Центробежный насос Советский патент 1980 года по МПК F04D15/00 

1

Изобретение относится к области насосостроения, а именно к центробежным насосам, используелмм, например, в качестве топливных насосой самолетных двигателей.5

Известен центробежный насос, содержащий рабочее колесо, установленное на валу в корпусе со всасывающим и основным напорным патрубками, последний из которых снабжен подвиж- 10 ной в осевом направлении задвижкой, выполненной в виде втулки, расположенной концентрично рабочему колесу и имеющей привод в виде гидравлического регулирующего клапана flj. 15

Недостаток известного насоса заключается в невозможности автома тического регулирования его Производительности, что диктуется режимом работы насоса в топливной системе 20 самолетного двигателя.

Целью изобретения является авто,матическое р регулирование производительности насоса.

Цель достигается тем, что насос 25 снабжен дополнительным напорным патрубком, расположенным соосно основному, в корпусе выполнена кольцевая проточка, а втулка имеет бурт, раз- i мещенный в последней с образованием 30

.двух полостей, одна из которых, расположенная со стороны всасывакядего патрубка, сообщена с дополнительным напорным патрубком, другая - с регулирующим клапаном, причем последний выполнен подпружиненным и связан со всасывгиощим и дополнительным напорным патрубком.

На фиг. 1 схематично изображен центробежный насос, продольный разрез, на фиг. 2 - часть насоса при крайнем левом положении втулки; на фиг. 3 - то же, при крайнем рравом положении втулки.

Насос содержит рабочее колесо 1, установлейкгое нарвалу 2 в корпусе 3, имеющем всасывающий 4 и основной напорный 5 патрубки соответственно. Основной напорный патрубок 5 снабжен подвижной в осевом направлении задвижкой, выполненной в виде втулки 6, расположенной концентрично рабочему Колесу 1 и имеющей привод в виде гидравлического регулирукжцего клапана 7.

Насос снабжен также дополнительным напорным патрубком В, расположен:ным соосно ОСНОВНОМУ напорному пат рубку 5. В корпусе 3 выполнена кольцевая проточка 9. Втулка б имеет бурт 10, размещенный в проточке 9 с образованием двух полостей 11 и 12. Полость 11, расположенная со стороны всасывающего патрубка 4, сообщена .с дополнительным напорным патрубком 8, а полость 12 - с регулирующим кла паном 7. Клапан 7 выполнен подпружиненным с помощью пружины 13.. Для предотвращения утечек из зоны высокого давления в зону низкого давления полости 11 и 12 герметизированы уплотнениями 14, Клапан 7 сообщен с регулятором 15 расхода топлива и трубопроводами 16-18- сЬ всасы.|Вающим 4 и дополнительным напорным 8 патрубками и полостью 12 соответственно. Полость 11 постоянно сообщена трубопроводом 19 с .дополнительным напорным патрубком 8. Втулка б имеет торцы 20 и 21, расположенные со стороны всасывающего 4 и основного напорного 5 патрубков, соответственно. Центробежный насос работает следующим образом. Топливо поступает во всасывающий патрубок 4, затем в рабочее колесо и напорные патрубки 5 и 8, где оно приобретает дополнительный напор, и по трубопроводам (не показаны) направляется к двигателю для сжигания (не показан). При прохождении через насос к дв гателю самолета некоторое количеств топлива может использоваться в каче стве охлаждающей жидкости для разли ных нужд самолета, за счет чего воз кает увеличение температуры топлива поступающей к двигателю. Кроме нагр ва топлива, поступающего от систем самолета, тепло, также сообщается топливу при работе самого насоса. При больших расходах топлива количе во дополнительного тепла несуществе но влияет на характеристики топлива Однако при малых расходах топлива, пример когда самолет летит с остановленным двигателем, топливу может передаваться достаточно тепла от насоса, которое в комбинации с тепл от систем самолета делает топливо нестабильным, что приводит к появле нию нагара и разложению. Для устранения перегрева топлива на режимах малых расходов каждый напорный патрубок 5 и 8 рассчитан н определенный расход топлива, имеет различные размеры, одинаковый напор независимо от того, проходит ли топ ливо через один дополнительный патрубок 8 или через оба напорных патрубка 5 и 8. При движении самолета с остановленным двигателем, т.е. когда необх дим низкий расход топлива под определенным напором.клапан 7 пружиной 13 отжимается в крайнее правое поло жение. При этом полость 1.2 сообщается трубопроводами 18 и 1ь со всасывающим патрубком 4, и топливо находится в йей поднизким давлением входа в насос. Полость 11 постоянно сообщена трубопроводом 19 с дополнительным напорным патрубком 8, и топливо находится в ней под высоким давлением выхода из насоса. 3л счет разности давлений, действующих на бурт 10, втулка б сместится влево и перекроет основной напорный патрубок 5, сократив расход топлива до нужной величины. Радиальные поверхности с каждой стороны бурта 10 делаются достаточно большими, чтобы разница в усилиях, действующих на эти поверхности, была больше, чем разница в усилиях, действующих на торцы 20 и 21 втулки б,находящихся соответственно в зоне низкого и высокого да вления. Если потребность в расходе жидкости увеличивается, то в клапан 7 со стороны, противоположной расположению пружины 13, подается от регулятора 15 расхода топлива сигнал давления. Клапан 7 преодолевает сопротивление пружины 13 и смещается в крайнее левое положение. При этом трубопровод 16 перекрывается, а трубопровод 17 открывается и сообщает полость 12 с зоной высокого давле(Ния выхода из насоса. .Давление в , плоскостях 11 и 12 выравнивается, а втулка 6 смещается вправо за счет разности давлений, действующих на ее торцы 20 и 21. При. необходимости создания вновь малого расхода топлива снимается сигнал давления от регулятора 15, и под действием пружины 13 клапан 7 перемещается в крайнее правое положение, сообщая полость 12 со всасывающим патрубком 4 для перемещения втулки 6 в крайнее левое положение и перекрытия ею основного напорного патрубка 5. Применение изобретения позволит создать центробежный насос с изменяемой производительностью, который обеспечивает низкий расход топлива без увеличения его температуры с заданным напором, равным напору при высоком расходе топлива. Формула изобретения Центробежный насос, содержащий рабочее колесо, установленное на валу в корпусе со всасывающим и основным напорным патрубками, последний из которых снабжен подвижной в осевом направлении задвижкой, выполненной в виде втулки, расположенной концентрично рабочему колесу и имеющей привод в виде гидравлического регулирующего клапана, от.личаю щ и и с я тем, что, с целью автоматического регулирования производительности, насос снабжен дополнительным напорным патрубком, расположенным соосно основному, в корпусе выполнена кольцевая проточка, а втулка имеет бурт, размещенный в последней с образованием двух полостей, одна из которых, расположенная со стороны всасывающего патрубка, сообщена с допол-нительным напорным патрубком, другая - с регулирующим клапаном, причем последний выполнен подпружиненным и связан со всасывающим и дополнительным напорным патрубками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии № 578686, кл. F 04 D 15/00, 1976.

2/

f at.f