RU2618804C2 - Method of operation of the two-gear electric pump unit - Google Patents

Method of operation of the two-gear electric pump unit Download PDF

Info

Publication number
RU2618804C2
RU2618804C2 RU2015137817A RU2015137817A RU2618804C2 RU 2618804 C2 RU2618804 C2 RU 2618804C2 RU 2015137817 A RU2015137817 A RU 2015137817A RU 2015137817 A RU2015137817 A RU 2015137817A RU 2618804 C2 RU2618804 C2 RU 2618804C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
impeller
ena
housing
epu
cavity
Prior art date
Application number
RU2015137817A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015137817A (en
Inventor
Леонид Михайлович Бородин
Михаил Иванович Синиченко
Александр Анатольевич Логанов
Геннадий Иванович Овечкин
Татьяна Павловна Задорожная
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2015137817A priority Critical patent/RU2618804C2/en
Publication of RU2015137817A publication Critical patent/RU2015137817A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2618804C2 publication Critical patent/RU2618804C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D1/06—Multi-stage pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606—Canned motor pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/026—Selection of particular materials especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/02—Light metals
    • F05C2201/021—Aluminium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2201/00—Metals
    • F05C2201/04—Heavy metals
    • F05C2201/0403—Refractory metals, e.g. V, W
    • F05C2201/0412—Titanium

Abstract

FIELD: machine engineering.
SUBSTANCE: invention relates to a method of operating electric pump unit (EPU) for thermal control systems of aircraft and spacecraft. A method of operating EPU includes ensuring fluid circulation through the electric motor (EM) is hermetically separated from housings made of titanium. Circulation is provided in the following order: inlet, entry and exit of the right impeller, going to one of the conversion channel, the input and output of the left impeller going to another transfer channel outlet. The circulation is carried out with respect to the diaphragm with a tightly coupled its outer perimeter with a holder, for a sealed composite channels, one transfer channel operate in areas yoke and sleeves and connect them to the output of the right wheel of the working cavity and the entrance of the left wheel of the working cavity, another transfer channel is operated in areas of holder and EPU housing and connect them to the output of the working cavity of the left wheel and the outlet housing EPU. Compound EM stator housing and the aluminium pump body are performed through a sealed monolithic transition bimetallic rings, respectively, titanium and aluminium sides. EM rotor body cavity communicating with the cavity operate on wheels of liquid through the rotor bearings. EPU are symmetrically placed to a plane passing through the inlet, the outlet and ball-shaped check valve installed at the intersection of the translated output channels EPU outlet channel. The check valve is sprung from the outside surface of the outlet. EPU housing is operated as a single structure.
EFFECT: increase the reliability, efficiency of work of EPU, simplifying design, reducing weight and expanding the application.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике, конкретно - к способу работы электронасосного агрегата (ЭНА) для реализации его в устройстве ЭНА, предназначенного для применения в составе систем терморегулирования (СТР) самолетов и космических аппаратов (КА).The invention relates to mechanical engineering hydraulics, and in particular, to a method for operating an electric pump unit (ENA) for its implementation in an ENA device intended for use as a part of thermal control systems (STR) of airplanes and spacecraft (SC).

Известен способ работы многоступенчатого ЭНА (Малюшенко В.В. Динамические насосы. Москва: Машиностроение, 1984, лист 49, рис. 124) и ЭНА (патент RU 2042053 С1, 20.08.1995), включающий обеспечение циркуляции жидкости через него посредством работы электродвигателя, герметично соединенного с корпусом насоса, содержащим входной и выходной патрубки, обойму в нем, в расточке которой установлена втулка, рабочие колеса на валу электродвигателя и в их полостях, разделенных диафрагмой; причем циркуляция жидкости под напором через составляющие части электронасосного агрегата обеспечивается в следующей последовательности: входной патрубок, первое рабочее колесо с его полостью, первый переводной канал, второе рабочее колесо с его полостью, второй переводной канал, выходной патрубок насоса.A known method of operation of a multi-stage ENA (Malyushenko V.V. Dynamic pumps. Moscow: Mechanical Engineering, 1984, sheet 49, Fig. 124) and ENA (patent RU 2042053 C1, 08/20/1995), including ensuring the circulation of fluid through it through the operation of an electric motor, hermetically connected to the pump housing containing the inlet and outlet nozzles, a clip in it, in the bore of which a sleeve is installed, impellers on the motor shaft and in their cavities separated by a diaphragm; moreover, the circulation of fluid under pressure through the components of the electric pump unit is ensured in the following sequence: inlet pipe, first impeller with its cavity, first transfer channel, second impeller with its cavity, second transfer channel, pump outlet.

