героторный насос с торцовым входом

Формула изобретения

1. Героторный насос с торцовым входом, содержащий установленную на полом валу по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с торцов дисками, и устройство для осевой фиксации вала в виде разрезного кольца, установленного в кольцевой проточке на боковой поверхности вала и заведенного в кольцевой паз в торце внутренней шестерни замкнутым прилегающим к шестерне диском, отличающийся тем, что в основании кольцевой проточки выполнены радиальные отверстия, сообщающиеся с внутренней полостью вала, а в разрезном кольце - каналы, сообщающие радиальные отверстия с полостью, образованной в кольцевом пазу внутренней шестерни между кольцом и примыкающим к шестерням диском.

2. Героторный насос с торцовым входом по п.1, отличающийся тем, что часть торца разрезного кольца, примыкающая с двух сторон к зоне разреза, выполнена под острым углом к плоскости разреза.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и, в частности, к маслонасосам системы смазки авиационного газотурбинного двигателя.

Известен героторный насос с торцевым входом, содержащий установленную на полом валу по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с торцов дисками, и устройство для осевой фиксации вала в виде съемного разрезного кольца, установленного в кольцевую проточку на боковой поверхности вала и заведенного в кольцевой паз в торце внутренней шестерни замкнутый прилегающим к шестерне диском (патент RU 2402690, МПК F04C 2/10, опубл. 27.10.2009 г.).

К недостатку известного насоса следует отнести выработку материала на диске, контактирующем с кольцом при длительной работе на высоких частотах вращения ( 7000 об/мин). Одной из причин повышенного износа диска в паре трения (диск-кольцо) является недостаточное ее охлаждение из-за малой подачи масла в зону трения (масло проходит по зазору между валом и охватывающим его диском, который выполняется в пределах 0,04 0,09 мм). Другой причиной повышенного износа втулки является конструкция кольца, состоящего из двух отдельных полуколец, выполнить которые идентичными не представляется возможным, так как получаются они разрезкой из цельного кольца и деформацию полуколец предотвратить не удается. Совместная шлифовка торцов полуколец затруднительна из-за сложности их фиксации при изготовлении ввиду малых размеров и жесткости. Образующиеся при изготовлении полуколец острые кромки и заусенцы в зоне разрезки, из-за наличия деформации в торцах полуколец, касаются торца диска и приводят к росту трения в торцовой опоре вала.

При износе материала диска растет амплитуда перемещений вала, что ведет к нарушению осевой фиксации вала и его поломке.

Задачей изобретения является снижение трения в контакте разрезного кольца и прилегающего к нему диска.

Указанная задача решается тем, что в героторном насосе с торцовым входом, содержащем установленную на полом валу по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с торцов дисками, и устройство для осевой фиксации вала в виде разрезного кольца, установленного в кольцевой проточке на боковой поверхности вала и заведенного в кольцевой паз в торце внутренней шестерни, замкнутый прилегающим диском, согласно изобретению в основании кольцевой проточки выполнены радиальные отверстия, сообщающиеся с внутренней полостью вала, а в разрезном кольце каналы, сообщающие радиальные отверстия с полостью, образованной в кольцевом пазу внутренней шестерни между кольцом и примыкающим к шестерням диском. Кроме того, часть торца разрезного кольца, примыкающая с двух сторон к зоне разреза, выполнена под острым углом к плоскости разреза.

Организовав подвод масла к полости, образованной в кольцевом пазу внутренней шестерни между разрезным кольцом и примыкающим к шестерням диском, имеется возможность использовать масло, подводимое внутрь вала для смазки подшипников скольжения одновременно и для смазки торцовой опоры, служащей для фиксации вала в осевом направлении и несущей значительные нагрузки при высоких частотах вращения, каковой является разрезное кольцо, что резко увеличит количество масла, попадающего в зону трения, улучшая ее охлаждение.

Выполнение в разрезном кольце каналов, участвующих в подводе масла к полости, образованной в кольцевом пазу внутренней шестерни между разрезным кольцом и примыкающим к шестерням диском, позволяет улучшить подвод масла, так как пропускной способности зазоров в зоне разреза кольца недостаточно.

Выполнение части торца разрезного кольца, примыкающей с двух сторон к зоне разреза, под острым углом к плоскости разреза позволит снизить трение в торцовой опоре вала, за счет выключения из контакта наиболее деформированной зоны кольца.

На фиг.1 показан продольный разрез героторного насоса с торцовым входом.

На фиг.2 показан выносной элемент Б фиг.1.

На фиг.3 показано на двух проекциях разрезное кольцо.

На фиг.4 показан поперечный разрез В-В фиг.1.

На фиг.5 показан поперечный разрез фиг.1.

Героторный насос с торцовым входом содержит корпус 1, в котором размещены две пары находящихся в зацеплении шестерен 2 и 3. Внутренняя шестерня 2 соединена с полым приводным валом 4 через шпонку 5. Внешние шестерни 3 установлены внутри эксцентриковых колец 6. Торцы шестерен 2 и 3 контактируют с дисками 7. Между (передним) диском 7 и внутренней шестерней 2 в кольцевой проточке 8 на боковой поверхности вала 4 установлено разрезное кольцо 9, заведенное в кольцевой паз 10 в торце внутренней шестерни 2, замкнутый торцом диска. В основании кольцевой проточки 8 выполнены радиальные отверстия 11, сообщающие ее с полостью 12 внутри вала 4. В кольцевом пазу 10 в торце внутренней шестерни 2 между кольцом 9 и диском 7 образована кольцевая полость 13, сообщающаяся осевыми 14 и радиальными 15 каналами в кольце через выточку 16 в валу 4 с радиальными отверстиями 11. На торцах полуколец, образующих торцовый упор вала 4, выполнены внутрь скосы 17 под острым углом к плоскости разреза. Крайние диски 7 являются опорными для приводного вала 4.

Героторный насос с торцовым входом работает следующим образом.

При вращении приводного вала 4 начинают вращаться связанные с ним через шпонки 5 внутренние шестерни 2. Внутренние шестерни 2 приводят во вращение внешние шестерни 3, которые начинают проворачиваться внутри эксцентриковых колец 6, зафиксированных относительно корпуса 1, ось которых смещена по отношению к оси внутренних шестерен, при этом происходит перемещение объемов масла из полостей всасывания в полости нагнетания. Во время работы героторного насоса постоянно подводится в полость 12 вала 4 очищенное от воздушных включений масло от нагнетающего маслонасоса для смазки как опорных подшипников скольжения насоса, так и для смазки торцовой опоры вала - разрезного кольца. Масло из полости 12 вала 4 по радиальным отверстиям 11 в основании кольцевой проточки 8 через выточку 16 по радиальным 15 и осевым 14 каналам в кольце 9 попадает в полость 13, уменьшая трение между кольцом 9 и диском 7.

Реализация изобретения позволит повысить надежность работы героторного насоса с торцовым входом, за счет снижения трения в контакте разрезного кольца и прилегающего к нему диска.