Результат интеллектуальной деятельности: ДВУХСЕКЦИОННЫЙ ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС

Изобретение относится к авиадвигателестроению и касается устройства центробежно-шестеренных насосов маслосистем авиационных газотурбинных двигателей.

Известен двухсекционный центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус с двумя парами разделителей полостей всасывания и нагнетания и шестерни с крыльчатками, расположенные на двух общих валах, установленных в опорные подшипники (М.М.Бич, Е.В.Вейнберг, Д.Н.Сурнов. Смазка авиационных газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1979, с.57, рис.4.11 и 4.12).

К недостатку известного насоса относится низкая надежность работы опорных подшипников, расположенных в застойных полостях корпуса, где отсутствует проток смазки. Нередко за опорными подшипниками устанавливают манжетные уплотнения, которые герметично перекрывают полость за подшипником, исключая таким образом возможность даже частичной смены отработанной смазки на свежую.

Благодаря отсутствию циркуляции смазки через опорные подшипники они перегреваются, что приводит к коксообразованию в масле и последующему недопустимому износу подшипников, следовательно, к отказу насоса в работе и выходу двигателя из строя. Учитывая высокую теплонапряженность современных газотурбинных авиационных двигателей, предназначенных к установке на сверхзвуковые самолеты, летающие при скоростях (М=3), к охлаждению подшипников насосов системы смазки предъявляются повышенные требования.

Задачей изобретения является введение принудительной циркуляции смазки через расположенные внутри корпуса опорные подшипники за счет разворота разделителей в одной из пар разделителей полостей всасывания и нагнетания, благодаря которому полости за опорными подшипниками будут сообщены с одной из полостей всасывания. Это ведет, в конечном счете, к повышению надежности работы.

Указанная задача достигается тем, что в двухсекционном центробежно-шестеренном насосе, содержащем корпус с двумя парами разделителей полостей всасывания и нагнетания и шестерни с крыльчатками, расположенные на двух общих валах, установленных в опорные подшипники, в нем внутри корпуса образована разделительная полость, сообщенная с полостями, в которых размещены опорные подшипники, по меньшей мере, в одной из пар разделителей полостей всасывания и нагнетания разделители развернуты в противоположные стороны, при этом одна из полостей всасывания обращена внутрь корпуса и сообщена с разделительной полостью.

Повернув один из четырех всасывающих каналов насоса внутрь корпуса и соединив его через разделительную полость с тремя полостями за опорными подшипниками, расположенными внутри корпуса, мы обеспечим принудительную циркуляционную смазку для трех из четырех опорных подшипников, так как просачивающаяся из полости нагнетания через шестерни смазка одной из секций насоса будет охлаждать подшипники, а затем уже эвакуироваться в одну из полостей всасывания другой секции.

Таким образом, часть смазки в насосе будет циркулировать нетрадиционным способом:

из полости нагнетания одной секции через опорные подшипники, расположенные внутри корпуса, и разделительную полость в полость всасывания второй секции и далее через полость нагнетания второй секции к объединенному выходу из насоса. Четвертый опорный подшипник, расположенный с внешней стороны корпуса, охлаждается и смазывается барботажной смазкой, организованной в коробке приводов, с которой стыкуется насос, то есть традиционным способом.

На чертеже показан продольный разрез двухсекционного центробежно-шестеренного насоса.

Маслонасос состоит из корпуса 1 с установленными в нем неподвижно или выполненными за одно целое разделителями 2, 3 и 4, 5 полостей всасывания и нагнетания и шестерен с крыльчатками 6, расположенных на двух общих валах 7 и 8, установленных в опорные подшипники 9 и 10. Разделители 2 и 3 установлены в корпусе 1 в одну сторону, поэтому полости всасывания 11 расположены с одной (внешней) стороны корпуса, а разделители 4 и 5 развернуты в разные стороны, поэтому одна из полостей всасывания 11 расположена с внешней стороны корпуса, а другая обращена внутрь корпуса. Всасывающая полость 11, обращенная внутрь корпуса 1, через разделительную полость 12 сообщена с полостями, в которых размещены опорные подшипники 9.

При работе насоса приводится во вращение приводной вал 8. Шестерни с крыльчатками 6, кинематически связанные между собой через общие валы 7 и 8, также приходят во вращение. Масло из всасывающих полостей 11 поступает внутрь насоса и отсекается от них разделителями 2, 3 и 4, 5. Часть масла под давлением просачивается из полостей нагнетания через зазоры между шестернями с крыльчатками 6 и корпусом 1, попадает в полости, где размещены опорные подшипники 9, от которых оно через разделительную полость 12 поступает во всасывающую полость 11, обращенную внутрь корпуса 1, и далее через нагнетающую полость на выход из насоса. Опорный подшипник 10, расположенный на приводном валу 8, также охлаждается маслом, просочившимся по зазорам между шестерней с крыльчаткой 6 и корпусом 1, которое отводится в коробку приводов, стыкуемую к насосу.