Недостатки способа работы ЭНА как аналога при реализации его в устройстве ЭНА заключаются в том, что он не исключает непроизводительные перетекания жидкости внутри насоса, циркулирующей под напором, и тем самым снижается КПД ЭНА. Причиной этому является то, что разделительная диафрагма не соединена герметично с обоймой, а лишь сопряжена с ней по наружному диаметру, и поэтому часть общего потока жидкости циркулирует из полости второго рабочего колеса в полость первого рабочего колеса, так как напор в ней меньше по сравнению с напором жидкости в полости второго рабочего колеса.The disadvantages of the method of operation of the ENA as an analogue when it is implemented in the ENA device are that it does not exclude unproductive fluid flow inside the pump circulating under pressure, and thereby the ENA efficiency is reduced. The reason for this is that the separation diaphragm is not hermetically connected to the cage, but only mated with it on the outer diameter, and therefore part of the total fluid flow circulates from the cavity of the second impeller to the cavity of the first impeller, since the pressure in it is less compared to fluid pressure in the cavity of the second impeller.

Другой причиной непроизводительных перетеканий жидкости внутри насоса и снижения КПД прототипа является большая протяженность переводных каналов и то, что они образованы в продольном направлении путем негерметичного сопряжения поверхностей составных частей конструкции ЭНА. Недостаточно высокие расходонапорные параметры прототипа ограничивают возможности его применения.Another reason for unproductive fluid flow inside the pump and reducing the efficiency of the prototype is the large length of the transfer channels and the fact that they are formed in the longitudinal direction by leaking the surfaces of the components of the ENA structure. Insufficiently high flow rate parameters of the prototype limit the possibility of its application.

В качестве прототипа выбран способ работы многоступенчатого электронасосного агрегата (патент RU №2369777), включающий обеспечение циркуляции жидкости посредством работы его электродвигателя, корпус которого герметично соединен с алюминиевым корпусом насоса, содержащим входной и выходной патрубок, обойму в нем, в расточке которой установлены втулка, рабочие колеса на валу электродвигателя со своими рабочими полостями, разделенными диафрагмой. При этом циркуляция жидкости под напором через составляющие части электронасосного агрегата осуществляется в следующей последовательности: входной патрубок; первое рабочее колесо с его полостью; первый переводной канал; второе рабочее колесо с его полостью; второй переводной канал; выходного патрубка насоса.As a prototype, the method of operation of a multi-stage electric pump unit (patent RU No. 2369777) was selected, including ensuring the circulation of liquid by the operation of its electric motor, the housing of which is hermetically connected to the aluminum pump housing containing the inlet and outlet pipe, a clip in it, in which a sleeve is installed in the bore, impellers on an electric motor shaft with its working cavities separated by a diaphragm. In this case, the circulation of fluid under pressure through the constituent parts of the electric pump unit is carried out in the following sequence: inlet pipe; the first impeller with its cavity; first transfer channel; second impeller with its cavity; second transfer channel; pump outlet pipe.

