CN116181535A - 一种飞机分体式燃油泵 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种飞机分体式燃油泵，所述燃油泵包括：泵体组合，包括电机，所述泵体组合设置在油箱内；控制器，设置在油箱外；其中，所述控制器的一端通过电缆与所述电机连接，所述控制器的另一端与飞机供电系统连接，所述控制器用于控制所述电机工作；本申请将电机与控制器分离，电机与可靠性高的机械件泵体组合设计为一体，该部分产品体积较大，安装在油箱内部解决油箱外部安装空间不足问题；将使用电子元器件较多的控制器安装在油箱外部，解决燃油进入控制器风险和外场更换不便的问题。

Description

一种飞机分体式燃油泵
技术领域
本申请属于航空燃油系统加放油系统技术领域，具体涉及一种飞机分体式燃油泵。
背景技术
飞机燃油泵用于在不同飞行包线内安全可靠的转输燃油。为了便于维护，油泵一般安装在油箱外部，通过油箱下壁或油箱后壁。
但飞机系统复杂，油泵本身体积较大，安装在外部占据飞机有限空间，不适于中小型飞机使用。
中小型飞机为利用空间将油泵安装在油箱内部，在需要维护时，需先放干燃油，打开油箱，操作较为复杂，已经难以满足现代飞机使用需求。
发明内容
针对上述技术问题，本申请提供了一种飞机分体式燃油泵，所述燃油泵包括：
泵体组合，包括电机，所述泵体组合设置在油箱内；
控制器，设置在油箱外；其中，所述控制器的一端通过电缆与所述电机连接，所述控制器的另一端与飞机供电系统连接，所述控制器用于控制所述电机工作。
优选地，所述泵体组合还包括：
泵体组件，用于赋予燃油一定的动能和压力、并将动能转化为压力能，使燃油按照一定的压力和流量向管路供油；其中，所述泵体组件与所述电机为一体。
优选地，所述泵体组件与所述电机通过螺栓连接。
优选地，所述泵体组件包括泵体以及设置在所述泵体内的滤网、诱导轮、叶轮组件、导流盘。
优选地，所述滤网用于对油箱内燃油进行过滤；所述诱导轮通过采用轴流式叶片的诱导轮，保证泵口有更大的过流面积，减少产生汽蚀。
优选地，所述导流盘采用轴向大孔减重，有效排除在导流盘在装配到泵体后，在减重槽处产生内部空腔回流；所述泵体采用渐变蜗壳式流道设计，提高泵的效率，铸造后修面的加工方式采用全机加方式，同时保证了流道光滑度由之前铸造表面变为粗糙度小于6.3的机械加工面。
优选地，所述叶轮组件由叶轮和叶轮盖板粘接而成；
其中，所述叶轮采用空间扭曲形状4个长叶片4个短叶片设计，减少冲击损失，提高燃油在叶轮进口的压头，所述叶轮组件和诱导轮装在直流电动机的电机轴上，滤网连接在导流盘上，导流盘与泵体连接，泵体与电机连接。
优选地，所述电机包括定子、转子、端盖组件、印制板组件、接线端子和外罩；
其中，所述电机采用湿式电机结构设计，电机轴承为石墨轴承，燃油在泵体组件内加压过程中，也进入电机内部，给电机轴承润滑并对电机散热。
优选地，还包括：
热缩管，套接在所述电缆外部，所述热缩管用于防止所述电缆损伤；
防波套，套接在所述热缩管外部，所述防波套用于屏蔽电磁辐射。
本申请的有益技术效果：
本申请将电机与控制器分离，电机与可靠性高的机械件泵体组合设计为一体，该部分产品体积较大，安装在油箱内部解决油箱外部安装空间不足问题；将使用电子元器件较多的控制器安装在油箱外部，解决燃油进入控制器风险和外场更换不便的问题。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种飞机分体式燃油泵的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的一种泵体组合的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种泵体组件的结构示意图；
图4是本申请实施例提供的一种电机的结构示意图；
其中：1-泵体组合；2-电缆；3-控制器；10-泵体组件；20-电机；101-泵体；102叶轮组合；103-导流盘；104-螺旋桨；105-螺钉；106-滤网；201-定子；202-转子；203-端盖组件；204-印制板组件；205-接线端子；206-外罩；301-滤网、302-螺钉、303-诱导轮、304-导流盘、305-叶轮组合、306-泵体；401-定子、402-转子、403-端盖组件、404-印制板组件、405-接线端子、406-外罩。
具体实施方式
需要说明的是，本申请属于航空技术领域，涉及一种用于飞机分体燃油泵装置，如图1-4所示，产品一般主要由泵体、叶轮、螺旋桨、滤网、电机、控制器组成。
在本申请实施例中，本申请提供的一种用于飞机分体燃油泵主要包括油泵组合、控制器、电缆三大部分。将电机与控制器分离，电机与可靠性高的机械件泵体组合设计为一体，该部分产品体积较大，安装在油箱内部解决油箱外部安装空间不足问题；将使用电子元器件较多的控制器安装在油箱外部，解决燃油进入控制器风险和外场更换不便的问题。
在一种可行的实现方式中，本申请是通过以下技术方案实现的，电机与可靠性高的机械件泵体组合设计为一体，该部分产品体积较大，安装在油箱内部解决油箱外部安装空间不足问题；将使用电子元器件较多的控制器安装在油箱外部，解决燃油进入控制器风险和外场更换不便的问题。
如图1所示，油泵主要由泵体组合、控制器、连接电缆三大部分组成。工作时，控制器接收飞机供电系统供电，通过连接电缆控制电机本体工作，电机轴带动叶轮高速旋转产生离心力，使得燃油从叶轮进口被吸入，叶轮叶片将动能传递给燃油后，燃油从叶轮出口高速甩出；被叶轮甩出的燃油进入到泵体流道扩散管中，进一步将部分动能转化为压力能，从而使燃油按一定的压力和流量进入飞机燃油管路中。
如图2所示，泵体组合由泵体组件和电机本体构成，实现电能到机械能再到液压能的转换。
在本申请其他实施例中，本申请提供了一种分体式油泵装置，采用分布式结构的模块化设计，泵体组合和控制器通过电缆连接，使产品可靠性高的机械部分及电机安装在油箱内部，节省安装空间，将电子元器件较多的控制器安装在油箱外部，缩短维修时间。
在一种可行的实现方式中，本申请提供的装置主要由三部分组成:泵体组合、控制器、电缆。
其中，泵体组合采用湿式电机结构设计，电机轴承为石墨轴承，燃油在进入泵体组件内部进行增压的过程中，也会同时进入电机内部，给电机轴承润滑并对电机进行散热。泵体组合安装在油箱内部，因此不存在燃油通过泵体组合漏出油箱的风险。
因此，泵体组件和无刷直流电动机的连接位置不设置密封结构。电机端盖组件与后罩之间的密封为轴向固定密封，该处密封主要防止燃油从油箱内进入到外罩内部，采用O型密封圈密封结构。接线端子为无刷直流电动机内部的电缆穿墙密封结构，该处密封主要防止燃油从电机本体内部进入到外罩内，将接线端子与后端盖进行焊接，焊接完成后对后端盖需单独进行温度循环试验和密封性试验，保证了接线端子处的密封性和导电性。
其中，控制器的无刷直流电机控制电路根据电机霍尔感器输出的位置信号，控制三相桥式驱动电路驱动三相桥式功率逆变电路的功率开关电路导通，使与之相连接的电枢绕组依次通电，通电的电动机定子产生跳跃式的旋转磁场，驱动电动机转子连续旋转从而使电动机正常工作。
其中，电缆共8根，其中绕组安装线为3根，霍尔安装线为5根，均从泵体组合的尾部管接头引出。绕组安装线材料选用氟塑料绝缘安装线，截面积为2mm2；霍尔安装线材料选用氟塑料绝缘安装线，截面积为0.2mm2。电缆外部套热缩管防止线缆损伤，并套防波套进行电磁兼容屏蔽。
其中，电机的主要密封垫为外罩和端盖组件间及接线端子密封。端盖组件与后罩之间密封为轴向固定密封，采用O型密封圈密封结构。接线端子外壳和后盖通过焊接连接。接线端子通过玻璃烧结的形式将接线柱与接线端子外壳密封，通过温度循环试验和密封性试验检验密封能力是否满足要求，是成熟的穿墙密封结构。

