ВНУТРИБАКОВЫЙ НАСОСНЫЙ УЗЕЛ Российский патент 1995 года по МПК F04D29/60 

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в узлах крепления насосов в топливных баках летательных аппаратов для обеспечения возможности установки и съема насоса без слива топлива из баков.

Известны внутрибаковые насосные узлы по патенту США N 3000543, кл. 222-333, опубл. 1961 и по патенту Великобритании N 2060070, кл. F 04 D 29/60, опубл. 1981, содержащие закрепленный на днище бака кожух с окнами на его боковой поверхности, расположенную внутри кожуха и уплотненную относительно него гильзу, а также средство перемещения и фиксации гильзы в ее нижнем положении, при котором она перекрывает доступ топлива к внутренним полостям кожуха.

Недостатками этих устройств является то, что средства фиксации гильзы не обеспечивают исключение случайного, несанкционированного слива топлива при снятии насоса, так как они расположены с внешней стороны бака в зоне перемещения корпуса насоса при его выводе из бака. Кроме того, расположение гильзы внутри кожуха не позволяет минимизировать невырабатываемый остаток топлива и увеличить время полета при отрицательных перегрузках вследствие малого внутреннего объема полости, питающей насос.

Известен внутрибаковый насосный узел по авт.св. СССР N 317572, кл. B 64 D 37/00, опубл. 1971, частично устраняющий последние из указанных выше недостатков вследствие внешнего расположения гильзы и принятый в качестве прототипа. Данный насосный узел содержит закрепленный на днище бака кожух с окнами на его боковой поверхности, расположенный внутри кожуха насос, средства крепления насоса к кожуху, гильзу, охватывающую кожух, установленную с возможностью перемещения вдоль кожуха и подпружиненную относительно него, средство перемещения гильзы, уплотнение между корпусом насоса и кожухом, расположенное в верхней части корпуса насоса, уплотнение между гильзой и кожухом, уплотнение торцовой части гильзы, сетчатый фильтр и сливную пробку в нижней части корпуса насоса. При этом средство перемещения гильзы выполнено в виде шарнирно укрепленного на кожухе вильчатого рычага второго рода, взаимодействующего со смонтированными на гильзе цапфами, и винтового толкателя, установленного в сквозном резьбовом отверстии днища бака. Однако наличие в днище бака отверстия для винтового толкателя требует дополнительного уплотнения, что снижает надежность герметизации бака в целом. Кроме того, выполнение средства перемещения гильзы в виде рычажного механизма усложняет конструкцию узла, увеличивает его массу и не исключает случайный, несанкционированный слив топлива при монтаже или демонтаже насоса.

Цель изобретения - повышение надежности узла, упрощение конструкции, снижение его массы и исключение случайного, несанкционированного слива топлива при монтаже и демонтаже насоса.

Цель достигается тем, что внутрибаковый насосный узел, содержащий закрепленный на днище бака кожух с окнами на его боковой поверхности, расположенный внутри кожуха насос, средства крепления насоса к кожуху, гильзу, охватывающую кожух, установленную с возможностью перемещения вдоль кожуха и подпружиненную относительно него, средство перемещения гильзы, уплотнение между корпусом насоса и кожухом, расположенное в верхней части корпуса насоса, уплотнение между гильзой и кожухом, уплотнение торцовой части гильзы, сетчатый фильтр и сливную пробку в нижней части корпуса насоса, снабжен дополнительным уплотнением между корпусом насоса и кожухом, расположенным в нижней части корпуса насоса, при этом в кожухе выполнены продольные прорези, в корпусе насоса выполнены фигурные пазы в виде ломаной линии, состоящей из одного центрального горизонтального участка и двух крайних - нижнего глухого и верхнего открытого вертикальных участков, в кожухе закреплены пальцы, своими концами расположенные в упомянутых фигурных пазах, на корпусе насоса выполнены выступы, образующие горизонтально расположенные сквозные каналы, а средство перемещения гильзы выполнено в виде штырей, закрепленных в ней, проходящих через упомянутые продольные прорези и своими концами расположенных в упомянутых сквозных пазах.

Такое выполнение узла позволяет исключить механизм перемещения гильзы за счет обеспечения непосредственного воздействия корпуса насоса на гильзу в процессе монтажа или демонтажа насоса в баке, а также избавиться от дополнительного отверстия в баке для воздействия на механизм перемещения гильзы. При этом исключается случайный, несанкционированный слив топлива при монтаже или демонтаже насоса. Это обеспечено за счет разделения этапов перемещения корпуса насоса - до касания торцом гильзы днища бака и после этого и однозначно определено безальтернативной последовательностью операций.

