RU33606U1 - Комбинированный центробежно-шестеренный насос - Google Patents

Abstract

Комбинированный центробежно-шестеренный насос, содержащий шестерни, снабженные с торцов, обращенных на вход насоса, предвключенными лопастными центробежными колесами, элементы взаимной фиксации колеса с шестерней и элементы передачи крутящего момента от валов к шестерням, отличающийся тем, что каждое центробежное колесо зафиксировано относительно шестерни фиксаторами, установленными под углом к оси вала и проходящими между зубчатым венцом и ступицей шестерни, при этом ступица шестерни установлена непосредственно на валу, а элементы передачи крутящего момента размещены на валу и ступице шестерни.

Description

КОМБИНИРОВАШ 20031f5533 1ЫЙ ЦБНТРОББЖНО-ШЁСТБРЕННЫЙ НАСОС МКИ F04C1/04

Полезная модель относится к области авиадвигателестроения и, в частности, к маслонасосам системы смазки авиационных газотурбинных двигателей.

Известен комбинированный центробежно-шестеренный насос, содержащий шестерни, снабженные с торцов, обращенных на вход насоса, предвкяюченными лопастными центробежными колесами, элементы взаимной фиксации колеса с шестерней и элементы передачи крутящего момента от валов к шестерням. 1

Такие насосы могут работать без ограничений по частоте вращения и имеют хорощие высотные характеристики.

К недостаткам описанного насоса следует отнести пониженный объемный КПД из-за увеличенных радиальных зазоров в шестеренной ступени насоса. Из-за наличия в насосе лопаточного центробежного колеса, ступица которого размещена между валом и ступицей шестерни, образуется так называемый «слоеный пирог из 3-х деталей, при этом радиальные биения по посадочным поверхностям вала, лопаточного колеса и шестерни при расчете радиального зазора суммируются, так как принимается во внимание худшее сочетание биений (когда все биения направлены в одну сторону). Чтобы исключить в этом случае касание зубчглото венца о стенку колодца корпуса, радиальные зазоры в шестеренной ступени насоса приходится увеличивать почти в 2 раза.

Другим недостатком насоса-прототипа является необходимость в двухкратном использовании в конструкции элементов передачи крутящего момента от вала к шестерне (шлицы между валом и ступицей колеса и осевые стопоры на тыльной стороне ступиц колеса и шестерни). Вероятность поломки насоса при защемлении качающего узла увеличивается в 2 раза. Упомянутый недостаток усугубляется еще тем, что лопаточное колесо в отличие от вала и щестерни изготавливается из более мягкой стали.

Задача изобретения - уменьшения радиальных зазоров в щестеренной ступени путем устранения промежуточного «лишнего звена (ступицы лопаточного колеса) в сочленении валшестерня и, как следствие, увеличение обьемного КПД.

Указанная задача достигается тем, что в комбинированном центробежношестеренном насосе, содержащем шестерни, снабженные с торцов, обращенных на вход насоса, предвключенными лопастными центробежными колесами, элементы взаимной фиксации колеса с шестерней и элементы передачи крзтящего момента от валов к шестерням, в нем каждое центробежное колесо зафиксировано относительно щестерни фиксаторами, установленными под углом к оси вала и проходящими между зубчатым венцом и ступицей щестерни, при этом ступица шестерни установлена непосредственно на валу а элементы передачи крутящего момента размещены на валу и ступице шестерни.

Новым здесь является то, что каждое центробежное колесо зафиксировано относительно щестерни фиксаторами, установленными под углом к оси вала и проходяпщми между зубчатым венцом и ступицей шестерни, при этом ступица шестерни установлена непосредственно на валу а элементы передачи крутящего момента размещены на валу и ступице щестерни.

Зафиксировав центробежное колесо относительно щестерни фиксаторами, установленными под углом к оси вала со стороны торца шестерни обращенного на вход насоса и проходящими через охватывающую вал цилиндрическую часть ступицы колеса и между зубчатым венцом и ступицей шестерни, мы получим возможность сократить длину ступицы колеса настолько, что между ступицей шестерни и валом будет образовано свободное пространство, благодаря которому ступицу шестерни можно будет посадить непосредственно на вал, исключив промежуточное звено (стзшицу колеса) в сочленении вал-шестерня. Тем

самым мы исключаем при расчете радиального зазора в шестеренной ступени насоса технологические погрешности (радиальные биения) по двум посадочным поверхностям (валступица колеса и ступица колеса-шестерня), что позволяет значительно сократить величину допускаемого радиального зазора между зубчатым венцом и стенкой колодца в корпусе насоса. Посадив ступицу шестерни непосредственно на вал и снабдив ее элементами передачи крутяш;его момента, мы получим возможность отказаться от элементов передачи крутящего момента на ступице лопаточного колеса, которое будет вьшолнять только свою главную функцию - подвод масла во впадины шестерни. Конструкция насоса упрощается и снижается его масса.

На чертеже показан продольный разрез комбинированного центробежношестеренного насоса.

Насос включает в себя корпус 1 с установленными в нем неподвижно дугообразными разделителями 2 полостей всасывания 3 и нагнетания 4. Качающий узел насоса вьшолнен двухступенчатым. Первая ступень - предвключенное лопаточное центробежное колесо 5, установленное в расточку, вьшолненную на торце шестерни 6, обращенном в сторону входа в насос. Шестерня 6 - вторая ступень двухступенчатого качающего узла. В районе ножек зубьев шестерни 6 вьшолнена кольцевая расточка 7, расположенная точно над выходом из межлопаточных каналов центробежного колеса 5. Часть пространства кольцевой расточки 7 занимают дугообразные разделители 2. Центробежное колесо 5 крепится к шестерне 6 с помощью наклонных к оси вала 8 фиксаторов в виде щтифтов 9, пронизьюающих центробежное колесо изнутри со стороны цилиндрической части ступицы. Шестерня 6 посажена непосредственно на вал 8. Для передачи крутящего момента на валу 8 и ступице шестерни 6 вьшолнены шлицы 10. Штифты 9 в центробежном колесе 5 и шестерне 6 фиксируются с помощью натяга.

При работе насоса приводится во вращение приводной вал 8. Шестерни 6, соединенные шлицами 10 с валом 8, начинают вращаться вместе с закрепленными на них штифтами 9 центробежными колесами 5. Масло поступает из полости всасывания 3 на вход центробежных колес 5 и по его межлопаточным каналам подводится к кольцевым расточкам 7 в щестернях 6 и далее в полость нагнетания 4, которая отделяется от полости всасьшания дугообразными разделителями 2.

Источники информации:

1. М.М. Бич, Е.В. Вейнберг, Д.Н. Сурнов «Смазка авиационных газотурбинных двигателей, Москва, Машиностроение, 1979 г., стр. 57, Рис. 4.12.

Claims (1)

1. Комбинированный центробежно-шестеренный насос, содержащий шестерни, снабженные с торцов, обращенных на вход насоса, предвключенными лопастными центробежными колесами, элементы взаимной фиксации колеса с шестерней и элементы передачи крутящего момента от валов к шестерням, отличающийся тем, что каждое центробежное колесо зафиксировано относительно шестерни фиксаторами, установленными под углом к оси вала и проходящими между зубчатым венцом и ступицей шестерни, при этом ступица шестерни установлена непосредственно на валу, а элементы передачи крутящего момента размещены на валу и ступице шестерни.