RU2042053C1

RU2042053C1 - Multi-step electric pumping unit

Info

Publication number: RU2042053C1
Authority: RU
Inventors: Н.И. Белоусов
Original assignee: Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им. акад. С.П.Королева
Priority date: 1992-08-18
Filing date: 1992-08-18
Publication date: 1995-08-20

Abstract

FIELD: aviation and rocket engineering. SUBSTANCE: electric motor is mounted inside the housing. Working wheels mounted on the shaft of the electric motor, bushings with recesses for receiving the working wheels, and diaphragms interposed between the bushings are arranged inside the housing of the pump. The outlet of each previous step is coupled with subsequent one through a passageway. The rim with the flange is interposed between the housing and bushings of the wheels. The passages are made up as grooves made in the outer side of the rim. Through openings are made at the ends of the grooves. The flange of the rim is connected to the housing of the electric motor and pump by way of detachable joints. EFFECT: improved design. 3 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе систем терморегули- рования изделий авиационной и ракетной техники. The invention relates to engineering hydraulics and can be used as part of thermal control systems for aircraft and rocket technology products.

Известен электронасосный агрегат (ЭНА), содержащий корпус, электродвигатель, три рабочих колеса и направляющие аппараты, размещенные между ними [1]
Недостатком этого ЭНА является секционная конструкция, что приводит к наличию большого числа уплотнений между внутренней полостью и атмосферой и повышению вероятности утечки.Known electric pump unit (ENA), comprising a housing, an electric motor, three impellers and guide vanes located between them [1]
The disadvantage of this ENA is the sectional design, which leads to the presence of a large number of seals between the internal cavity and the atmosphere and an increased likelihood of leakage.

Этого недостатка лишен многоступенчатый ЭНА, содержащий установленный в корпусе электродвигатель, корпус насоса, в котором расположены рабочие колеса, установленные на валу электродвигателя, втулки с расточками для размещения рабочих колес и диафрагмы между втулками, при этом выход каждой предыдущей ступени связан каналом с входом последующей [2]
Недостатком такого ЭНА является невзаимозаменяемость и неремонтопригодность на борту космического летательного аппарата (КЛА) в случае отказа или выработки ресурса электродвигателя. Замена электродвигателя может быть проведена только после полной разборки ЭНА и последующей сборки с новым электродвигателем, причем последняя требует проведения сборочных и регулировочных операций, возможных только в цеховых условиях, но не на борту КЛА.This disadvantage is deprived of a multi-stage ENA containing an electric motor installed in the housing, a pump housing in which the impellers are located, mounted on the motor shaft, bushings with bores for placing the impellers and the diaphragm between the bushings, while the output of each previous stage is connected by a channel to the input of the next [ 2]
The disadvantage of this ENA is the non-interchangeability and non-repairability on board a spacecraft (SC) in the event of a failure or exhaustion of the resource of the electric motor. Replacement of the electric motor can be carried out only after the complete disassembly of the ENA and subsequent assembly with a new electric motor, the latter requiring assembly and adjustment operations, possible only in workshop conditions, but not on board the spacecraft.

Техническим результатом, достигаемым с помощью описываемого изобретения, является обеспечение взаимозаменяемости и ремонтопригодности на борту КЛА. The technical result achieved using the described invention is to ensure interchangeability and maintainability on board the spacecraft.

Этот результат достигается за счет того, что известный электронасосный агрегат, содержащий установленный в корпусе электродвигатель, корпус насоса, в котором расположены рабочие колеса, установленные на валу электродвигателя, втулки с расточками для размещения pабочих колес и диафрагмы между втулками, при этом выход каждой предыдущей ступени связан каналом с входом последующей, согласно изобретению снабжен обоймой с фланцем, установленной между корпусом и втулками рабочих колес, а каналы выполнены в виде канавок на наружной поверхности обоймы, по концам которых выполнены сквозные отверстия, при этом фланец обоймы присоединен к корпусам электродвигателя и насоса посредством разъемных соединений. This result is achieved due to the fact that the known electric pump unit containing an electric motor installed in the housing, a pump housing in which the impellers are located, mounted on the motor shaft, bushings with bores for placing the impellers and the diaphragm between the bushings, while the output of each previous stage connected by a channel with the entrance of the subsequent, according to the invention is provided with a cage with a flange mounted between the housing and the impeller bushes, and the channels are made in the form of grooves on the outer surface and clips, at the ends of which through holes are made, while the flange of the clip is connected to the motor and pump housings by means of detachable connections.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения ЭНА, продольный разрез; на фиг. 2 конструкция обоймы в изометрии; на фиг. 3 конструкция втулок и диафрагмы в изометрии. In FIG. 1 shows an example of a specific implementation of ENA, a longitudinal section; in FIG. 2 isometric clip design; in FIG. 3 design of bushings and diaphragms in isometry.

