестерни, мы получим возможность освободить от жидкости полость в корпусе насоса, где расположен вращающийся привод, что уменьшит гидравлические потери на входе в насос и потребляемую им мощность. Разместив каналы подвода к шестерням в едином месте, мы получим возможность использовать одну и ту же подводящую магистраль для обеих шестерен, что упростит герметизацию стыковочных элементов как насоса, так и обслуживаемого им устройства, например коробки приводных агрегатов, масляной полости опорных подшипников ротора газотурбинного двигателя и тому подобное.By moving the channel for supplying the gear located in the housing coaxially to the drive inside the channel for supplying the adjacent gear, we will be able to free the fluid in the pump housing where the rotary drive is located, which will reduce hydraulic losses at the pump inlet and the power consumed by it. Having placed the supply channels to the gears in a single place, we will be able to use the same supply line for both gears, which will simplify the sealing of the connecting elements of both the pump and the device it serves, for example, the box of drive units, the oil cavity of the thrust bearings of the rotor of a gas turbine engine and things like that.

Насос может быть установлен как вертикально, так и горизонтально. Значительно упрощается установка и крепление защитного фильтра и пеногасителя.The pump can be installed both vertically and horizontally. The installation and fastening of the protective filter and antifoam are greatly simplified.

Размещение магистралей, сообщающих каналы подвода с межзубовыми впадинами шестерен, в подвижных подпятниках, подпружиненных в сторону шестерен, повышает объемный коэффициент полезного действия насоса и повышает надежность его работы.The placement of highways communicating the supply channels with the interdental cavities of the gears in the movable thrust bearings, spring-loaded towards the gears, increases the volumetric efficiency of the pump and increases the reliability of its operation.

На фиг.1 показан продольный разрез шестеренного насоса с торцовым входом;Figure 1 shows a longitudinal section of a gear pump with an end inlet;

на фиг.2 - сечение А-А фиг.1;figure 2 is a section aa of figure 1;

на фиг.3 - подпятник, установленный перед шестерней, расположенной соосно приводу.figure 3 - thrust bearing mounted in front of the gear located coaxially to the drive.

Шестеренный насос включает в себя корпус 1 с крышкой 2.The gear pump includes a housing 1 with a cover 2.

В цилиндрических расточках корпуса (колодцах) установлены шестерни 3 и 4, причем шестерня 4 соединена с приводным валом 5. По обеим сторонам шестерен 3, 4 установлены с возможностью осевого смещения подпружиненные в сторону шестерен подпятники 6.In the cylindrical bores of the housing (wells), gears 3 and 4 are installed, and gear 4 is connected to the drive shaft 5. On both sides of gears 3, 4 axial bearings 6 are mounted axially biased towards the gears.

В подпятнике 6, расположенном перед шестерней 4, выполнен четырехугольный вырез 7. В крышке 2 выполнены каналы 8 и 9 подвода рабочей жидкости, соответственно, к шестерням 3 и 4. Канал 9 представляет собой выфрезеровку в крышке 2 с торца, частично прикрытую одним из подпятников 6 (контур выфрезеровки показан пунктирной линией на фиг.2).A quadrangular cutout 7 is made in the thrust bearing 6 located in front of the gear 4. In the cover 2, channels 8 and 9 for supplying the working fluid are made, respectively, to the gears 3 and 4. Channel 9 is a milling in the cover 2 from the end, partially covered by one of the thrust bearings 6 (the milling contour is shown by the dashed line in FIG. 2).

Канал 8 через магистраль 10 сообщается с межзубовыми впадинами шестерни 3, а канал 9 - через вырез 7 в подпятнике 6 и магистраль 11 - в межзубовыми впадинами шестерни 4.Channel 8 through the highway 10 communicates with the interdental cavities of the gear 3, and channel 9 through the cutout 7 in the thrust bearing 6 and the highway 11 - in the interdental cavities of the gear 4.

При вращении приводного вала 5 жидкость, подводимая в канал 8, поступает в магистраль 10 и заполняет межзубовые впадины шестерни 3, а подводимая к каналу 9 - через вырез 7 в подпятнике 6 поступает в магистраль 11 и заполняет межзубовые впадины шестерни 4. При вращении шестерен 3, 4 заполненные межзубовые впадины перемещаются в зону нагнетания, где они перекрываются с торцов боковыми стенками подпятников 6 и выдавливаются на выход насоса.When the drive shaft 5 is rotated, the fluid supplied to the channel 8 enters the mains 10 and fills the interdental cavities of the gear 3, and the fluid supplied to the channel 9 through the cutout 7 in the thrust bearing 6 enters the mains 11 and fills the interdental cavities of the gear 4. When the gears rotate 3 , 4 filled interdental cavities are moved to the discharge zone, where they overlap from the ends by the side walls of the thrust bearings 6 and are squeezed out to the pump outlet.

Осуществление изобретения позволит улучшить гидравлические характеристики насоса, увеличить объемный коэффициент полезного действия насоса и повысить надежность его работы.The implementation of the invention will improve the hydraulic characteristics of the pump, increase the volumetric efficiency of the pump and increase the reliability of its operation.

Claims

1. A gear pump with an end inlet, comprising a housing, gears placed in it, one of which is connected to a drive shaft coaxial with it, individual channels for supplying the working fluid to the gears and a line for connecting these channels to the interdental cavities of the gears, characterized in that the feed channel working fluid to the gear, coaxial to the drive shaft, is made inside the channel for supplying another gear and communicated with the line with interdental cavities of the first gear.

2. The gear pump according to claim 1, characterized in that the lines for connecting the channels for supplying the working fluid to the interdental cavities of the gears are made inside the thrust bearings mounted on both sides of the gears with axial displacement, and at least one of them adjoining each other pairs of thrust bearings are spring-loaded towards gears.