Недостатки способа-прототипа заключаются в том, что при его реализации в устройстве ЭНА не исключаются непроизводительные перетекания жидкости, циркулирующей под напором внутри насоса, и тем самым снижается КПД ЭНА. Причиной этому является то, что разделительная диафрагма негерметично сопряжена своим внешним периметром с обоймой, и часть общего потока жидкости непроизводительно циркулирует из полости второго рабочего колеса в полость первого рабочего колеса, так как напор в ней меньше по сравнению с напором жидкости в полости второго рабочего колеса. Другой причиной непроизводительных перетеканий жидкости внутри насоса и снижения КПД прототипа является большая протяженность переводных каналов и то, что они образованы в продольном направлении путем негерметичного сопряжения поверхностей составных частей конструкции ЭНА. Недостаточно высокие расходонапорные показатели прототипа ограничивают возможности его применения.The disadvantages of the prototype method are that when it is implemented in the ENA device, the unproductive flow of liquid circulating under pressure inside the pump is not excluded, and thereby the ENA efficiency is reduced. The reason for this is that the separation diaphragm is not tightly connected with its outer perimeter to the cage, and part of the total fluid flow circulates unproductively from the cavity of the second impeller to the cavity of the first impeller, since the pressure in it is lower compared to the pressure of the liquid in the cavity of the second impeller . Another reason for unproductive fluid flow inside the pump and reducing the efficiency of the prototype is the large length of the transfer channels and the fact that they are formed in the longitudinal direction by leaking the surfaces of the components of the ENA structure. Insufficiently high flow rates of the prototype limit the possibilities of its application.

Недостатком способа работы ЭНА как прототипа является то, что при его реализации конструкция насоса значительно усложнена уплотнителями для обеспечения герметичности ЭНА, в том числе при соединении корпуса электродвигателя с корпусом насоса, что приводит к увеличению его массы и снижению надежности.The disadvantage of the method of operation of the ENA as a prototype is that, when implemented, the design of the pump is significantly complicated by the seals to ensure the tightness of the ENA, including when connecting the motor housing to the pump housing, which leads to an increase in its mass and a decrease in reliability.

Подшипники ротора электродвигателя не обеспечиваются циркуляцией через них жидкости, что снижает надежность их работы.The bearings of the rotor of the electric motor are not provided with the circulation of fluid through them, which reduces the reliability of their work.

Задачи изобретения: повышение надежности, КПД работы ЭНА, упрощение конструкции, уменьшение массы, расширение условий применения.Objectives of the invention: improving reliability, the efficiency of the ENA, simplifying the design, reducing weight, expanding the conditions of use.

Задачи решены за счет того, что в способе работы электронасосного агрегата (ЭНА), включающем обеспечение циркуляции жидкости посредством работы электродвигателя с герметично разделенными корпусами из титана, соответственно, ротора с его валом на подшипниках и статора, соединенного своим корпусом с алюминиевым корпусом насоса по периметру; ЭНА содержит входной и выходной патрубки; в корпусе ЭНА на валу ротора электродвигателя закреплены последовательно втулка, левое и правое рабочие колеса, установленные в расточке обоймы; рабочие полости рабочих колес разделены вертикальной диафрагмой и содержат жидкостные переводные каналы; циркуляцию жидкости обеспечивают в следующей последовательности: входной патрубок; вход и выход правого рабочего колеса, идущий на один из жидкостных переводных каналов; вход и выход левого рабочего колеса, идущий на другой жидкостный переводной канал; выходной патрубок, циркуляцию жидкости осуществляют относительно диафрагмы с герметично соединенным ее внешним периметром с обоймой по герметичным составным каналам, один переводной канал выполняют на участках обоймы и втулки и соединяют им выход рабочей полости правого рабочего колеса и вход рабочей полости левого рабочего колеса, другой переводной канал выполняют на участках обоймы и корпуса ЭНА и соединяют им выход рабочей полости левого рабочего колеса и выходной патрубок корпуса ЭНА; соединение корпуса статора электродвигателя и корпуса насоса выполняют герметичным посредством монолитного переходного биметаллического кольца соответственно с титановой и алюминиевой сторонами; полость корпуса ротора электродвигателя выполняют сообщающейся с полостью рабочего колеса по жидкости через подшипники ротора; электронасосные агрегаты располагают симметрично относительно плоскости, проходящей через входной патрубок, выходной патрубок и шарообразный обратный клапан, который устанавливают на пересечении выходов переводных каналов электронасосных агрегатов с каналом выходного патрубка; обратный клапан подпружинивают с наружной стороны выходного патрубка; корпус ЭНА выполняют в виде единой конструкции.The problems are solved due to the fact that in the method of operation of the electric pump unit (ENA), which includes ensuring the circulation of the liquid through the operation of an electric motor with hermetically separated titanium housings, respectively, of a rotor with its shaft on bearings and a stator connected along its perimeter with an aluminum pump housing ; ENA contains inlet and outlet nozzles; in the ENA housing, on the rotor shaft of the electric motor are sequentially fixed a sleeve, left and right impellers installed in the bore of the holder; impeller cavities are separated by a vertical diaphragm and contain liquid transfer channels; fluid circulation is provided in the following sequence: inlet pipe; the entrance and exit of the right impeller, going to one of the liquid transfer channels; the entrance and exit of the left impeller, going to another liquid transfer channel; the outlet pipe, the fluid is circulated relative to the diaphragm with its outer perimeter hermetically connected to the cage along the hermetic composite channels, one transfer channel is carried out on the cage and sleeve portions and connect the output of the working cavity of the right impeller and the input of the working cavity of the left impeller, another transfer channel perform on sections of the holder and the ENA housing and connect the output of the working cavity of the left impeller and the output pipe of the ENA housing; the connection of the stator housing of the electric motor and the pump housing is sealed by means of a monolithic transition bimetallic ring with respectively titanium and aluminum sides; the cavity of the rotor body of the electric motor is carried out communicating with the cavity of the impeller in liquid through the bearings of the rotor; the electric pump units are arranged symmetrically relative to the plane passing through the inlet pipe, the outlet pipe and a spherical check valve, which is installed at the intersection of the outputs of the transfer channels of the electric pump units with the channel of the output pipe; the non-return valve is spring-loaded from the outside of the outlet pipe; ENA case is performed as a single design.

