ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1997 года по МПК F04D13/06 

Изобретение относится к машиностроительной гидравлике и может быть использовано в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники.

Известен электронасосный агрегат (ЭНА), содержащий корпус, электродвигатель и рабочее колесо, установленное на его валу.

Недостатком этого электронасосного агрегата является значительная осевая сила, которая, воздействуя на подшипник электродвигателя, значительно снижает ресурс ЭНА.

Этого недостатка лишен ЭНА, содержащий электродвигатель с валом, выступающим с каждого торца электродвигателя, рабочие колеса, установленные на каждом из концов вала, и два фланца, присоединенные к торцам электродвигателя, причем во фланцах выполнены центральные расточки для размещения рабочих колес, входы и выходы которых соответственно объединены, а также фильтр и входной и выходной штуцеры. Симметричное расположение рабочих колес позволяет взаимно уравновесить осевые силы, воздействующие на колеса.

Недостатком такого электронасосного агрегата является сложность конструкции, так как электродвигатель со всех сторон окружен полостями с жидкостью, что требует герметизации кабеля, идущего от электродвигателя на наружную поверхность корпуса. Кроме того, теплоотвод от электродвигателя осуществляется через перекачиваемую жидкость, что вызывает ее нагрев и ограничивает применение такого ЭНА в системах терморегулирования. Другим недостатком являются большие габариты и масса ЭНА, что вызвано наличием наружного корпуса, обеспечивающего гидравлическое соединение выходов рабочих колес, и расположением входных патрубков в противоположные от электродвигателя стороны. При большом объеме конструкции в ней отсутствует место для установки фильтра с большой поверхностью, что является обязательным при требовании значительного (порядка 100000 ч) ресурса ЭНА.

Техническим результатом, достигаемым с помощью изобретения, является упрощение конструкции, снижение габаритов и массы ЭНА и снижение нагрева перекачиваемой жидкости.

Этот результат достигается за счет того, что в известном электронасосном агрегате, содержащем электродвигатель с валом, выступающим с каждого торца электродвигателя, рабочие колеса, установленные на каждом из концов вала, и два фланца, присоединенные к торцам электродвигателя, причем во фланцах выполнены центральные расточки для размещения рабочих колес, входы и выходы которых соответственно объединены, а также фильтр и входной и выходной штуцеры, согласно изобретению в каждом из фланцев дополнительно выполнены по две аксиальных расточки и по два канала, одна аксиальная расточка соединена через один из каналов с входом, а другая через второй канал с выходом рабочего колеса, размещенного в этом фланце, при этом каждая аксиальная расточка одного фланца посредством трубопровода соединена с соответствующей расточкой другого фланца. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет добиться упрощения конструкции, снижения габаритов и массы ЭНА и снижения нагрева перекачиваемой жидкости за счет устранения наружного корпуса и минимизации длин гидравлических полостей.

Дополнительным результатом является повышение технологичности и установка фильтра большой площади без увеличения габаритов ЭНА, что достигается тем, что каждая из пар аксиальных расточек, объединенных трубопроводом, выполнена соосной, а трубопроводы прямыми, при этом одна расточка из каждой пары объединенных расточек выполнена сквозной, а входной и выходной штуцеры присоединены к сквозным расточкам со стороны, противоположной трубопроводам. Фильтр выполнен в виде трубки, размещенной внутри пары аксиальных расточек, соединенных с входами рабочих колес и соединяющего их трубопровода, при этом входной штуцер соединен с внутренней поверхностью фильтра.

На чертеже приведен пример конкретного выполнения ЭНА.

Электронасосный агрегат содержит электродвигатель 1 с валом 2, выступающим с каждого торца электродвигателя, рабочие колеса 3 и 4, установленные на каждом из концов вала 2, и два фланца 5 и 6, присоединенные к торцам электродвигателя 1. Во фланцах 5 и 6 выполнены центральные расточки 7 для размещения рабочих колес. В каждом из фланцев 5 и 6 дополнительно выполнены по две аксиальных расточки 8, 9 и 10, 11 и по два канала 12, 13 и 14, 15. Аксиальные расточки 8 и 10 соединены через каналы 12 и 14 с входами колес 3 и 4, а расточки 9 и 11 через каналы 13, 15 с выходами рабочих колес. Аксиальные расточки 8 и 10 посредством трубопровода 16 соединены друг с другом, а расточки 9 и 11 соединены посредством трубопровода 17. Аксиальные расточки 8 и 10, а такие 9 и 11 выполнены соосными, а трубопроводы 16 и 17 - прямыми, при этом расточки 8 и 9 выполнены сквозными. Входной 18 и выходной 19 штуцеры присоединены к сквозным расточкам со стороны, противоположной трубопроводам. ЭНА снабжен фильтром 20, который выполнен в виде трубки, размещенной внутри пары аксиальных расточек 8 и 10 и соединяющего из трубопровода 16, при этом входной штуцер 18 соединен с внутренней поверхностью фильтра 20. Электрический соединитель 21, на который выведены провода обмоток электродвигателя 1, размещен на его корпусе.

