×
10.11.2015
216.013.8c55

Результат интеллектуальной деятельности: ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002567532
Дата охранного документа
10.11.2015
Аннотация: Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км. Особенностью предложенного центробежно-шестеренного насоса является выполнение каналов подвода внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны. Заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос. Выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости. Разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей. Реализация изобретения позволит улучшить высотные характеристики насоса, а также повысить его производительность на частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше, за счет снижения гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен». 2 ил.
Основные результаты: Центробежно-шестеренный насос, содержащий расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что каналы подвода выполнены внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны, причем заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос, при этом выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости, а разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях М>2,3 и высотах Н>25 км.

Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания (см. патент на изобретение RU 2484308, МПК F04C 11/00, F04D 13/12, опубл. 10.06.2013 г.).

К недостатку известного насоса следует отнести ограничение его работы по частоте вращения шестерен. При достижении частоты вращения шестерен ~ 7000 об/мин прекращается рост производительности насоса, а при увеличении частоты вращения шестерен свыше 7000 об/мин происходит постепенное ее снижение. Причиной снижения производительности насоса является увеличенное гидравлическое сопротивление при течении жидкости в тракте «каналы подвода - межзубовые полости шестерен», связанное с недостаточной пропускной способностью каналов подвода. Центробежные силы, действующие на попадающую в каналы подвода жидкость, не в состоянии преодолеть увеличивающееся при росте частоты вращения шестерен гидросопротивление, что приводит к ухудшению заполняемости межзубовых полостей, следовательно, к снижению производительности. Также недостаточная пропускная способность каналов подвода негативно влияет на высотные характеристики насоса. На высотах Н>25 км, давление в полостях всасывания падает и становится недостаточным для преодоления гидравлического сопротивления каналов подвода.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является снижение гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен».

Заявленный технический результат достигается тем, что в центробежно-шестеренном насосе, содержащем расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости, и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания, согласно изобретению, каналы подвода выполнены внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями направленными в противоположные друг от друга стороны, причем заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос, при этом выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости, а разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей.

Выполнение каналов подвода внутри ступицы шестерен в два ряда и установка по обеим их сторонам разделителей полостей всасывания и нагнетания позволит задействовать в работе насоса обе стороны шестерен, тем самым повысив его производительность без установки дополнительных шестерен.

Выполнение каналов подвода с наклоном к оси вращения шестерен и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны, а выпускными, сообщенными между собой через общие межзубовые полости, позволит улучшить заполнение последних при пониженном давлении в полостях всасывания, а также при частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше.

Выполнение полостей всасывания автономными позволит упростить конструкцию маслосистемы авиационных газотурбинных двигателей за счет сокращения количества маслонасосов, необходимых для откачки масла.

На прилагаемых чертежах изображен заявляемый центробежно-шестеренный насос:

На фиг. 1 - продольный разрез центробежно-шестеренного насоса

На фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1

Центробежно-шестеренный насос содержит корпус, состоящий из трех частей - передней 1, средней 2 и задней 3, скрепленных между собой болтами. В расточках средней части 2 корпуса расположены находящиеся в зацеплении шестерни 4, 5, установленные на валах 6, 7, причем вал 6 приводной. В передней 1 и задней 3 частях корпуса перед торцами шестерен 4, 5 выполнены автономные полости всасывания 8, 9, сообщенные с входом в насос. В ступицах шестерен 4, 5 с обеих сторон под межзубовыми полостями соосно вырезаны расточки 10, 11 и просверлены два ряда каналов подвода 12, 13 с наклоном к оси вращения шестерен, сообщающие межзубовые полости через расточки с полостями всасывания 8, 9. Между передней 1 и средней 2, а также между средней 2 и задней 3 частями корпуса зафиксированы подпятники 14, 15 с выполненными за одно целое с ними разделителями 16, 17. Разделители 16, 17, установлены внутри расточек 10, 11 в ступице шестерен 4, 5, с перекрытием заборных отверстий 18, 19, каналов подвода 12, 13, контактирующих с внешними стенками разделителей. Выпускные отверстия 20, 21 каналов подвода 12, 13 сообщены между собой через общие межзубовые полости шестерен 4, 5.

Устройство работает следующим образом.

При работе насоса приводится во вращение вал 6. Так как шестерни 4, 5 соединены через шлицы с валами 6, 7 и находятся в зацеплении между собой, они также начинают вращаться. Первоначально масло самотеком от входа в насос поступает одновременно в две автономные полости всасывания 8, 9, откуда попадает в расточки 10, 11 в ступицах шестерен 4, 5 и заполняет те каналы подвода 12, 13, в которых заборные отверстия 18, 19 не перекрыты внешней боковой стенкой разделителей 16, 17. При вращении шестерен 4, 5 на находящееся в каналах подвода 12, 13 масло начнет действовать центробежная сила, способствующая его перетеканию из каналов подвода в межзубовые полости шестерен, при этом часть заборных отверстий 18, 19 перекрывается внешней боковой стенкой разделителей 16, 17 и находящееся в межзубовых полостях масло переносится зубьями шестерен в полость нагнетания 22, откуда на выход насоса оно попадает вследствие вытеснения его зубьями одной шестерни из межзубовой полости другой шестерни. При дальнейшем вращении шестерен 4, 5 освобождающиеся от масла межзубовые полости вновь наполняются, так как у каналов подвода 12, 13 снова раскрываются заборные отверстия 18, 19 и далее в ходе работы насоса описанный процесс повторяется.

