ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ Российский патент 1998 года по МПК F04D13/06 F04D29/44 

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, три рабочих колеса и направляющие аппараты, размещенные между ними (Малюшенко В. В. Динамические насосы. М.: Машиностроение, 1984, с.49, рис. 124).

Недостатком этого ЭНА является секционная конструкция, что приводит к наличию большего числа уплотнений между внутренней полостью и атмосферой и повышению вероятности утечки.

Этого недостатка лишен наиболее близкий к данному изобретению ЭНА, содержащий установленную в корпусе с входным и выходным штуцерами обойму, в которой размещены электродвигатель с рабочими колесами, втулки с расточками и диафрагмы между втулками, причем на обойме выполнены переводные каналы между выходом предыдущего и входом последующего рабочего колеса, а между выходом последнего колеса и отверстием выходного штуцера выполнен диффузор (патент РФ N 2042053, кл. F 04 D 1/06, 1995). В известном решении диффузор выполнен в виде конусного отверстия в выходном штуцере.

Недостаток такого ЭНА - значительные радиальные габариты и масса, что является следствием значительной длины выходного штуцера, вызванная расположением в нем диффузора в виде конуса с углом раскрытия 8 - 11^o (по рекомендации Лопастные насосы. / Под ред. В.А.Зимницкого и В.А.Умнова. Л.: Машиностроение, 1986, с.63). Этот недостаток весьма серьезно затрудняет компоновку ЭНА в составе контуров терморегулирования космических летательных аппаратов из-за недостатка пространства. Выполнение длинного конусного отверстия является нетехнологичным, так как требует применения специального инструмента.

Техническим результатом, достигаемым с помощью описываемого изобретения, является снижение габаритов и массы ЭНА и повышение технологичности.

Этот результат достигается за счет того, что в известном электронасосном агрегате, содержащем установленную в корпусе с входным и выходными штуцерами обойму, в которой размещены электродвигатель с рабочими колесами, втулки с расточками и диафрагмы между выходом предыдущего и входом последующего рабочего колеса, а между выходом последнего колеса и отверстием выходного штуцера выполнен диффузор согласно изобретению диффузор выполнен на наружной поверхности обоймы в виде канавки с сечением, увеличивающимся от выхода последнего рабочего колеса на наружную поверхность обоймы до выхода отверстия выходного штуцера на внутреннюю поверхность корпуса, а отверстие выходного штуцера выполнено цилиндрическим. Совокупность всех указанных существенных признаков позволяет снизить радиальные габариты и массу ЭНА и повысить технологичность его изготовления.

На фиг. 1 приведен пример конкретного выполнения ЭНА, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение по оси выходного штуцера; на фиг. 3 - развертка наружной поверхности обоймы.

Электронасосный агрегат содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами. В корпусе 1 установлена обойма 4, в которой размещены электродвигатель 5, втулки 6 и 7 с расточками 8 и 9 и диафрагма 10. На валу электродвигателя 5 установлены рабочие колеса 11 и 12. Втулки закреплены в обойме 4 гайкой 13. Обойма присоединена к электродвигателю посредством винтов 14, а к корпусу 1 - винтами 15. На наружной поверхности обоймы 4 выполнена винтовая канавка 16, на каждом конце которой выполнены сквозные отверстия 17, соединяющие ее с внутренней цилиндрической поверхностью обоймы 4. На втулке 6 выполнен отвод 18 первой ступени, соединяющий расточку 8 с одним из отверстий 17, а на втулке 7 выполнен подвод 19 второй ступени, соединяющий другое отверстие 17 с расточкой 9. Переводной канал от первой ступени ко второй образован с трех сторон стенками канавки 16, а с четвертой стороны - внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 1. Во втулке 7 выполнен отвод 20 второй ступени ЭНА. На наружной поверхности обоймы 4 выполнен диффузор в виде канавки 21. На одном ее конце выполнено отверстие 22, соединяющее канавку 21 с внутренней поверхностью обоймы 4. Канавка 21 выполнена с сечением, увеличивающемся от отверстия 22 до выхода отверстия выходного штуцера 3 на внутреннюю поверхность корпуса 1, а отверстие выходного штуцера выполнено цилиндрическим.

Электронасосный агрегат работает следующим образом.

При включении электродвигателя 5 он вращает колеса 11 и 12, установленные на валу электродвигателя 5 и размещенные в расточках 8 и 9. Жидкость через одно из отверстий 17 поступает в канавку 16, проходит по ней и через второе отверстие 17 подходит к подводу 19 и через него - на вход колеса 12. Далее жидкость поступает на периметр расточки 9 и в отвод второй ступени 20, отверстие 22 и канавку 21. При течении жидкости через канавку 21 (диффузор) часть ее кинематической энергии преобразуется в энергию давления. В конце канавки 21 жидкость поступает в отверстие штуцера 3 и далее - гидравлическую сеть (не показана). За счет выполнения диффузора в виде канавки существенно снижается длина выходного штуцера - до величины, необходимой для монтажа ЭНА в систему, и соответственно масса ЭНА. Нужная степень расширения сечения диффузора легко достигается выполнением канавки 21 с постоянной глубиной и монотонно увеличивающейся шириной. Нетрудно показать, что изменение поперечного сечение конуса с постоянным по длине углом раскрытия соответствует изменение сечения канавки постоянной глубины с шириной, возрастающей в квадратичной зависимости от расстояния от начала канавки. Это следует от обычного геометрического расчета. Такое выполнение канавки обеспечивается ее обработкой на том же фрезерном станке, на котором осуществляют обработку канавки 16, и не требует специального инструмента как в прототипе (для обработки конусного отверстия).

Таким образом, в результате использования изобретения наряду с повышением технологичности достигается снижение массы и габаритов, что особенно ценно для изделий космической техники.

Использование: в машиностроительной гидравлике, в частности в составе систем терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники. Сущность изобретения: электронасосный агрегат содержит установленную в корпусе с входным и выходным штуцерами обойму, в которой размещены электродвигатель с рабочими колесами, втулки с расточками и диафрагма между втулками. На обойме между выходом последнего колеса и отверстием выходного штуцера выполнен диффузор в виде канавки с сечением, увеличивающимся от выхода последнего рабочего колеса на наружную поверхность обоймы до выхода отверстия выходного штуцера на внутреннюю поверхность корпуса, а отверстие выходного штуцера выполнено цилиндрическим. 3 ил.

Электронасосный агрегат, содержащий установленную в корпусе с входным и выходным штуцерами обойму, в которой размещены электродвигатель с рабочими колесами, втулки с расточками и диафрагмы между втулками, причем на обойме выполнены переводные каналы между выходом предыдущего и входом последующего рабочего колеса, а между выходом последнего колеса и отверстием выходного штуцера выполнен диффузор, отличающийся тем, что диффузор выполнен на наружной поверхности обоймы в виде канавки с сечением, увеличивающимся от выхода последнего рабочего колеса на наружную поверхность обоймы до выхода отверстия выходного штуцера на внутреннюю поверхность корпуса, а отверстие выходного штуцера выполнено цилиндрическим.