Предложенный способ работы ЭНА поясняется чертежом, на котором показан ЭНА (общий вид ЭНА в разрезе).The proposed ENA operation method is illustrated by the drawing, which shows the ENA (general view of the ENA in section).

Способ работы электронасосного агрегата включает циркуляцию жидкости посредством работы электродвигателя с герметично разделенными корпусами 1, 2 из титана, соответственно, ротора с его валом 3 на подшипниках и статора, соединенного своим корпусом 2 с алюминиевым корпусом 4 насоса по периметру посредством монолитного переходного биметаллического кольца 19, соответственно, с титановой и алюминиевой сторонами. На корпусе 4 выполнены входной и выходной патрубки 5, 6. Внутри корпуса насоса 4 на валу 3 ротора электродвигателя закреплены последовательно втулка 8, левое и правое рабочие колеса 9, 10, установленные в расточке обоймы 7. Рабочие полости 11, 12 рабочих колес 9, 10, соответственно, разделенные вертикальной диафрагмой 13, содержат жидкостные переводные каналы 14, 15.The method of operation of the electric pump unit includes the circulation of fluid through the operation of an electric motor with hermetically sealed housings 1, 2 of titanium, respectively, of a rotor with its shaft 3 on bearings and a stator connected by its body 2 to the aluminum pump housing 4 around the perimeter by means of a monolithic transitional bimetallic ring 19, respectively, with titanium and aluminum sides. The input and output pipes 5, 6 are made on the housing 4. Inside the pump housing 4, a sleeve 8, a left and right impellers 9, 10 mounted in a bore of a casing 7 are mounted sequentially on the shaft 3 of the electric motor rotor. The working cavities 11, 12 of the impellers 9, 10, respectively, separated by a vertical diaphragm 13, comprise liquid transfer channels 14, 15.

