Регулируемый шестеренный насос

(51)604 2/08, 3/08 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57)Настоящее изобретение относится к области машиностроения, в частности, к регулируемым шестеренным насосам. Технический результат - повышение надежности работы и упрощение конструкции насоса и повыше ние точности и плавности регулирования его производительности - достигается в регулируемом шестеренном насосе, содержащем корпус, в расточках которого размещены шестерни. Новым в предлагаемом устройстве является то,что шестерни выполнены коническими с зубьями зацепления, конус выступов которых направлен внутрь шестерни, оси указанных шестерен установлены под углом друг к другу с возможностью регулирования угла их наклона, при этом расточки в корпусе для указанных шестерен выполнены сферическими. 4326 Изобретение относится к области машиностроения, в частности, к регулируемым шестеренным насосам. Известен регулируемый шестеренный насос, содержащий корпус, в расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, в котором расточки для шестерен выполнены цилиндрическими, валы ведущей и ведомой цилиндрических шестерен установлены параллельно друг другу, а механизм регулирования производительности насоса выполнен в виде пружины, установленной в торцевой проточке ведущей шестерни, и регулировочного винта, прижимающего пружину с ведущей шестерней к фрикционному диску, жестко прикрепленного к другому торцу ведущей шестерни(а. с. СССР 1629609, 04 С 2/04, опубл. 23.02.1991). Изменение величины усилия поджатия пружины с помощью регулировочного винта обеспечивает изменение частоты вращения ведущей шестерни и связанное с этим изменение производительности насоса от нуля до максимума. К недостаткам известного устройства следует отнести неэффективность регулирования производительности насоса с помощью указанного устройства,его неточность и ненадежность, а также потери мощности и быстрый износ шестерни от сил трения,возникающих в месте контакта торца шестерни с фрикционным диском. Известен также регулируемый шестеренный гидромотор, содержащий корпус, в расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, в котором расточки для ведущей и ведомой шестерен выполнены цилиндрическими,валы ведущей и ведомой цилиндрических шестерен установлены параллельно друг другу, при этом ведущая шестерня выполнена с возможностью осевого перемещения вдоль ведомой шестерни, способствующего увеличению или уменьшению линии ее зацепления с ведомой шестерней и, соответственно,увеличению или уменьшению расхода рабочей жидкости через гидромотор, регулирующего угловую скорость вращения вала ведущей шестерни (а. с. СССР 1566084, кл.04 С 2/08, 1990). Недостатком известного устройства является сложность его конструкции в целом, а также механизма регулирования расхода рабочей жидкости через гидромотор. Известен также регулируемый шестеренный насос, выбранный автором в качестве прототипа, содержащий корпус, в расточках которого размещены установленные на валах ведущая и ведомая шестерни, в котором расточки для ведущей и ведомой шестерен выполнены цилиндрическими, валы ведущей и ведомой цилиндрических шестерен установлены параллельно друг другу, при этом ведущая и ведомая шестерни выполнены в виде набора шестерен,ведомая шестерня установлена с возможностью свободного вращения относительно вала, на котором она насажена, а механизм регулирования производительности выполнен в виде подвижного в осевом направлении фиксирующего элемента - шпонки и установлен в пазах ведущей шестерни и вала, на котором она насажена (авторское свидетельство СССР 1430597, кл.04 С 2/04, 1988). Механизм регулирования производительности насоса может быть выполнен также в виде подпружиненных шариков, установленных в радиальных отверстиях вала ведущей шестерни. Для регулирования производительности насоса фиксирующий элемент, выполненный в виде шпонки, перемещается в пазах в осевом направлении,выводя из зацепления с валом часть ведущих шестерен, уменьшая длину рабочего зацепления ведущей и ведомой шестерен, что приводит к уменьшению производительности насоса. При выполнении фиксирующих элементов в виде подпружиненных шариков для изменения производительности насоса необходимо перемещать корпус насоса относительно вала ведущей шестерни или вал ведущей шестерни относительно корпуса. Известная конструкция имеет следующие недостатки сложность и ненадежность механизма регулирования производительности насоса, связанные с опасностью заклинивания свободных от фиксации вращающихся шестерен, а также с необходимостью осевого перемещения вала ведущей шестерни относительно корпуса или корпуса относительно указанного вала. Кроме того, даже при осуществлении конструкции такого механизма регулирования точность его работы будет невелика. Задачей настоящего