Результат интеллектуальной деятельности: ЭЛЕКТРОНАСОСНЫЙ АГРЕГАТ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах терморегулирования изделий авиационной и ракетной техники, а также в других областях техники.

Известен электронасосный агрегат (ЭНА), содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, установленные в нем два электронасоса, входные полости которых объединены с входным штуцером, а их выходные полости через обратные клапаны связаны с выходным штуцером (авторское свидетельство СССР N 155399, кл. F04D 13/14, 1963).

Недостатком этого ЭНА являются значительные габариты и масса, что является следствием наличия двух обратных клапанов, а также наличие общего корпуса наряду с корпусами электронасосов.

Этого недостатка лишен выбранный в качестве прототипа ЭНА, содержащий корпус, снабженный входным и выходным штуцерами, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, при этом входные полости электронасосов сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов (Краев М.В., Лукин В.А., Овсянников Б.В. Малорасходные насосы авиационных и космических систем. Москва, Машиностроение, 1985, с.20, рис.1.12).

Недостатком этого ЭНА являются низкая надежность ЭНА, так как выполнение спиральных диффузоров в корпусе возможно только при использовании литья для изготовления корпуса со свойственными этому технологическому процессу недостатками - низким качеством поверхности, возможностью образования трещин, в том числе и в процессе эксплуатации, и т.д. Другим недостатком прототипа является низкая точность изготовления из-за изменений взаимного положения входного и выходного штуцеров по отношению к посадочным местам корпуса, вызываемых приваркой входного и выходного штуцеров к корпусу, т.к. неизбежная при сварке поводка материала происходит в зоне приварки штуцеров, что изменяет их фактическое положение по отношению к расчетному.

Задачей является повышение надежности и точности изготовления ЭНА за счет обеспечения возможности механической обработки с высокой чистотой поверхности ряда конструктивных элементов, что дает возможность избежать применения литья при изготовлении корпуса ЭНА, а также за счет обеспечения высокой точности положения штуцеров относительно корпуса.

Технический результат достигается тем, что в известном ЭНА, содержащем корпус, снабженный входным и выходным штуцерами, установленные в сквозной расточке корпуса с его противоположных концов два центробежных электронасоса, при этом входные полости электронасосов сообщены с входным штуцером, а выходные полости сообщены с выходным штуцером через двусторонний обратный клапан, установленный между диффузорами электронасосов в цилиндрической полости корпуса, ось которой параллельна оси сквозной расточки корпуса, согласно изобретению цилиндрическая полость корпуса выполнена сквозной, а диффузоры выполнены коническими, оси последних выполнены перпендикулярными оси цилиндрической полости корпуса, и в корпусе выполнены соосные коническим диффузорам выходящие в цилиндрическую полость корпуса сквозные технологические отверстия с установленными в них заглушками, при этом входной и выходной штуцеры выполнены заодно с корпусом, а в цилиндрической полости корпуса с ее торцев также установлены заглушки. Это позволяет получить технический результат - устранить необходимость применения при изготовления ЭНА литья с сохранением заданных параметров ЭНА и обеспечить отсутствие поводок штуцеров при сварке, т.к. штуцеры выполнены заодно с корпусом.

На фиг.1 приведен пример конкретного выполнения электронасосного агрегата, продольный разрез, на фиг.2 - то же, разрез по А-А.

ЭНА содержит корпус 1, снабженный входным 2 и выходным 3 штуцерами. В сквозной расточке 4 корпуса 1 с его противоположных концов установлены два центробежных электронасоса 5 и 6. Входные полости 7 и 8 электронасосов сообщены с входным штуцером 2, а выходные полости 9 и 10 сообщены с выходным штуцером 3 через двусторонний обратный клапан 11, установленный между диффузорами 12 и 13 электронасосов в цилиндрической полости 14 корпуса 1, ось 15 которой параллельна оси 16 сквозной расточки 4 корпуса. Цилиндрическая полость 14 корпуса 1 выполнена сквозной, а диффузоры 12 и 13 выполнены коническими, оси 17 и 18 последних выполнены перпендикулярными оси 15 цилиндрической полости 14 корпуса 1. В корпусе 1 выполнены соосные коническим диффузорам 12 и 13 выходящие в цилиндрическую полость 14 корпуса 1 сквозные технологические отверстия 19 и 20 с установленными в них заглушками 21, при этом входной 2 и выходной 3 штуцеры выполнены заодно с корпусом, а в цилиндрической полости 14 корпуса 1 с ее торцев также установлены заглушки 22. Каждый из электронасосов 5 и 6 содержит электродвигатель 23 с установленным на его валу рабочим колесом 24, а также неподвижно установленную в корпусе улитку 25. Обратный клапан 11 выполнен в виде штока 26 с тарелью 27, размещенной между седлами 28 и 29. Заглушки 21 и 22 приварены к корпусу 1, сварные швы показаны на фиг.1 и 2 зачерненными треугольниками.

ЭНА работает следующим образом: при включении электродвигателя 23 электронасоса 5 он вращает его рабочее колесо 24 в направлении по часовой стрелке на фиг.2. Электродвигатель 23 электронасоса 6 при этом не работает. Жидкость через входной штуцер 1, входную полость 7 электронасоса 5 поступает на периферию его рабочего колеса 24, затем через выходную полость 9 в улитке 25 поступает в конический диффузор 12, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее в цилиндрическую полость 14 корпуса и в выходной штуцер 3. При этом тарель 27 двустороннего обратного клапана 11 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого электронасосом 5, поджата к седлу 29 (как показано на фиг.1) и перекрывает проток жидкости через неработающий в данный момент электронасос 6 во входной штуцер 1. При отказе или выработке ресурса электронасоса 5 его выключают и включают электронасос 6. Электродвигатель 23 электронасоса 6 вращает его рабочее колесо 24. Жидкость через входной штуцер 1, входную полость 8 электронасоса 6 поступает на периферию его рабочего колеса 24, затем через выходную полость 10 в улитке 25 поступает в конический диффузор 13, где происходит преобразование кинетической энергии жидкости в энергию статического давления, и далее - в цилиндрическую полость 14 корпуса 1 и в выходной штуцер 3. При этом тарель 27 двустороннего обратного клапана 11 под воздействием статического давления жидкости, создаваемого электронасосом 5, подожмется к седлу 28 и перекроет проток жидкости через неработающий в данный момент электронасос 5 во входной штуцер 1. При этом внешняя герметичность ЭНА обеспечивается за счет установки заглушек 21 и 22, закрывающих отверстия, необходимые для монтажа двустороннего обратного клапана и механической обработки конических диффузоров.

В результате использования изобретения повышается надежность ЭНА, т.к. благодаря выбранной геометрии корпуса возможна механическая обработка с высокой чистотой поверхности конических диффузоров 12 и 13 через сквозные технологические отверстия 19 и 20, что дает возможность избежать применения литья при изготовлении корпуса ЭНА и заменить его прогрессивными высокопроизводительными методами обработки, например горячей штамповкой, что повышает механические свойства корпуса. Также повышается точность изготовления корпуса, т.к. выполнение штуцеров заодно с корпусом обеспечивает высокую точность взаимного положения входного и выходного штуцеров по отношению к посадочным местам корпуса. При этом применение сварочных операций при приварке заглушек 21 и 22 не изменяет положения штуцеров, а в местах возможной поводки материала при сварке нет никаких элементов конструкции, изменение геометрии которых снизило бы качество работы ЭНА. Применение сварки в заявленной конструкции не является необходимым, в частности, заглушки могут быть установлены с уплотнительными кольцами посредством фланцевых соединений.