DE1145858B

DE1145858B - Brennstoffpumpenaggregat fuer Flugzeug-Gasturbinentriebwerke

Info

Publication number: DE1145858B
Application number: DET10242A
Authority: DE
Inventors: John F Murray
Original assignee: Thompson Products Inc
Current assignee: Northrop Grumman Space and Mission Systems Corp
Priority date: 1953-11-19
Filing date: 1954-11-19
Publication date: 1963-03-21

Description

Brennstoffpumpenaggregat für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke Die Erfindung betrifft ein Brennstoffpumpenaggregat für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke, bestehend aus einer Zentrifugalvorstufe und einer mit einer Überströmleitung überbrückten Verdfängerendstufe.
Die Überbrückung der Verdrüngerendstufe ist bei solchen Aggregaten vorgesehen, um den, überschüssigen Teil des zum Triebwerk strömenden Brennstoffs zwischen den beiden Pumpenstufen wieder zuzuführen. Der zurückfließende Brennstoff geht dann nicht durch die Zentrifugalvorstufe und kann hier keine unerwünschte Temperatursteigerung hervorrufen.
Bisher wurden die beiden Pumpen für sich hintereinandergeschaltet. Gemäß der Erfindung wird demgegenüber eine besonders vorteilhafte Ausführung vorgesehen, indem beide Pumpen einen gemeinsamen Antrieb haben und in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind.
Dadurch ergibt sich ein kleines und einheitlich aufgebautes Purnpenaggregat. Dieses Aggregat kann auch ohne weiteres so ausgebildet werden, daß es leicht und schnell montiert und auseinandergenommen werden kann, was bei Flugzeugen besonders wichtig ist.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles, das die Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch ein Pumpenaggregat für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke, Fig. 2 eine Aufsicht auf das Pumpenaggregat nach Fig. 1, teilweise im waagerechten Längsschnitt, wobei die unwesentlichen Einbauteile des Pumpenaggregats weggelassen sind.
Das Pumpenaggregat hat ein Gehäuse 20, in dem sich die Zentrifugalvorstufe 1 in Reihe mit der Verdrängerendstufe 2 befindet (vgl. Fig. 1). Diese Stufe 2 besteht aus zwei parallel zueinander liegenden Zahnradpumpen 21, die einen von der Zentrifugalvorstufe 1 gespeisten gemeinsamen Einlaß haben. Das Gehäuse 20 enthält eine Pumpenkammer 22 für das Schaufelrad 23 (Fig. 1). Der Brennstoff wird durch die Zentrifugalvorstufe 1 angesaugt und verläßt die Kammer 22 über einen Durchgang 24 (Fig. 2), der zu den Zahnradpumpenkammem 25 und 26 führt, die mittels eines Durchgangs 27 verbunden sind.
Die Pumpenkammern 25 und 26 haben Auslässe 28 und 30, die mittels eines Durchgangs 31 verbunden sind. An der übergangsstelle vom Durchgang 31 zu jedem Auslaß 28, 30 befindet sich ein Rückschlagventil 14. Der von der Pumpe geförderte Brennstoff verläßt den gemeinsamen Auslaß 32 durch eine Leitung 33 und gelangt in den Mengenregler 3, von dem aus er den Brennerdüsen 4 des Turbinentriebwerks zugeführt wird. Vom Mengenregler 3 abgezweigter Brennstoff wird durch eine überströrnleitung 9 dem Durchgang 27 zugeführt, der zwischen der Zentrifugalpumpenkammer 22 und den Zahnradpumpenkammern 25, 26 liegt. Damit wird der ganze abgezweigte Brennstoff an eine Stelle erhöhten Drucks vor der Verdrängerendstufe geleitet und strömt nicht durch die Zenrifugalvorstufe.