Электронасосный агрегат содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками 2, 3. В корпусе 1 установлен электродвигатель 4 и обойма 5, в которой размещены втулки 6 и 7 с расточками 8 и 9 и диафрагма 10. На валу электродвигателя 4 установлены рабочие колеса 11 и 12. Втулки закреплены в обойме 5 гайкой 13. Обойма присоединена к электродвигателю посредством винтов 14, а к корпусе 1 винтами 15. Электродвигатель закрыт кожухом 16. На наружной поверхности обоймы 5 выполнена винтовая канавка 17, на каждом конце которой выполнены сквозные отверстия 18, соединяющие ее с внутренней цилиндрической обоймы 5. На втулке 6 выполнен отвод 19 первой ступени, соединяющий расточку 8 с одним из отверстий 18, а на втулке 7 подвод 20 второй ступени, соединяющий другое отверстие 18 с расточкой 9. Переводной канал от первой ступени к второй образован с трех сторон стенками канавки 17, а с четвертой стороны внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1. The electric pump unit contains a housing 1 with inlet and outlet nozzles 2, 3. An electric motor 4 and a cage 5 are installed in the housing 1, in which there are bushes 6 and 7 with bores 8 and 9 and a diaphragm 10. Impellers 11 and 12 are mounted on the shaft of the electric motor 4 The sleeves are fixed in a ferrule 5 with a nut 13. The ferrule is connected to the electric motor by screws 14, and to the housing 1 by screws 15. The electric motor is closed by a casing 16. On the outer surface of the ferrule 5 there is a helical groove 17, at each end of which there are through holes 18 connecting it with inner cylindrical casing 5. On the sleeve 6, a first stage 19 bend 19 is made connecting the bore 8 with one of the holes 18, and on the sleeve 7 a second stage bushing 20 connecting the other hole 18 with the bore 9. A transfer channel from the first stage to the second is formed from three the sides of the walls of the groove 17, and on the fourth side of the inner cylindrical surface of the housing 1.

Электронасосный агрегат работает следующим образом. The electric pump unit operates as follows.

При включении электродвигателя 4 он вращает колеса 11 и 12, установленные на валу электродвигателя 4 и размещенные в расточках 8 и 9. Жидкость через одно из отверстий 18 поступает в канавку 17, проходит по ней и через второе отверстие 18 подходит к подводу 20 и через него на вход колеса 12. Далее жидкость поступает на периметр расточки 9 и в отвод второй ступени, конструкция которого аналогична отводу 19 (на фиг. 3 он не виден, так как находится на тыльной поверхности втулки 7). Отвод второй ступени соединен каналом, выполненным в корпусе 1 и обойме 5, с выходным патрубком 3, откуда жидкость под давлением поступает в магистраль системы. За счет того, что ЭНА снабжен обоймой 5, к фланцу которой присоединен винтами электродвигатель 4, обеспечивается взаимозаменяемость и ремонтопригодность ЭНА на борту КЛА. Для ремонта вышедшего из строя ЭНА надо снять кожух 16, отвернуть винты 15 и снять электродвигатель 4 вместе с обоймой 5, в которой заключены втулки 6 и 7 и диафрагма 10. На из место в корпус 1 устанавливается новый насосный блок электродвигатель с обоймой и втулками, и затем устанавливается кожух 16. Все операции выполняются без вырезания ЭНА из контура. В обойме 5 могут быть предусмотрены отверстия для контроля зазоров между втулками, диафрагмой и рабочими колесами, что повышает технологичность выставки зазоров при сборке (эти отверстия в собранном ЭНА не влияют на его работу, так как заглушаются внутренней поверхностью корпуса 1). When the motor 4 is turned on, it rotates the wheels 11 and 12 mounted on the shaft of the electric motor 4 and placed in the bores 8 and 9. The fluid through one of the holes 18 enters the groove 17, passes through it and through the second hole 18 approaches the supply 20 and through it at the entrance of the wheel 12. Next, the fluid enters the perimeter of the bore 9 and into the branch of the second stage, the design of which is similar to branch 19 (in Fig. 3 it is not visible, since it is on the back surface of the sleeve 7). The outlet of the second stage is connected by a channel made in the housing 1 and the holder 5, with the outlet pipe 3, from where the liquid under pressure enters the system trunk. Due to the fact that the ENA is equipped with a ferrule 5, to the flange of which an electric motor 4 is connected by screws, the interchangeability and maintainability of the ENA on board the spacecraft is ensured. To repair a failed ENA, remove the casing 16, remove the screws 15 and remove the electric motor 4 together with the ferrule 5, in which the bushings 6 and 7 and the diaphragm 10 are enclosed. A new pump motor unit with a ferrule and bushings is installed in place in the housing 1, and then the casing 16 is installed. All operations are performed without cutting the ENA from the circuit. In the clip 5, holes can be provided for controlling the gaps between the bushings, the diaphragm and the impellers, which increases the manufacturability of the exhibition of gaps during assembly (these holes in the assembled ENA do not affect its operation, since they are drowned out by the inner surface of the housing 1).

В примере конкретного выполнения приведен двухступенчатый ЭНА, но вообще количество ступеней может быть любым, что и отражено в формуле изобретения. Выполнение же каналов на наружной поверхности обоймы позволяет располагать входы различных ступеней не с одной стороны, как в прототипе, а с противоположных, что позволяет снизить суммарную гидравлическую силу на вал ЭНА. In an example of a specific implementation, a two-stage ENA is given, but in general the number of steps can be any, which is reflected in the claims. The implementation of the channels on the outer surface of the cage allows you to arrange the inputs of various steps not from one side, as in the prototype, but from the opposite, which reduces the total hydraulic force on the ENA shaft.

Claims

MULTI-STAGE ELECTRIC PUMP UNIT, comprising an electric motor installed in the housing, a pump housing in which impellers are mounted on the motor shaft, bushings with bores for accommodating the impellers and the diaphragm between the bushings, wherein the output of each previous stage is connected by a channel to the input of the next one, characterized in that the unit is equipped with a cage with a flange mounted between the housing and the impeller bushes, and the channels are made in the form of grooves on the outer surface of the cage, at the ends of which Through holes are made, while the flange of the cage is connected to the motor and pump housings by means of detachable connections.