Электронасосный агрегат работает следующим образом: при вращении вала электродвигателя 1 его вращение передается на колеса 3 и 4. Рабочая жидкость проходит через входной штуцер 18 и фильтр 20 в трубопровод 16, расточки 8 и 10 и через каналы 12 и 14 на входы рабочих колес 3 и 4, под действием лопаток которых поступает в центральные расточки 7. Из них жидкость через каналы 13, 15 поступает в расточки 9, 11 и трубопровод 17, далее через выходной штуцер 19 поступает с гидросистему, которую питает ЭНА (не показана). Результатом, достигаемым с помощью изобретения, является упрощение конструкции, снижение габаритов и массы ЭНА и снижение нагрева перекачиваемой жидкости, так как устраняется наружный корпус ЭНА (его роль играет корпус электродвигателя), выводы от обмоток электродвигателя не требуют герметизации, тепло, выделяемое электродвигателем, в значительной степени удаляется путем теплового излучения корпуса электродвигателя и конвекцией воздуха, окружающего электродвигатель. Максимальное снижение габаритов и массы достигается при прямых трубопроводах и соосных расточках. Повышение технологичности изготовления происходит за счет снижения числа приспособлений, используемых при механической обработке фланцев. Выполнение фильтра предлагаемым образом позволяет разместить фильтр значительной площади, практически не увеличивая габариты ЭНА. Получение данного технического результата позволяет рекомендовать данное изобретение к внедрению в изделия космической техники, где снижение габаритов и массы агрегатов имеет приоритетное значение. Данное изобретение отражено в разрабатываемой в настоящее время конструкции ЭНА для системы терморегулирования долговременной орбитальной станции с большим ресурсом.

Использование: в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Сущность изобретения: электронасосный агрегат содержит электродвигатель с валом, выступающим с каждого торца электродвигателя, рабочие колеса, установленные на каждом из концов вала, и два фланца, присоединенные к торцам электродвигателя. Во фланцах выполнены центральные расточки для размещения рабочих колес, входы и выходы которых соответственно объединены, а также фильтр и входной и выходной штуцеры. В каждом из фланцев дополнительно выполнены по две аксиальные расточки и по два канала, одна аксиальная расточка соединена через один из каналов с входом, а другая через второй канал - с выходом рабочего колеса, размещенного в этом фланце. При этом каждая аксиальная расточка одного фланца посредством трубопровода соединена с соответствующей расточкой другого фланца. 2 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Электронасосный агрегат, содержащий электродвигатель с валом, выступающим с каждого торца электродвигателя, рабочие колеса, установленные на каждом из концов вала, и два фланца, присоединенные к торцам электродвигателя, причем во фланцах выполнены центральные расточки для размещения рабочих колес, входы и выходы которых соответственно объединены, а также фильтр и входной и выходной штуцеры, отличающийся тем, что в каждом из фланцев дополнительно выполнены по две аксиальных расточки и по два канала, одна аксиальная расточка соединена через один из каналов с входом, а другая через второй канал с выходом рабочего колеса, размещенного в этом фланце, при этом каждая аксиальная расточка одного фланца посредством трубопровода соединена с соответствующей расточкой другого фланца. 2. Агрегат по п.1, отличающийся тем, что каждая из пар аксиальных расточек, объединенных трубопроводом, выполнена соосной, а трубопроводы - прямыми, при этом одна расточка из каждой пары объединенных расточек выполнена сквозной, а входной и выходной штуцеры присоединены к сквозным расточкам со стороны, противоположной трубопроводам. 3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фильтр выполнен в виде трубки, размещенной внутри пары аксиальных расточек, соединенных с входами рабочих колес и соединяющего их трубопровода, при этом входной штуцер соединен с внутренней поверхностью фильтра.