Канал 14 выполнен на участках обоймы 7 и втулки 8 и соединяет выход 16 полости 12 правого рабочего колеса 10 и вход 17 полости 11 левого рабочего колеса 9. Канал 15 выполнен на участках обоймы 7 и корпуса 4 насоса и соединяет выход 18 полости 11 левого рабочего колеса 9 и выходной патрубок 6 корпуса 4 насоса. При этом циркуляция жидкости через составляющие части электронасосного агрегата обеспечивается в следующей последовательности: входной патрубок 5; вход и выход правого рабочего колеса 10 с его рабочей полостью 12; жидкостный переводной канал 14; вход 17 и выход 18 левого рабочего колеса 9 с его рабочей полостью 11; жидкостный переводной канал 15; выходной патрубок 6.Channel 14 is made on the sections of the cage 7 and the sleeve 8 and connects the output 16 of the cavity 12 of the right impeller 10 and the input 17 of the cavity 11 of the left impeller 9. Channel 15 is made on the sections of the cage 7 and the housing 4 of the pump and connects the output 18 of the cavity 11 of the left impeller 9 and the outlet pipe 6 of the pump housing 4. In this case, the circulation of fluid through the constituent parts of the electric pump unit is ensured in the following sequence: inlet pipe 5; the entrance and exit of the right impeller 10 with its working cavity 12; liquid transfer channel 14; input 17 and output 18 of the left impeller 9 with its working cavity 11; liquid transfer channel 15; outlet pipe 6.

Поставленные задачи предложенного способа работы ЭНА при реализации его в устройстве решены за счет того, что:The tasks of the proposed method of ENA operation when implemented in the device are solved due to the fact that:

1. Циркуляцию жидкости осуществляют:1. The circulation of fluid is carried out:

- относительно диафрагмы 13 при герметичном соединении ее внешним периметром с обоймой 7 (это обеспечивает снижение непроизводительного перетекания жидкости внутри насоса из полости 11 рабочего колеса 9 в полость 12 рабочего колеса 10, повышает КПД ЭНА);- relative to the diaphragm 13 when it is tightly connected by its external perimeter to the cage 7 (this reduces the unproductive flow of fluid inside the pump from the cavity 11 of the impeller 9 into the cavity 12 of the impeller 10, increases the efficiency of the ENA);

- по герметичным жидкостным переводным каналам 14, 15, выполненным составными в отдельных деталях насоса (за счет этого обеспечено снижение непроизводительных перетеканий жидкости внутри насоса и тем самым повышение его КПД);- through sealed liquid transfer channels 14, 15, made integral in individual parts of the pump (due to this, a reduction in unproductive fluid flow inside the pump and thereby increase its efficiency);

- при герметичном соединении сварочными швами 20, 21 по замкнутым периметрам корпусов 2, 4 соответственно статора электродвигателя и насоса посредством монолитного переходного биметаллического кольца 19 с титановой и алюминиевой сторонами соответственно по титану и алюминию (это позволило повысить герметичность ЭНА, его надежность, упростить конструкцию и снизить массу); полость корпуса 1 ротора электродвигателя выполнена сообщающейся с полостью 11 рабочего колеса 9 по жидкости через подшипники ротора (это позволило повысить надежность работы подшипников за счет вращения их в жидкости);- when sealed by welding seams 20, 21 along the closed perimeters of the cases 2, 4 of the motor stator and pump, respectively, by means of a monolithic transitional bimetallic ring 19 with titanium and aluminum sides, respectively, along the titanium and aluminum (this made it possible to increase the tightness of the ENA, its reliability, simplify the design and reduce weight); the cavity of the housing 1 of the rotor of the electric motor is made communicating with the cavity 11 of the impeller 9 through the fluid through the bearings of the rotor (this improved the reliability of the bearings by rotating them in the fluid);

2. Циркуляцию жидкости по герметичным жидкостным переводным каналам 14, 15, выполненным составными в отдельных деталях насоса, осуществляют при соосной стыковке отдельных каналов соответствующих деталей и формирование из них жидкостных переводных каналов 14, 15 посредством вновь введенных штифтов 22, 23, которые изготовлены с большим диаметром по сравнению с диаметром указанных каналов и с их продольными осями (это позволило обеспечить более плотные торцевые сопряжения жидкостных переводных каналов 14, 15, снизить непроизводительные перетекания жидкости внутри насоса и тем самым повысить его КПД; кроме того, обеспечить фиксацию углового положения втулки 8 относительно обоймы 7 и обоймы 7 относительно корпуса 4 насоса, повысить надежность ЭНА).2. The circulation of the liquid through the sealed liquid transfer channels 14, 15, made integral in the individual parts of the pump, is carried out with the coaxial docking of individual channels of the corresponding parts and the formation of the liquid transfer channels 14, 15 from them by means of newly inserted pins 22, 23, which are made with large diameter compared with the diameter of these channels and with their longitudinal axes (this made it possible to provide denser end mates of the liquid transfer channels 14, 15, to reduce unproductive overflow liquid inside the pump and thereby increase its efficiency; in addition, to fix the angular position of the sleeve 8 relative to the cage 7 and the cage 7 relative to the pump housing 4, to increase the reliability of the ENA).

