CN205349863U

CN205349863U - 一种带活动钢套的加力离心泵

Info

Publication number: CN205349863U
Application number: CN201620074835.6U
Authority: CN
Inventors: 范红雨; 朴英
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2016-06-29
Anticipated expiration: 2026-01-26

Abstract

本实用新型提出了一种带活动钢套的加力离心泵，属于航空发动机加力燃油系统领域。该加力离心泵由叶轮和壳体组成，壳体包括蜗室和扩散管，叶轮安装在蜗室中；扩散管与蜗室连通；在扩散管的内壁设有锥形套管；在蜗室和锥形套管交界处形成隔舌；壳体还包括活动钢套和固定销；在蜗室内壁面的空蚀损伤区开有与活动钢套相匹配的凹槽，在凹槽处的内壁面开有一贯穿隔舌的通孔，使凹槽与扩散管连通；所述活动钢套嵌入凹槽中，固定销插入通孔中，固定销的两端分别与活动钢套和锥形套管相接触。本实用新型可以有效提高加力离心泵蜗室的抗空蚀能力，延长加力离心泵的使用寿命。因空蚀破坏钢套受损后，只需更换新的钢套，节约了维修成本。

Description

一种带活动钢套的加力离心泵

技术领域

本实用新型属于航空发动机加力燃油系统领域，特别涉及一种带活动钢套的加力离心泵结构设计。

背景技术

加力离心泵是航空发动机加力燃油系统的重要部件，其功能是向加力燃油系统提供具有一定压力和流量的燃油。已有的加力离心泵结构如图1所示，通常由叶轮1和壳体2组成。壳体2包括蜗室3和扩散管4。叶轮1采用径向直叶轮，蜗室3采用断面形状为半圆形的同心蜗壳，叶轮1安装在蜗室3中。扩散管4为圆锥形扩散管，扩散管4与蜗室3连通。在扩散管4的内壁设有锥形套管5。在蜗室3和锥形套管5的交界处形成隔舌6，隔舌6的安装角为43°。在蜗室3中心处设有与叶轮同心的离心泵入口7，扩散管4的出口为离心泵出口8，叶轮的叶片外缘旋转形成的轮廓线为叶轮出口9。壳体2、叶轮出口9和泵出口8形成了腔室10。

加力离心泵的工作过程为：燃油从泵入口7进入加力离心泵，经过叶轮1的高速旋转获得动能和压能，从叶轮出口9甩出进入腔室10，由扩散管4导出进入输油管路。加力离心泵在使用过程中，在隔舌6下游附近蜗室3内壁面出现空蚀损伤区11。空蚀损伤区11范围从以隔舌安装角为起点，逆时针旋转9°到逆时针旋转27°的区域壁面。空蚀损伤是由于燃油在流动过程中，当局部静压降低到燃油的饱和蒸汽压时，燃油液体内气核爆发性长大成空泡。当空泡溃灭时，产生冲击波和微射流作用于壳体壁面，从而导致壳体壁面的金属材料发生剥蚀。加力离心泵壳体2的材料为铸铝合金，密度小，重量轻，但是抗空蚀破坏能力较弱。

由于受空蚀损伤的影响，大大缩短了加力离心泵的使用寿命，增加了维修成本。空蚀严重时还会在空蚀损伤区11处的壳体壁面形成穿透性孔洞，导致燃油泄漏，严重威胁航空发动机的运行安全。因此，对加力离心泵的空蚀损伤区进行防护显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为克服已有技术的不足之处，提出一种带活动钢套的加力离心泵，可对加力离心泵的空蚀损伤区进行防护，减少维修成本，且延长加力离心泵的使用寿命，保证航空发动机的运行安全。

本实用新型提出的一种带活动钢套的加力离心泵，该加力离心泵由叶轮和壳体组成，壳体包括蜗室和扩散管，叶轮安装在蜗室中；扩散管与蜗室连通；在扩散管的内壁设有锥形套管；在蜗室和锥形套管交界处形成隔舌；其特征在于，壳体还包括活动钢套和固定销；在该蜗室内壁面的空蚀损伤区开有与活动钢套相匹配的凹槽，在凹槽处的内壁面开有一贯穿隔舌的通孔，使凹槽与扩散管连通；所述活动钢套嵌入凹槽中，固定销插入通孔中，固定销的两端分别与活动钢套和锥形套管相接触。

该活动钢套可采用抗空蚀能力强的铬镍钼系不锈钢。

该活动钢套背部可开有与固定销相匹配的楔形孔。本实用新型的特点及有益效果：

本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵在容易发生空蚀破坏的蜗室内壁面，采用抗空蚀能力强的铬镍钼系不锈钢活动钢套代替抗空蚀能力较弱的铸铝合金壁面。本实用新型可以有效提高加力离心泵蜗室的抗空蚀能力，延长加力离心泵的使用寿命。因空蚀破坏钢套受损后，只需更换新的钢套，节约了维修成本。