Реализация изобретения позволит улучшить высотные характеристики насоса, а также повысить его производительность на частотах вращения шестерен ~ 7000 об/мин и выше, за счет снижения гидросопротивления тракта «каналы подвода - межзубовые полости шестерен».

Центробежно-шестеренный насос, содержащий расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, выполненные внутри ступицы шестерен каналы подвода жидкости в межзубовые полости и закрепленные в корпусе разделители полостей всасывания и нагнетания, отличающийся тем, что каналы подвода выполнены внутри ступицы шестерни в два ряда с наклоном к оси ее вращения и заборными отверстиями, направленными в противоположные друг от друга стороны, причем заборные отверстия каждого ряда каналов подвода сообщены с автономными полостями всасывания, выполненными в корпусе по обеим сторонам шестерен и сообщенными с входом в насос, при этом выпускные отверстия каналов подвода противоположных рядов сообщены между собой через общие межзубовые полости, а разделители полостей всасывания и нагнетания установлены в корпусе по обеим сторонам шестерен с перекрытием заборных отверстий каналов подвода, контактирующих с внешними стенками разделителей.
ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 156 items.
10.01.2013
№216.012.1994

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит расположенные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые проточки с установленными в них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472040
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1995

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах теплонапряженных авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит установленные в колодцах корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни. У ножек зубьев шестерен выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472041
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d34

Героторный насос с торцовым входом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и, в частности, к маслонасосам системы смазки авиационного газотурбинного двигателя. Героторный насос с торцовым входом содержит установленную на полом валу 4 по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472970
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.04.2013
№216.012.3abf

Маслосистема энергетической газотурбинной установки

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к маслосистеме энергетической газотурбинной установки, применяемой на газоперекачивающих и электрических станциях для привода различных агрегатов (насосов, газовых и воздушных компрессоров, электрогенераторов и т.п.). Маслосистема...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480600
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.417c

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482334
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.4928

Центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Центробежно-шестеренный насос содержит расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, каналы подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484308
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
Showing 1-10 of 181 items.
10.01.2013
№216.012.1994

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит расположенные в расточках корпуса шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые проточки с установленными в них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472040
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1995

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах теплонапряженных авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит установленные в колодцах корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни. У ножек зубьев шестерен выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472041
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.01.2013
№216.012.1d34

Героторный насос с торцовым входом

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и, в частности, к маслонасосам системы смазки авиационного газотурбинного двигателя. Героторный насос с торцовым входом содержит установленную на полом валу 4 по меньшей мере одну пару эксцентрично расположенных шестерен, ограниченных с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472970
Дата охранного документа: 20.01.2013
27.04.2013
№216.012.3abf

Маслосистема энергетической газотурбинной установки

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к маслосистеме энергетической газотурбинной установки, применяемой на газоперекачивающих и электрических станциях для привода различных агрегатов (насосов, газовых и воздушных компрессоров, электрогенераторов и т.п.). Маслосистема...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480600
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.417c

Комбинированный центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения и касается насосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Насос содержит расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, у которых у ножек зубьев выполнены кольцевые...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482334
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.4928

Центробежно-шестеренный насос

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к насосам, применяемым в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла. Центробежно-шестеренный насос содержит расположенные в расточках корпуса и находящиеся в зацеплении шестерни, каналы подвода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484308
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.04.2014
№216.012.b411

Способ определения температуры газа перед турбиной на форсажном режиме турбореактивного двигателя

Изобретение относится к авиации и предназначено для определения температуры газа при испытаниях и эксплуатации газотурбинных двигателей на форсажных режимах. Техническим результатом, объективно достигаемым при использовании заявленного способа, является повышение точности определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511814
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b8de

Способ оценки изменений технического состояния газотурбинного двигателя и определения мест и причин неисправностей в процессе эксплуатации

Изобретение относится к области испытаний и эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности двухконтурных, а именно к контролю технического состояния во время их испытаний и эксплуатации для принятия решения по их обслуживанию и дальнейшей эксплуатации. В качестве дополнительного параметра...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513054
Дата охранного документа: 20.04.2014
27.04.2014
№216.012.be93

Упругодемпферная опора ротора турбомашины

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругодемпферных опор роторов турбомашин. Техническим результатом, достигаемым при использовании заявленной упругодемпферной опоры ротора турбомашины, является существенное снижение напряжений в балочках разрезной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514527
Дата охранного документа: 27.04.2014
10.05.2014
№216.012.bfad

Охлаждаемая турбина

Охлаждаемая турбина содержит рабочее колесо с установленными на нем рабочими лопатками с двумя контурами охлаждения, последовательно соединенными с воздушными каналами в рабочем колесе, с независимыми кольцевыми диффузорными каналами, образованными на поверхности рабочего колеса, соединенными с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002514818
Дата охранного документа: 10.05.2014
+ добавить свой РИД