Wie in Fig. 1 dargestellt ist, befindet sich ein Paar miteinander kämmender Zahnräder 34, 35, von denen eines antreibt und das andere getrieben wird, in der Pumpenkammer 25, und gleiche treibende bzw. getriebene Zahnräder 36, 37 befinden sich in der Pampenkammer 26. Diese Zahnräder bilden jeweils zusammen die erwähnten Zahnradpumpen. Auf der Innenseite des Gehäuses 20 trägt eine gemitete Antriebswelle 38 eine Antriebskupplung 39, die innen genutet ist und auf eine Vollwelle 40 aufgeschoben ist. Diese Welle ist in zwei koaxial liegenden Hohlwellen frei drehbar, die mit den Zahnrädern 34 und 35 aus einem Stück bestehen. Das andere Ende 41 der Welle 40 ist ebenfalls genutet und sitzt in der Muffe 34a des treibenden Zahnrades 34. Eine Abschernut 42 in der Welle 40 ermöglicht ein ununterbrochenes Weiterlaufen der Zahnräder 36, 37 im Falle eines Klemmens oder Brechens der Zahnräder 34, 35. Die Innennuten der Kupplung 39 erfassen auch die Muffe36a des treibenden Zahnrads 36. Eine Abschernut 43 ist an der Kupplung 39 vorgesehen, und ferner hat die Muffe 36 a eine weitere Abschernut 44. Beide Abschernuten ermöglichen ein ununterbrochenes Weiterlaufen der Zahnräder 34 und 35 im Falle eines Klemmens oder Brechens der Zahnräder 36, 37.
Die Muffe 34 a ist über das genutete Wellenende 41 hinaus verlängert, um ein Zahnrad 45 lagern zu können, das mit einem Zahnrad 46 auf dem Ende eines Wellen-stummels 47 kämmt, der das Schaufelrad 23 trägt. Eine Muffe am getriebenen Zahnrad 35 der rechten Zahnradpumpe hat als Verlängerung einen Hohlzapfen 48 mit verringertem Durchmesser, der in einer Lagerbohrung des Wellenstammels 47 liegt, so daß er einen Lagerzapfen für den letzteren bildet. Diese Konstuktion ergibt eine Raumersparnis, und die zweistufige Pumpe kann mit höheren Drehzahlen laufen, als sie gewöhnlich üblich ist; dem die vergrößerte Leistung der Zentrifugalvorstufe 1 ist ungefähr proportional den vergrößerten Einlaßverhisten, die normalerweise auftreten, wenn Pumpenzahnräder mit zwangläufiger Verdrängung bei höheren Drehzahlen betrieben werden.
Kombinierte Lager- und Druckdichtungsbuchsen 49 sind jeder Zahnradpumpe 21 zugeordnet. Jede Buchse 49 hat eine im allgemeinen rohrförmige Verlängerung 50, die am äußeren Ende eine Lagerfläche für die entsprechende Zahnradhohlwelle hat. Am ande-ren Ende, hat die Buchse eine Diehtungsfläche 51, die sich gegen die Seitenfläche des danebenliegenden Zahnrads anlegt. Die Rückenflächen52 der Buchsen49 liegen etwas entfernt von der danebenliegenden Gehäusewand, um eine Druckkammer zu bilden. Ein Durchgang durch den Flansch jeder Buchse 49 (nicht dargestellt) verbindet die Auslaßseite jeder Zahnradpumpe mit Druckkarnmer. Die Buchsen49 sind also druckbelastet und werden, dadurch dichtend an die Zahnräder angelegt.
Auf der anderen Seite jedes Zahnrads sind am Gehäuse20 dichtende und lagernde Flächen35 ge# bildet.
Eine Grundbelastung der Buchsen49 gegenüber den Zahnrädern34 bis 37 wird durch Belastungsfedern54 bewirkt, die zwischen gegenüberliegenden Buchsen vorgesehen sind.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Brennstofl#Kumpenaggregat für Flugzeug-Gasturbinentriebwerke, bestehend aus einer Zentriftigalvorstufe, und einer mit einer überstromleitung überbrückten Vordrängerendstufe, da-, durch gekennzeichnet, daß beide Pumpen einen gemeinsamen Antrieb haben und in einem gemeinsamen Gehäuse, (20) angeordnet sind.
2. Pumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängerendstufe durch zwei parallel geschaltete Pumpen (34, 35 und 36, 37) gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften. Deutsche Patentschriften Nr. 841665, 882 776; britische Patentschriften Nr. 655 311, 675 701; USA.-Patentschriften Nr. 1940 298, 2 573 724, 2 595 618; »The Engineer«, Bd. 195 (1953) Nr. 5059, S. 58/59.