附图说明

图1为原加力离心泵结构示意图。

图2为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵结构示意图(含活动钢套和固定销)。

图3为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵结构示意图(不含活动钢套和固定销)。

图4为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵的活动钢套中截面剖视图。

图5为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵的活动钢套左端面剖视图。

图6为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵的固定销中截面剖视图。

图7为本实用新型的一种带活动钢套的加力离心泵的固定销右端面剖视图。

图中：1.叶轮；2.壳体；3.蜗室；4.扩散管；5.锥形套管；6.隔舌；7.泵入口；8.泵出口；9.叶轮出口；10.腔室；11.空蚀损伤区；12.活动钢套；13.固定销；14.楔形孔；15.凹槽；16.通孔。

具体实施方式

本实用新型提出的一种带活动钢套的加力离心泵结合附图及实施例进一步说明如下：

本实用新型提出了一种带活动钢套的加力离心泵结构如图2所示，该加力离心泵是对已有的加力离心泵的改进，与已有的加力离心泵同样，由叶轮1和壳体2组成，壳体2包括蜗室3和扩散管4。叶轮1采用径向直叶轮，蜗室3采用断面形状为半圆形的同心蜗壳，叶轮1安装在蜗室3中。扩散管4为圆锥形扩散管，扩散管4与蜗室3连通。在扩散管4的内壁设有锥形套管5。在蜗室3和锥形套管5的交界处形成隔舌6，隔舌6的安装角为43°。在蜗室3中心处设有与叶轮同心的离心泵入口7，扩散管4的出口为离心泵出口8，叶轮的叶片外缘旋转形成的轮廓线为叶轮出口9。壳体2、叶轮出口9和泵出口8形成了腔室10。本实用新型改进之处是：壳体还包括活动钢套12和固定销13。活动钢套12的安装角范围为以隔舌安装角(43°)为起点，逆时针旋转2°到逆时针旋转37°的圆周壁面上，固定销13位于水平位置。在活动钢套12背部开有与固定销13相匹配的楔形孔14。为了安装活动钢套12和固定销13，如图3所示，在蜗室3内壁面开有与活动钢套12相匹配的凹槽15，在凹槽15处的内壁面开有一贯穿隔舌6的通孔16，使凹槽15与扩散管4连通。活动钢套12嵌入凹槽15中，取代原来加力离心泵的空蚀损伤区11附近的铸铝合金壁面。固定销13插入通孔16，嵌入楔形孔14内，固定销13的两端分别与活动钢套12和锥形套管5相接触。所述活动钢套12的材料采用抗空蚀损伤能力强的铬镍钼系不锈钢。当活动钢套12因空蚀受损后，可拆卸换入新的钢套。

本实用新型的叶轮和壳体与已有的加力离心泵结构相同，改进的活动钢套与固定销的具体实施方式说明如下：

活动钢套12的周向尺寸应覆盖空蚀损伤区11。为了减轻重量，活动钢套12的周向尺寸不易过大，且便于安装与拆卸，考虑以上因素，活动钢套12的周向范围为以隔舌安装角(43°)为起点，逆时针旋转2°到逆时针旋转37°的圆周壁面上。活动钢套12的外形为一半圆环的管壳，其结构尺寸如图4所示，周向尺寸为33.36mm，外圆周半径为57mm，内圆周半径为55mm。在活动钢套12的背部开有用于固定活动钢套12的水平楔形孔14，楔形孔14内壁面圆周半径为56.5mm，其外形尺寸与固定销13的左端匹配。活动钢套12的端面形状为如图5所示的半圆环，圆环内径为7mm，外径为9mm。固定销13为类似长方体的楔块，其结构尺寸如图6所示，上端长10.43mm，下端长7.89mm，左端面与活动钢套12的楔形孔14的内壁弧面相切，右端面与锥形套管5的外壁弧面相切。右端面结构如图7所示，宽为1.5mm，高为1.5mm。

为了安装活动钢套12，在活动钢套12预安装的位置处的壳体1内壁面径向加工2mm厚度凹槽15，其形状与活动钢套12一致，活动钢套12嵌入式安装于凹槽15内。

为了安装固定销13，在加力离心泵壳体1内壁面开有一贯穿隔舌的通孔16，使凹槽15与扩散管4连通。固定销13插入通孔16，嵌入活动钢套12背部的楔形孔14内，用于固定活动钢套12。活动钢套12受到上下壁面、锥形套管5、固定销13，以及流场的静压力等约束保持固定。

活动钢套12的安装步骤：

①将活动钢套12从隔舌6端沿圆周逆时针方向推入凹槽15；

②将固定销13插入通孔16，嵌入活动钢套12背部的楔形孔14内；

③将锥形套管5装入扩散管4内；

拆卸过程反之即可。

Claims

1.一种带活动钢套的加力离心泵，该加力离心泵由叶轮和壳体组成，壳体包括蜗室和扩散管，叶轮安装在蜗室中；扩散管与蜗室连通；在扩散管的内壁设有锥形套管；在蜗室和锥形套管交界处形成隔舌；其特征在于，壳体还包括活动钢套和固定销；在该蜗室内壁面的空蚀损伤区开有与活动钢套相匹配的凹槽，在凹槽处的内壁面开有一贯穿隔舌的通孔，使凹槽与扩散管连通；所述活动钢套嵌入凹槽中，固定销插入通孔中，固定销的两端分别与活动钢套和锥形套管相接触。

2.如权利要求1所述带活动钢套的加力离心泵，其特征在于，该活动钢套背部开有与固定销相匹配的楔形孔。