КОМБИНИРОВАННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

КОМБИНИРОВАННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС


RU (11) 2287087 (13) C2

(51) МПК
F04D 13/12 (2006.01)
F04C 11/00 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 07.12.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2005102026/06 
(22) Дата подачи заявки: 2005.01.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.01.28 
(43) Дата публикации заявки: 2006.07.10 
(45) Опубликовано: 2006.11.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2143592 C1, 27.12.1999. SU 1571290 A1, 15.06.1990. SU 1525330 A1, 30.11.1989. SU 1151715 А, 23.04.1985. SU 1530813 A1, 23.12.1989. US 4926970 A, 22.05.1990. АРИНУШКИН Л.С.и др. Авиационные центробежные насосные агрегаты. Москва, Машиностроение, 1967, с.189, 191, рис.7.11. 
(72) Автор(ы): Андреев Анатолий Васильевич (RU); Голубов Александр Николаевич (RU); Марчуков Евгений Ювенальевич (RU); Попов Сергей Владимирович (RU); Семенов Вадим Георгиевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU) 
Адрес для переписки: 129301, Москва, ул. Касаткина, 13, НТЦ им. А. Люльки ОАО "НПО "Сатурн", патентный отдел 

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к области насосостроения и касается, в частности, маслонасосов системы смазки авиационных газотурбинных двигателей. Комбинированный центробежно-шестеренный насос содержит корпус с размещенными в нем опорными подшипниками и установленные на них валы с шестернями (Ш). Ш примыкают с тыльной стороны к подвижным подпружиненным подпятникам (П) и снабжены с торца, обращенного на вход насоса, предвключенными центробежными колесами. П подпружинены в тыльные стороны Ш с образованием между корпусом и П кольцевого канала (К), сообщенного через дроссельное сопротивление с полостью нагнетания насоса. В корпусе, по меньшей мере, за одним из опорных подшипников со стороны его торцевой поверхности выполнена изолированная камера, сообщенная через подшипник с кольцевым К и через выполненные в вале К с входом предвключенного центробежного колеса. К, выполненные в вале, образованы центральным и радиальными отверстиями. Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения опорных подшипников насоса за счет создания для них дополнительной системы смазки с движением масла по замкнутому контуру под действием перепада давлений, создаваемого с помощью предвключенного колеса. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к маслонасосам системы смазки авиационных газотурбинных двигателей.

Известен комбинированный центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус с размещенными в нем опорными подшипниками и установленные на них валы с шестернями, примыкающими с тыльной стороны к подвижным подпружиненным подпятникам и снабженными с торца, обращенного на вход насоса, предвключенными центробежными колесами (см. Патент РФ №2143592, F 04 D 13/12, 1998 г.).

Недостатком известного устройства является низкая надежность работы опорных подшипников из-за их неудовлетворительного охлаждения. Из-за наличия устройства компенсации торцовых зазоров, выполненного в виде подвижных бронзовых подпятников, поджатых пружинами к торцам шестерен, протечки масла по торцовым зазорам шестерен сведены к минимуму. Однако именно эти торцовые протечки масла (они составляют не менее 85% всех утечек масла в шестеренном насосе) используются для смазки и охлаждения опорных подшипников насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, что значительно упрощает их конструкцию, так как позволяет отказаться от использования специальных устройств подвода и отвода смазочной и охлаждающей жидкости для опорных подшипников. Налицо явное техническое противоречие: с одной стороны, система автоматической компенсации торцовых зазоров необходима (она обеспечивает высокий КПД насоса и не требует высокой точности изготовления шестерен и колодцев в корпусе), а с другой стороны, вредна, так как снижает надежность смазки и охлаждения опорных подшипников из-за резкого снижения протока охлаждающей жидкости под небольшим перепадом давлений, в результате чего подшипники перегреваются, смазка коксуется и кокс откладывается на беговых дорожках опорных подшипников, что приводит к их ускоренному износу и, как следствие, к заклиниванию шестерен и выходу насоса из строя.

Задачей изобретения является повышение эффективности охлаждения опорных подшипников насоса за счет создания для них дополнительной системы смазки с движением масла по замкнутому контуру под действием перепада давлений, создаваемого с помощью предвключенного лопастного центробежного колеса.

Задача решается тем, что в комбинированном центробежно-шестеренном насосе, содержащем корпус с размещенными в нем опорными подшипниками и установленные в них валы с шестернями, примыкающими с тыльной стороны к подвижным подпружиненным подпятникам и снабженными с торца, обращенного на вход насоса, предвключенными центробежными колесами, подпятники подпружинены в тыльные стороны шестерен с образованием между корпусом и подпятником кольцевого канала, сообщенного через дроссельное сопротивление с полостью нагнетания насоса, причем в корпусе, по меньшей мере, за одним из опорных подшипников со стороны его торцевой поверхности выполнена изолированная камера, сообщенная через подшипник с кольцевым каналом и через каналы, выполненные в вале, с входом предвключенного центробежного колеса, при этом каналы, выполненные в вале, образованы центральным и радиальными отверстиями.