Claims (9)

1.一种飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述燃油泵包括：
泵体组合，包括电机，所述泵体组合设置在油箱内；
控制器，设置在油箱外；其中，所述控制器的一端通过电缆与所述电机连接，所述控制器的另一端与飞机供电系统连接，所述控制器用于控制所述电机工作。
2.根据权利要求1所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述泵体组合还包括：
泵体组件，用于赋予燃油一定的动能和压力、并将动能转化为压力能，使燃油按照一定的压力和流量向管路供油；其中，所述泵体组件与所述电机为一体。
3.根据权利要求2所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述泵体组件与所述电机通过螺栓连接。
4.根据权利要求2所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述泵体组件包括泵体以及设置在所述泵体内的滤网、诱导轮、叶轮组件、导流盘。
5.根据权利要求4所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述滤网用于对油箱内燃油进行过滤；所述诱导轮通过采用轴流式叶片的诱导轮，保证泵口有更大的过流面积，减少产生汽蚀。
6.根据权利要求5所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述导流盘采用轴向大孔减重，有效排除在导流盘在装配到泵体后，在减重槽处产生内部空腔回流；所述泵体采用渐变蜗壳式流道设计，提高泵的效率，铸造后修面的加工方式采用全机加方式，同时保证了流道光滑度由之前铸造表面变为粗糙度小于6.3的机械加工面。
7.根据权利要求6所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述叶轮组件由叶轮和叶轮盖板粘接而成；
其中，所述叶轮采用空间扭曲形状4个长叶片4个短叶片设计，减少冲击损失，提高燃油在叶轮进口的压头，所述叶轮组件和诱导轮装在直流电动机的电机轴上，滤网连接在导流盘上，导流盘与泵体连接，泵体与电机连接。
8.根据权利要求7所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，所述电机包括定子、转子、端盖组件、印制板组件、接线端子和外罩；
其中，所述电机采用湿式电机结构设计，电机轴承为石墨轴承，燃油在泵体组件内加压过程中，也进入电机内部，给电机轴承润滑并对电机散热。
9.根据权利要求8所述的飞机分体式燃油泵，其特征在于，还包括：
热缩管，套接在所述电缆外部，所述热缩管用于防止所述电缆损伤；
防波套，套接在所述热缩管外部，所述防波套用于屏蔽电磁辐射。
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