Кроме того, гильза в узле выполнена чашеобразной, причем ее нижняя часть имеет больший диаметр, что позволяет обеспечить бесперебойную работу насоса при отрицательных перегрузках в течение большего времени вследствие увеличенного внутреннего объема гильзы, заполненного топливом; сетчатый фильтр расположен снаружи гильзы и закреплен своей верхней частью на кожухе, что способствует увеличению площади поверхности фильтра, повышая тем самым эффективность его работы; в днище бака выполнено углубление напротив торца гильзы, что позволяет снизить невырабатываемый остаток топлива.

На фиг.1 представлен внутрибаковый насосный узел в разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 показана зона контакта гильзы с днищем в увеличенном масштабе.

В днище 1 топливного бака закреплен любым известным образом кожух 2, внутри которого расположен корпус 3 насоса, закрепляемый на кожухе 2 болтами 4 (на фиг.1 изображен один болт). Снаружи кожуха 2 установлена гильза 5 чашеобразной формы, подпружиненная относительно него пружиной 6 в сторону днища 1. Напротив торца гильзы 5 в днище 1, которое в этой зоне образовано фланцевой частью кожуха 2, выполнено углубление 7. В кожухе 2 выполнены продольные прорези 8 (например, три равномерно расположенные по окружности) и окна 9, а в корпусе 3 насоса выполнены фигурные пазы 10, имеющие форму ломаной линии с одним центральным горизонтальным участком 11 и двумя крайними - верхним открытым 12 и нижним глухим 13 вертикальными участками, параллельными оси кожуха 2 и корпуса 3 насоса, а также продольным прорезям 8. В корпусе 3 насоса установлен электродвигатель 14, уплотненный относительно корпуса 3 насоса уплотнениями 15. На корпусе 3 насоса также выполнены выступы 17 (например, три равномерно расположенные по окружности), образующие горизонтально расположенные каналы 18, а в гильзе 5 закреплены штыри 19, проходящие через продольные прорези 8 и своими концами расположенные в каналах 18. Кожух 2 и корпус 3 насоса уплотнены относительно друг друга уплотнениями 20 и 21, а гильза 5 относительно днища 1 - уплотнением 22. Снаружи кожух 2 и гильза 5 охвачены сетчатым фильтром 23, закрепленным своей верхней частью на кожухе 2. В корпусе 3 насоса расположена сливная пробка 24 и выполнено захватное приспособление 25 для подсоединения к нему специального съемника (не показан). Наднасосная полость 26 соединена с магистралью 27, в которой установлен обратный клапан 28.

Узел работает следующим образом.

В рабочем состоянии узла корпус 3 насоса закреплен болтами 4 к кожуху 2 и гильза 5 поднята над днищем 1 бака штырями 19, расположенными в каналах 18. Тем самым обеспечивается попадание топлива через зазор между уплотнением 22 и днищем 1 через окна 9 к всасывающему отверстию насоса. При необходимости замены насоса без слива топлива из бака специальный съемник фиксируется в захватном приспособлении 25, после чего отворачиваются болты 4. Корпус 3 насоса перемещается вниз в пределах длины нижнего глухого вертикального участка 13 фигурных пазов 10. При этом гильз 5 совместно с корпусом 3 насоса штырями 19, расположенными в каналах 18, также перемещается вниз. Упор пальцев 16 в горизонтальный центральный участок 11 фигурных пазов 10 свидетельствует о гарантированном контакте гильзы 5 с днищем 1, в результате чего герметизируется внутренняя полость гильзы 5 от полости бака под действием пружины 6, обеспечивающей обжатие уплотнения 22. В процессе указанного перемещения корпуса 3 насоса уплотнение 20 выходит, а уплотнение 21 не выходит из контакта с поверхностью кожуха 2, тем самым обеспечивается истечение остатка топлива из наднасосной полости 26 во внутреннюю полость корпуса 3 насоса и гильзы 5. При этом обратный клапан 28 перекрывает поток топлива из магистрали 27. В дальнейшем открывают сливную пробку 24 (или содержащийся в ней сливной клапан), через которую удаляется остаток топлива из всех внутренних полостей узла. Поворотом корпуса 3 насоса в пределах центрального горизонтального участка 11 фигурных пазов 10 штыри 19 выводятся из каналов 18. Дальнейшим осевым перемещением корпуса 3 насоса по верхнему открытому вертикальному участку 12 фигурных пазов 10 корпуса 3 насоса выводится из кожуха 2. При таком осевом перемещении исключается контакт корпуса 3 насоса со штырями 19, т.е. гильза 5 не подвергается каким-либо воздействиям со стороны оператора при демонтаже насоса и, следовательно, исключен случайный, несанк- ционированный слив топлива при демонтаже.