Выполнение в корпусе за опорными подшипниками со стороны их торцевой поверхности камер, сообщенных посредством каналов, выполненных в вале, с входом предвключенного центробежного колеса, позволяет создать дополнительную циркуляционную систему смазки опорных подшипников, в которой масло движется по замкнутому контуру под действием перепада давлений, создаваемого предвключенным центробежным колесом, при этом центробежная ступень насоса помимо своей основной функции - подвод масла в межзубовые впадины шестерен с перепадом давлений будет выполнять функции циркуляционного насоса для этой системы. Увеличение расхода смазки, идущего на охлаждение подшипников, понизит их температуру и исключит перегрев и коксование смазки.

Сообщение камер через кольцевой канал между корпусом и подпятником и дроссельное сопротивление с полостью нагнетания насоса позволяет оптимизировать режим охлаждения опорных подшипников, исключив переполнение их масляных полостей смазкой или, напротив, их масляное голодание, приводящие к перегреву подшипников и коксованию масла.

На чертеже представлен общий вид предлагаемого комбинированного центробежно-шестеренного насоса.

Комбинированный центробежно-шестеренный насос содержит корпус 1, в колодцах которого размещены шестерни 2 с закрепленными на них предвключенными центробежными колесами 3. С двух сторон шестерни 2 примыкают к бронзовым подпятникам 4 и 5. Подпятники 5 подвижны и подпружинены в тыльные стороны шестерен 2 так, что между корпусом 1 и подпятником 5 образован кольцевой канал 6, сообщающийся через дроссельное сопротивление - жиклер 7 с полостью нагнетания насоса. Жиклер 7 может быть выполнен в виде паза на боковой поверхности подвижного подпятника 5.

Шестерни 3 установлены на валах 8, один из которых приводной. Валы 8 расположены в опорных подшипниках 9. В корпусе 1 за подшипниками 9 с тыльных сторон шестерен 2 выполнены изолированные камеры 10, сообщающиеся через радиальные каналы 11, центральные каналы 12 и радиальные каналы 13 с входом одного из предвключенных центробежных колес 3. Каналы 11, 12 и 13 образованы центральными и радиальными отверстиями, выполненными в валах 8.

При работе насоса приводится во вращение приводной вал 8 (на чертеже верхний вал). Шестерни с предвключенными центробежными колесами 3 начинают вращаться. Масло по межлопаточным каналам предвключенных центробежных колес 3 переносится в межзубовые впадины шестерен 2 и далее в полость нагнетания, образованную между подпятниками 4, 5 и корпусом 1 в зоне, где шестерни 2 входят в зацепление, при этом незначительная часть смазки через жиклер 7 перетекает в кольцевой канал 6 и опорные подшипники 9 в камеры 10. Так как при вращении предвключенных центробежных колес 3 на их входах возникает разрежение, то нагретая от подшипников 9 смазка из камер 10 всасывается по каналам 11, 12 и 13 на вход предвключенных центробежных колес 3, где смешивается с более холодным маслом, поступающим на вход насоса, например, из маслобака и вновь попадает в межлопаточные каналы предвключенных центробежных колес 3. Весь процесс повторяется вновь.

Таким образом, центробежная ступень насоса помимо своей основной функции - подвод масла в межзубовые впадины шестерен с перепадом давлений будет выполнять функции циркуляционного насоса.

Изобретение позволяет повысить эффективность охлаждения опорных подшипников комбинированного центробежно-шестеренного насоса.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


1. Комбинированный центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус с размещенными в нем опорными подшипниками и установленные на них валы с шестернями, примыкающими с тыльной стороны к подвижным подпружиненным подпятникам и снабженными с торца, обращенного на вход насоса, предвключенными центробежными колесами, отличающийся тем, что подпятники подпружинены в тыльные стороны шестерен с образованием между корпусом и подпятником кольцевого канала, сообщенного через дроссельное сопротивление с полостью нагнетания насоса, причем в корпусе, по меньшей мере, за одним из опорных подшипников со стороны его торцевой поверхности выполнена изолированная камера, сообщенная через подшипник с кольцевым каналом и через выполненные в валу каналы с входом предвключенного центробежного колеса.

2. Комбинированный центробежно-шестеренный насос по п.1, отличающийся тем, что каналы, выполненные в валу, образованы центральным и радиальными отверстиями.








ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Насосы и компрессорное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+центробежный -насос".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "насос" будут найдены слова "насосы", "насосом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("насос!").



Рейтинг@Mail.ru