RU2456478C1 - Gear-type pump with end face inlet - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: pump includes housing made in the form of two connector members 1 and 2 comprising closed chamber 3 inside which there installed are covers 5 and 6 forming together with connector members of the housing the closed cavities 7 and 8 insulated from each other and in which on two common shafts 11 and 12 (at that, one of them is drive shaft 11) there arranged are sections of pair of gears 9 and 10. Cavities 7 and 8 in which the sections are installed are located at least in two parallel rows with covers 5 and 6 which are common for each row. Rows of sections are equipped with drive gears 13 arranged between common covers. One of drive gears 13 is installed on drive shaft 11.

EFFECT: improving operating reliability of oil system and simplifying its maintenance.

3 cl, 4 dwg

Description

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

Известен шестеренный насос, содержащий несколько последовательно установленных в едином корпусе параллельно работающих секций, состоящих из пары находящихся в зацеплении шестерен, установленных на двух общих валах, один из которых ведущий (М.М.Бич, Е.В.Вейнберг, Д.Н.Сурнов. Смазка авиационных газотурбинных двигателей. Москва, Машиностроение, 1979 г., с.97, рис.4.51).A gear pump is known, comprising several successively mounted sections in a single casing in a single casing, consisting of a pair of gears engaged in gear, mounted on two common shafts, one of which is the leading one (M.M. Beach, E.V. Weinberg, D.N. Surnov, Lubrication of Aircraft Gas Turbine Engines, Moscow, Mechanical Engineering, 1979, p. 97, Fig. 4.51).

К недостатку известного насоса следует отнести наличие нескольких уплотнительных стыков (семь при четырех секциях насоса), которые одновременно являются и регулировочными, используемыми при регулировке торцовых зазоров между шестернями и деталями корпуса. Другим недостатком известного насоса является увеличенный осевой габарит из-за большой длины валов, особенно ведущего.A disadvantage of the known pump is the presence of several sealing joints (seven with four pump sections), which are also the adjusting joints used to adjust the end clearances between gears and housing parts. Another disadvantage of the known pump is the increased axial dimension due to the large length of the shafts, especially the drive shaft.

При установке таких насосов с внешней стороны корпусов масляных полостей опорных подшипников ротора авиационного ГТД они выступают за пределы мотогондолы двигателя, так что приходится либо сокращать количество секций в насосе, либо размещать его на коробке приводов двигательных или самолетных агрегатов, при этом увеличивать массу и габариты коробок.When these pumps are installed on the outside of the oil cavity housings of the support bearings of the aircraft gas turbine rotor, they extend beyond the engine nacelle, so you have to either reduce the number of sections in the pump or place it on the drive box of the engine or aircraft units, while increasing the weight and dimensions of the boxes .

Упомянутые недостатки устранены в шестеренном насосе с торцовым входом, который по технической сущности наиболее близок к предлагаемому устройству.The aforementioned drawbacks are eliminated in a gear pump with an end inlet, which is technically closest to the proposed device.

Известен шестеренный насос с торцовым входом, содержащий корпус, выполненный в виде двух полуразъемов, составляющих замкнутую камеру, внутри которой установлены крышки, образующие с полуразъемами корпуса замкнутые и изолированные друг от друга полости, в которых на двух общих валах, причем один из них ведущий, размещены секции из пары шестерен (патент РФ №2250393, опубл. в 2004 г.).A gear pump with an end input is known, comprising a housing made in the form of two half-connectors making up a closed chamber, inside of which are installed covers that form closed and isolated cavities with half-cases of the housing, in which there are two common shafts, one of which is a leading one, sections from a pair of gears are placed (RF patent No. 2250393, publ. in 2004).