изобретения является разработка регулируемого шестеренного насоса. Техническим результатом при осуществлении данного устройства являются повышение надежности работы и упрощение конструкции насоса и повышение точности и плавности регулирования его производительности. Указанный технический результат достигается тем, что в регулируемом шестеренном насосе, содержащем корпус, в расточках которого размещены шестерни, последние выполнены коническими с зубьями зацепления, конус выступов которых направлен внутрь шестерни, оси указанных шестерен установлены под углом друг к другу с возможностью регулирования угла их наклона, при этом расточки в корпусе для указанных шестерен выполнены сферическими. Задача настоящего изобретения решается тем,что в регулируемом шестеренном насосе, содержащем корпус, в расточках которого размещены шестерни, последние выполнены коническими с зубьями зацепления, конус выступов которых направлен внутрь шестерни, поскольку именно направленные внутрь шестерен конусы выступов позволяют обеспечить зацепление всех зубьев указанных шестерен и достичь равномерности и максимальной производительности насоса при передаче рабочей жидкости. Благодаря наклонному расположению осей указанных шестерен по отношению друг к другу степень зацепления зубьев по окружности шестерен неодинакова, как неодинаков и объем жидкости, заклю 2 4326 ченной между зубьями. Часть зацепления, расположенная в корпусе, где шестерни расходятся, является камерой всасывания, а часть зацепления шестерен, расположенная в корпусе, где шестерни сходятся, служит камерой нагнетания. Возможность регулирования угла наклона одного из валов указанных шестерен позволяет менять объем жидкости, находящейся в межзубовом пространстве областей всасывания и нагнетания и таким образом достигать плавного регулирования расхода рабочей жидкости конус выступов зубьев зацепления, направленный внутрь шестерни, дает возможность плавного регулирования расхода жидкости, не выводя из зацепления ни одного зуба и предотвращая этим опасность утечки жидкости и потери давления. Расточки в корпусе для ведущей и ведомой шестерен выполнены сферическими во избежание заклинивания тела шестерни в месте посадки ее в корпусе при плавном регулировании ее наклона. Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, на которых представлены фиг. 1 - общий вид насоса, разрез А-А фиг. 2 - вид насоса сбоку, разрез Б-Б. Регулируемый шестеренный насос содержит корпус 1 со сферическими расточками 2, в которых установлены конические шестерни 3 и 4 с зубьями 5 зацепления, конус выступов которых направлен внутрь шестерни. Ось 6 шестерни 3 установлена под углом к оси 7 шестерни 4 с возможностью регулирования угла наклона (показано стрелкой) с помощью,например, рычага (не показан). Благодаря наклонному расположению оси 6 шестерни 3 по отношению к оси 7 шестерни 4 степень зацепления зубьев 5 по окружности шестерен 3 и 4 неодинакова. В корпусе 1 выполнен подводящий канал 8 для подвода жидкости в камеру всасывания 9 и отводящий канал 10 для отвода рабочей жидкости из камеры нагнетания 11 насоса. Предлагаемое устройство работает следующим образом. При вращении шестерен 3 и 4, установленных в сферических расточках 2 корпуса 1, рабочая жидкость через подводящий канал 8 подается в камеру всасывания 9, захватывается зубьями 5 шестерен 3 и 4 и в межзубовых пространствах переносится из полости всасывания 9 в полость нагнетания 11, где зубья 7 шестерен 3 и 4 сходятся и жидкость выдавливается в отверстие 10. Для изменения расхода наклон оси 6 шестерни 3 меняется. При этом меняются объемы жидкости,переносимой в межзубовом пространстве из камеры всасывания 9 в камеру нагнетания 11, и таким образом регулируется расход жидкости, подаваемой насосом. При конусе выступов зубьев 5 зацепления, направленном внутрь шестерни, максимальная производительность насоса достигается наклоном оси 6 в пределах, например, 15 - 20 градусов, когда объем жидкости, заключенной в межзубовом пространстве в камере всасывания 9, становится максимальным. Предлагаемое оригинальное техническое решение позволяет достичь плавного регулирования расхода перекачиваемой насосом жидкости, точности регулирования расхода и надежной работы устройства. В настоящее время предлагаемое изобретение находится на стадии успешной разработки экспериментального образца. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Регулируемый шестеренный насос, содержащий корпус, в расточках которого размещены шестерни,отличающийся тем, что шестерни выполнены коническими с зубьями зацепления, конус выступов которых направлен внутрь шестерни, оси указанных шестерен установлены под углом друг к другу с возможностью регулирования угла их наклона, при этом расточки в корпусе для указанных шестерен выполнены сферическими.