3. Циркуляцию жидкости осуществляют в электронасосном агрегате, выполненном с симметрично расположенным дополнительным (резервным) электронасосным агрегатом 24, конструктивно аналогичным основному ЭНА. При этом плоскость симметрии проходит через входной патрубок 5, выходной патрубок 6 и шарообразный обратный клапан 25, установленный на пересечении выходов переводных каналов 15, 26 основного и дополнительного агрегатов с каналом выходного патрубка 6. Выходной патрубок 6 выполнен общим для корпусов обоих электронасосных агрегатов как и входной патрубок 5, а сами корпуса выполнены в виде единой конструкции (это позволило конструктивно упростить устройство при решении задачи функциональной автономности работы того или иного ЭНА по обеспечению требуемой циркуляции жидкости в замкнутом контуре СТР КА, повысить его надежность, уменьшить массу агрегата).3. The circulation of the liquid is carried out in an electric pump unit, made with a symmetrically located additional (backup) electric pump unit 24, structurally similar to the main ENA. The plane of symmetry passes through the inlet pipe 5, the outlet pipe 6 and the spherical check valve 25, installed at the intersection of the outputs of the transfer channels 15, 26 of the main and additional units with the channel of the output pipe 6. The output pipe 6 is made common for the housings of both electric pump units the inlet pipe 5, and the housings themselves are made in the form of a single design (this made it possible to constructively simplify the device when solving the problem of functional autonomy of a particular ENA to ensure the required fluid circulation in the closed loop of the STR KA, to increase its reliability, to reduce the mass of the unit).

Обратный клапан 25 устанавливают снаружи через выход выходного патрубка 6. Предварительно к клапану 25 закреплена одним концом пружина, другой конец которой закреплен в выемке, которая выполнена на внутренней боковой цилиндрической поверхности выходного патрубка 6.The non-return valve 25 is installed externally through the output of the outlet pipe 6. Previously, a spring is fixed to the valve 25, the other end of which is fixed in a recess, which is made on the inner side cylindrical surface of the outlet pipe 6.

ЭНА, в котором реализован предложенный способ работы, функционирует следующим образом.ENA, which implements the proposed method of operation, operates as follows.

В процессе функционирования ЭНА в составе замкнутого жидкостного контура СТР КА жидкость (жидкий теплоноситель) под напором, создаваемым одновременным вращением последовательно установленных рабочих колес 10, 9, поступает на входной патрубок 5, далее - на правое рабочее колесо 10 в его полости 12, с выхода 16 которой и через переходной канал 14 поступает на вход 17 полости 11 левого рабочего колеса 9 и далее через переходной канал 15 - на обратный клапан 25 и выходной патрубок 6 насоса. За счет последовательно установленных рабочих колес 10, 9 на одном валу 3 ЭНА создает расход жидкости с повышенным напором. С учетом полученных улучшенных характеристик ЭНА стало возможным расширение его применения в СТР КА как с жидкостным теплоносителем, так и с двухфазным (газожидкостным).During the operation of the ENA in the closed liquid circuit of the STR-KA, the liquid (liquid coolant) under pressure created by the simultaneous rotation of sequentially installed impellers 10, 9, enters the inlet pipe 5, then to the right impeller 10 in its cavity 12, from the outlet 16 which through the transition channel 14 enters the input 17 of the cavity 11 of the left impeller 9 and then through the transition channel 15 to the check valve 25 and the outlet pipe 6 of the pump. Due to the sequentially installed impellers 10, 9 on one shaft 3, the ENA creates a flow rate of fluid with a high pressure. Taking into account the obtained improved characteristics of the ENA, it became possible to expand its application in the STR satellite with both a liquid coolant and a two-phase (gas-liquid) one.