В известном шестеренном насосе две секции расположены последовательно друг за другом, что не позволяет в пространстве между полуразъемами корпуса и крышками установить большее число секций (например, 4, 6, 8 и так далее) без увеличения наиболее важного для размещения на авиационном ГТД осевого габарита устройства. Поэтому для обеспечения нескольких автономных ступеней (секций) откачки или подачи масла приходится устанавливать дополнительные насосы на двигательной или самолетной коробке приводов, что увеличивает массу и габариты коробок приводов, усложняет конструкцию маслосистемы, снижает надежность ее работы и затрудняет конструктивное выполнение модуля системы смазки.In the well-known gear pump, two sections are arranged sequentially one after another, which does not allow to install a larger number of sections (for example, 4, 6, 8, and so on) in the space between the half-connectors of the case and the covers without increasing the axial dimension of the device that is most important for placement on an aircraft gas turbine engine . Therefore, to provide several autonomous stages (sections) for pumping or supplying oil, it is necessary to install additional pumps on the engine or airplane gearbox, which increases the mass and dimensions of the gearboxes, complicates the design of the oil system, reduces the reliability of its operation and complicates the constructive implementation of the lubrication system module.

Задача изобретения - обеспечить многосекционность насоса без изменения осевого габарита устройства.The objective of the invention is to provide a multi-sectional pump without changing the axial dimension of the device.

Указанная задача решается тем, что в шестеренном насосе с торцовым входом, содержащем корпус в виде двух полуразъемов, составляющих замкнутую камеру, внутри которой установлены крышки, образующие с полуразъемами корпуса замкнутые и изолированные друг от друга полости, в которых на двух общих валах, причем один из них ведущий, размещены секции из пары шестерен, согласно изобретению полости, в которых установлены секции, расположены, по меньшей мере, в два параллельных ряда с едиными для каждого ряда крышками, причем ряды секций снабжены приводными шестернями, размещенными между едиными крышками, а одна из приводных шестерен установлена на ведущем валу.This problem is solved by the fact that in a gear pump with an end inlet containing a housing in the form of two half-connectors making up a closed chamber, inside of which are installed covers that form closed and isolated cavities with half-cases of the housing, in which there are one common shaft, one leading from them, sections from a pair of gears are placed, according to the invention, the cavities in which the sections are installed are arranged in at least two parallel rows with lids common to each row, and the rows of sections are provided with water gears placed between the single covers, and one of the drive gears is installed on the drive shaft.

Кроме того, замкнутая камера сообщена каналом с всасывающей полостью одной из секций насоса, а приводные шестерни выполнены с разными диаметрами.In addition, the closed chamber is communicated by a channel with a suction cavity of one of the pump sections, and the drive gears are made with different diameters.

Благодаря тому, что согласно изобретению полости, в которых устанавливаются секции насоса, могут быть расположены в нескольких параллельных рядах, количество секций может быть любым и ограничено только радиальными габаритами корпуса насоса, который можно развернуть на двигателе в любую свободную зону, в то время как осевые габариты насоса без сокращения числа секций уменьшить невозможно.Due to the fact that according to the invention, the cavities in which the pump sections are installed can be arranged in several parallel rows, the number of sections can be any and limited only by the radial dimensions of the pump housing, which can be deployed on the engine in any free zone, while axial the dimensions of the pump cannot be reduced without reducing the number of sections.

Поскольку все секции маслонасоса связаны между собой как кинематически (через приводные шестерни), так и гидравлически (через выходные полости в крышках), они представляют собой единую систему взаимодействующих элементов.Since all sections of the oil pump are interconnected both kinematically (via drive gears) and hydraulically (through output cavities in the covers), they represent a single system of interacting elements.

Благодаря установке на ведущих валах смежных секций приводных шестерен разного диаметра, мы получим возможность изменять частоту вращения отдельных секций, следовательно, воздействовать на их производительность.Thanks to the installation of drive gears of different diameters on the driving shafts of adjacent sections, we will be able to change the speed of individual sections, therefore, affect their performance.

Поскольку замкнутая камера сообщена каналом с всасывающей полостью одной из секций насоса, мы получим возможность организовать в ней циркуляцию смазки, поступающей в камеру из полости нагнетания, на смазку зон зацепления приводных шестерен.Since the closed chamber is communicated by a channel with the suction cavity of one of the pump sections, we will be able to organize in it the circulation of the lubricant entering the chamber from the injection cavity to lubricate the engagement zones of the drive gears.