Монтаж узла осуществляется в обратном порядке. При этом ввод корпуса 3 насоса по верхнему открытому вертикальному участку 12 фигурных пазов 10 до упора в центральный горизонтальный участок 11 фигурных пазов 10 не сопровождается каким-либо воздействием на штыри 19 - гильза 5 продолжает контактировать с днищем 1 и подтекание топлива исключено. Упор пальцев 16 в центральный горизонтальный участок 11 фигурных пазов 10 свидетельствует о входе уплотнения 21 в контакт с кожухом 2. Поворот корпуса 3 насоса по центральному горизонтальному участку 11 фигурных пазов 10 приводит к вводу штырей 19 в канал 18, а дальнейший подъем корпуса 3 насоса по нижнему глухому вертикальному участку 13 фигурных пазов 10 обеспечивает принудительный подъем гильзы 5 и доступ топлива к всасывающему окну насоса.

Невырабатываемый остаток топлива в баке определен величиной зазора а между нижней кромкой гильзы 5 и днищем 1. Этот остаток может быть минимизирован при сохранении номинального проходного сечения в зазоре b между нижней кромкой гильзы 5 и днищем 1 за счет углубления 7 напротив торца гильзы 5.

Выполнение гильзы 5 чашеобразной формы, а также наличие зазора с между нижней кромкой гильзы 5 и торцом всасывающего окна насоса обеспечивают бесперебойную работу насоса при кратковременных отрицательных перегрузках.

Использование: для крепления насосов в топливных баках летательных аппаратов. Сущность изобретения: на днище бака закреплен кожух с окнами на боковой поверхности. Внутри кожуха расположен насос. Гильза, охватывающая кожух, установлена с возможностью перемещения вдоль кожуха и подпружинена относительно него. Уплотнение между корпусом насоса и кожухом расположено в верхней и нижней частях корпуса насоса. В кожухе выполнены продольные прорези. В корпусе насоса выполнены фигурные пазы в виде ломаной линии, состоящей из одного центрального горизонтального участка и двух крайних - нижнего глухого и верхнего открытого вертикальных участков. В кожухе закреплены пальцы, концами расположенные в фигурных пазах. На корпусе насоса выполнены выступы, образующие горизонтально расположенные сквозные каналы. Средство перемещения гильзы выполнено в виде штырей, закрепленных в ней, проходящих через прорези и концами расположенных в сквозных каналах. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. ВНУТРИБАКОВЫЙ НАСОСНЫЙ УЗЕЛ, содержащий закрепленный на днище бака кожух с окнами на его боковой поверхности, расположенный внутри кожуха насос, средства крепления насоса к кожуху, гильзу, охватывающую кожух, установленную с возможностью перемещения вдоль кожуха и подпружиненную относительно него, средство перемещения гильзы, уплотнение между корпусом насоса и кожухом, расположенное в верхней части корпуса насоса, уплотнение между гильзой и кожухом, уплотнение торцевой части гильзы, сетчатый фильтр и сливную пробку в нижней части корпуса насоса, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным уплотнением между корпусом насоса и кожухом, расположенным в нижней части корпуса насоса, в кожухе выполнены продольные прорези, в корпусе насоса выполнены фигурные пазы в виде ломаной линии, состоящей из одного центрального горизонтального участка и двух крайних - нижнего глухого и верхнего открытого вертикальных участков, в кожухе закреплены пальцы, своими концами расположенные в фигурных пазах, на корпусе насоса выполнены выступы, образующие горизонтально расположенные сквозные каналы, а средство перемещения гильзы выполнено в виде штырей, закрепленных в ней, проходящих через продольные прорези и своими концами расположенных в сквозных каналах. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что гильза выполнена чашеобразной, причем ее нижняя часть имеет больший диаметр. 3. Узел по п.1, отличающийся тем, что сетчатый фильтр расположен снаружи гильзы и закреплен своей верхней частью на кожухе. 4. Узел по п.1, отличающийся тем, что в днище бака выполнено углубление напротив торца гильзы.