В настоящее время предложенный способ работы ЭНА находится на стадии внедрения его в выпускаемую конструкторскую документацию на действующий опытный образец насоса с перспективой его внедрения на КА собственной разработки.Currently, the proposed ENA operation method is at the stage of introducing it into the issued design documentation for the current prototype pump with the prospect of its implementation on the proprietary spacecraft.

Claims (2)

1. Способ работы двухступенчатого электронасосного агрегата (ЭНА), включающий обеспечение циркуляции жидкости посредством работы электродвигателя с герметично разделенными корпусами из титана, соответственно, ротора с его валом на подшипниках и статора, соединенного своим корпусом с алюминиевым корпусом насоса по периметру; ЭНА содержит входной и выходной патрубки; в корпусе ЭНА на валу ротора электродвигателя закреплены последовательно втулка, левое и правое рабочие колеса, установленные в расточке обоймы; рабочие полости рабочих колес разделены вертикальной диафрагмой и содержат жидкостные переводные каналы; циркуляцию жидкости обеспечивают в следующей последовательности: входной патрубок; вход и выход правого рабочего колеса, идущий на один из жидкостных переводных каналов; вход и выход левого рабочего колеса, идущий на другой жидкостный переводной канал; выходной патрубок, отличающийся тем, что циркуляцию жидкости осуществляют относительно диафрагмы с герметично соединенным ее внешним периметром с обоймой по герметичным составным каналам, один переводной канал выполняют на участках обоймы и втулки и соединяют им выход рабочей полости правого рабочего колеса и вход рабочей полости левого рабочего колеса, другой переводной канал выполняют на участках обоймы и корпуса ЭНА и соединяют им выход рабочей полости левого рабочего колеса и выходной патрубок корпуса ЭНА; соединение корпуса статора электродвигателя и корпуса насоса выполняют герметичным посредством монолитного переходного биметаллического кольца соответственно с титановой и алюминиевой сторонами; полость корпуса ротора электродвигателя выполняют сообщающейся с полостью рабочего колеса по жидкости через подшипники ротора; электронасосные агрегаты располагают симметрично относительно плоскости, проходящей через входной патрубок, выходной патрубок и шарообразный обратный клапан, который устанавливают на пересечении выходов переводных каналов электронасосных агрегатов с каналом выходного патрубка; обратный клапан подпружинивают с наружной стороны выходного патрубка; корпус ЭНА выполняют в виде единой конструкции.1. The method of operation of a two-stage electric pump unit (ENA), including the provision of fluid circulation through the operation of an electric motor with hermetically separated titanium housings, respectively, of a rotor with its shaft on bearings and a stator connected along its perimeter with an aluminum pump housing; ENA contains inlet and outlet nozzles; in the ENA housing, on the rotor shaft of the electric motor are sequentially fixed a sleeve, left and right impellers installed in the bore of the holder; impeller cavities are separated by a vertical diaphragm and contain liquid transfer channels; fluid circulation is provided in the following sequence: inlet pipe; the entrance and exit of the right impeller, going to one of the liquid transfer channels; the entrance and exit of the left impeller, going to another liquid transfer channel; output pipe, characterized in that the fluid is circulated relative to the diaphragm with its outer perimeter hermetically connected to the cage along the hermetic composite channels, one transfer channel is performed on the cage and sleeve sections and connect the output of the working cavity of the right impeller and the input of the working cavity of the left impeller , another transfer channel is performed on the sections of the holder and the ENA housing and connect the output of the working cavity of the left impeller and the output pipe of the ENA housing; the connection of the stator housing of the electric motor and the pump housing is sealed by means of a monolithic transition bimetallic ring with respectively titanium and aluminum sides; the cavity of the rotor body of the electric motor is carried out communicating with the cavity of the impeller in liquid through the bearings of the rotor; the electric pump units are arranged symmetrically relative to the plane passing through the inlet pipe, the outlet pipe and a spherical check valve, which is installed at the intersection of the outputs of the transfer channels of the electric pump units with the channel of the output pipe; the non-return valve is spring-loaded from the outside of the outlet pipe; ENA case is performed as a single design. 2. Способ работы электронасосного агрегата по п. 1, отличающийся тем, что циркуляцию жидкости по жидкостным переводным каналам осуществляют при состыковке их составных частей соосно посредством вновь введенных штифтов, которые изготовлены с большим наружным диаметром по сравнению с диаметром указанных каналов и с их продольными осями, соосными соответствующим осям стыкуемых каналов.2. The method of operation of the electric pump unit according to claim 1, characterized in that the liquid is circulated through the liquid transfer channels when they are aligned together by means of newly inserted pins, which are made with a larger outer diameter compared to the diameter of these channels and their longitudinal axes coaxial to the corresponding axes of the joined channels.
RU2015137817A 2015-09-04 2015-09-04 Method of operation of the two-gear electric pump unit RU2618804C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137817A RU2618804C2 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Method of operation of the two-gear electric pump unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015137817A RU2618804C2 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Method of operation of the two-gear electric pump unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015137817A RU2015137817A (en) 2017-03-10
RU2618804C2 true RU2618804C2 (en) 2017-05-11