Возможность разместить в одном агрегате большое количество параллельно работающих ступеней от одного привода при сохранении осевых габаритов устройства способствует целесообразному конструктивному выполнению модуля системы смазки, что повышает надежность работы маслосистемы и улучшает ее техническое обслуживание.The ability to place in a single unit a large number of parallel running stages from a single drive while maintaining the axial dimensions of the device contributes to the expedient constructive implementation of the lubrication system module, which increases the reliability of the oil system and improves its maintenance.

На приведенных на чертежах на фиг.1 изображен главный вид насоса в четырехсекционном исполнении; на фиг.2, фиг.3 и фиг.4 показаны разрезы соответственно А-А, Б-Б и В-В фигуры 1.In the drawings, figure 1 shows the main view of the pump in a four-section design; figure 2, figure 3 and figure 4 shows the sections respectively aa, bb and bb of figure 1.

Шестеренный насос с торцовым входом содержит корпус, состоящий из двух полуразъемов 1 и 2, составляющих замкнутую камеру 3 и состыкованных по фланцам, в разъеме которых установлено уплотнительное кольцо 4. Внутри корпуса установлены напротив друг друга две круглые крышки 5 и 6, состыкованные с полуразъемами, соответственно 1 и 2.The gear pump with an end inlet contains a housing consisting of two half-connectors 1 and 2, comprising a closed chamber 3 and joined by flanges, in the connector of which a sealing ring 4 is installed. Two round covers 5 and 6, joined with the half-connectors, are installed opposite each other, 1 and 2, respectively.

Между полуразъемом 1 и крышкой 5, а также между полуразъемом 2 и крышкой 6 образованы по две расположенные параллельно друг другу изолированные полости 7 и 8, в которых установлены по две секции насоса, каждая из которых состоит из пары находящихся в зацеплении шестерен 9 и 10 соответственно, расположенных на двух общих валах 11 и 12. Валы 11 являются ведущими и на них установлены находящиеся в зацеплении приводные шестерни 13. Один из ведущих валов 11 снабжен шлицами 14 для соединения с приводной рессорой (на чертеже не показана). Приводные шестерни 13 могут быть выполнены разного диаметра (на чертеже не показано), что дает возможность варьировать производительностью насосов. Всасывающие полости 15 и 16, расположенные в полуразъеме 1, и всасывающие полости 17 и 18, расположенные в полуразъеме 2, отдельными каналами выведены наружу корпуса к входным фланцам 19 и 20 для подвода откачиваемого из двигателя масла.Between the half-connector 1 and the cover 5, as well as between the half-connector 2 and the cover 6, two insulated cavities 7 and 8 are arranged parallel to each other, in which two pump sections are installed, each of which consists of a pair of gears 9 and 10 engaged, respectively located on two common shafts 11 and 12. The shafts 11 are drive and gears 13 are engaged. One of the drive shafts 11 is provided with splines 14 for connecting to the drive spring (not shown). Drive gears 13 can be made of different diameters (not shown in the drawing), which makes it possible to vary the performance of the pumps. The suction cavities 15 and 16, located in the half-connector 1, and the suction cavities 17 and 18, located in the half-connector 2, are brought out by separate channels to the outside of the housing to the inlet flanges 19 and 20 for supplying oil pumped out from the engine.

Так как крышки 5 и 6 единые для каждой пары смежных секций насоса, а направление вращения шестерен 9 и 10 в них противоположное (навстречу друг другу), то представляется возможным полости нагнетания 21 смежных секций в каждом параллельном ряду совместить и объединить их между собой перепускной втулкой 22, а затем вывести одним каналом к фланцу 23.Since the caps 5 and 6 are the same for each pair of adjacent sections of the pump, and the direction of rotation of the gears 9 and 10 in them is opposite (towards each other), it seems possible to combine the injection cavities of 21 adjacent sections in each parallel row and combine them with the bypass sleeve 22, and then bring one channel to the flange 23.

Внутри корпуса насоса между крышками 5 и 6 замкнутая камера 3 сообщается через канал 24 в крышке 5 с всасывающей полостью 15 одной секцией насоса, а одна из нагнетающих полостей насоса снабжена отверстием 25, через которое подается струя масла для смазки зоны зацепления приводных шестерен 13.Inside the pump housing between the covers 5 and 6, the closed chamber 3 communicates through the channel 24 in the cover 5 with the suction cavity 15 by one section of the pump, and one of the pumping pump cavities is provided with an opening 25 through which an oil stream is supplied to lubricate the engagement zone of the drive gears 13.

При работе насоса ведущий вал 11 приводится во вращение через шлицы 14. При этом приходят во вращение кинематически связанные между собой через ведущий 11 и ведомый 12 валы все четыре шестерни 9 и 10 первого ряда секций насоса.When the pump is operating, the drive shaft 11 is driven into rotation through the splines 14. In this case, all four gears 9 and 10 of the first row of pump sections are kinematically connected to each other through the drive 11 and the driven 12 shafts.

Благодаря кинематической связи между собой приводных шестерен 13, закрепленных на ведущих валах 11, приводятся во вращение и все четыре шестерни 9 и 10 второго ряда секций насоса.Due to the kinematic connection between the drive gears 13, mounted on the drive shafts 11, all four gears 9 and 10 of the second row of pump sections are rotated.

Масло через фланцы 19 и 20 поступает во всасывающие полости 15, 16 и 12, 18 насосных секций и переправляется шестернями 9 и 10 в полости нагнетания 21, сообщающиеся между собой через перепускную втулку 22, а затем через канал в полуразъеме 1 направляется к выходному фланцу 23. Смазка приводных шестерен 13 производится подачей масла в зону их зацепления через отверстие 25 в крышке 5, а отвод отработанной смазки из камеры 3 обеспечивается через канал 24 в полость всасывания 15 одной из секций насоса.Oil through the flanges 19 and 20 enters the suction cavities 15, 16 and 12, 18 of the pump sections and is transferred by gears 9 and 10 in the discharge cavity 21, communicating with each other through the bypass sleeve 22, and then through the channel in the half-connector 1 is directed to the output flange 23 The lubrication of the drive gears 13 is carried out by supplying oil to the area of their engagement through the hole 25 in the cover 5, and the discharge of the used lubricant from the chamber 3 is provided through the channel 24 into the suction cavity 15 of one of the pump sections.

Осуществление изобретения позволит повысить надежность работы маслосистемы и упростить ее техническое обслуживание.The implementation of the invention will improve the reliability of the oil system and simplify its maintenance.

Claims (3)

1. Шестеренный насос с торцовым входом, содержащий корпус, выполненный в виде двух полуразъемов, составляющих замкнутую камеру, внутри которой установлены крышки, образующие с полуразъемами корпуса замкнутые и изолированные друг от друга полости, в которых на двух общих валах, причем один из них ведущий, размещены секции из пары шестерен, отличающийся тем, что полости, в которых установлены секции, расположены, по меньшей мере, в два параллельных ряда с едиными для каждого ряда крышками, причем ряды секций снабжены приводными шестернями, размещенными между едиными крышками, а одна из приводных шестерен установлена на ведущем валу.1. A gear pump with an end inlet, comprising a housing made in the form of two half-sockets making up a closed chamber, inside of which are installed covers that form closed and isolated cavities with half-sockets of the body, in which there are two common shafts, one of which is leading , sections from a pair of gears are arranged, characterized in that the cavities in which the sections are mounted are arranged in at least two parallel rows with lids common for each row, and the rows of sections are provided with drive gears, displacements between the single lids, and one of the drive gears mounted on the drive shaft. 2. Шестеренный насос с торцовым входом по п.1, отличающийся тем, что замкнутая камера сообщена каналом с всасывающей полостью одной из секций насоса.2. A gear pump with an end inlet according to claim 1, characterized in that the closed chamber is communicated by a channel with a suction cavity of one of the pump sections. 3. Шестеренный насос с торцовым входом по п.1, отличающийся тем, что приводные шестерни выполнены с разными диаметрами. 3. A gear pump with an end inlet according to claim 1, characterized in that the drive gears are made with different diameters.

Images