Family

ID=58454206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015137817A RU2618804C2 (en) 2015-09-04 2015-09-04 Method of operation of the two-gear electric pump unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2618804C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2042053C1 (en) * 1992-08-18 1995-08-20 Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им. акад. С.П.Королева Multi-step electric pumping unit
US5704761A (en) * 1992-04-14 1998-01-06 Ebara Corporation Full-circumferential flow pump
RU2369777C1 (en) * 2008-01-21 2009-10-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Multi-stage electric pumping unit
US20120328460A1 (en) * 2006-04-26 2012-12-27 David Horvath Two-stage rotodynamic blood pump

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5704761A (en) * 1992-04-14 1998-01-06 Ebara Corporation Full-circumferential flow pump
RU2042053C1 (en) * 1992-08-18 1995-08-20 Головное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Энергия" им. акад. С.П.Королева Multi-step electric pumping unit
US20120328460A1 (en) * 2006-04-26 2012-12-27 David Horvath Two-stage rotodynamic blood pump
RU2369777C1 (en) * 2008-01-21 2009-10-10 Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" Multi-stage electric pumping unit

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015137817A (en) 2017-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108643979A (en) A kind of supercritical carbon dioxide closed cycle turbine compressor
US10465679B2 (en) Electric motor driven pump
US11906020B2 (en) Systems and methods that use harmonic drives for converting reciprocating axial motion to continuous rotary motion, helical drives for converting reciprocating rotary motion to reciprocating axial motion and combinations thereof for converting reciprocating rotary motion to continuous rotary motion
CN105673574A (en) Low-noise multi-stage centrifugal pump
US20130177405A1 (en) Wet turbomachine
RU2618804C2 (en) Method of operation of the two-gear electric pump unit
US10767670B2 (en) Fluid-powered linear motor with rotary pistons and motion rectifier
RU2012157300A (en) HYDRODYNAMIC COUPLING
US20130189131A1 (en) Water cooled motor with stainless steel cooling jacket
RU2688872C1 (en) Production method of electric pump unit
RU2618777C2 (en) Two-stage electrically driven pump unit
CN111271237A (en) Water pump
CN102367799A (en) Spiral pipe pump
CN204729317U (en) A kind of energy-saving portable formula is speedily carried out rescue work pump
RU169177U1 (en) VERTICAL PUMP PUMP UNIT
RU2574782C2 (en) Electrically driven pump unit
CN214366742U (en) Submersible sewage pump
CN201027611Y (en) High-tension ceramic syringe pump
CN103362849A (en) Centrifugal pump with impeller rotation boosting structure
US20190234408A1 (en) Portable Self-priming Pump
CN215256640U (en) Linear motor driven fluid pump
CN215860651U (en) Electric pump
CN219809143U (en) High heat dissipation electronic water pump for new energy automobile
CN215664008U (en) Heat dissipation casing for unmanned aerial vehicle
CN212690463U (en) Integrated into one piece's high strength water pump shell