ЛОПАСТНОЙ НАСОС
VANE PUMP

Изобретение относится к насосостроению и может быть использовано в турбонасосных агрегатах ракетной техники.
Для высокооборотных турбонасосных агрегатов, применяемых в ракетной технике, требуют решения задачи охлаждения подшипниковых опор и обеспечения высокой всасывающей способности насосов.
Охлаждение подшипников осуществляют перепуском части компонента топлива через подшипники. Например, в турбонасосном агрегате по патенту №2175407 (Россия) часть компонента топлива высокого давления, взятая после насоса, пропускается через подшипник на вход центробежного колеса.
В насосном агрегате с боковым подводом жидкости по патенту №2314436 (Россия) для повышения всасывающей способности насоса установлен предвключенный шнек, а охлаждение подшипника осуществлено перепуском части компонента топлива, взятого со входа в шнек, через подшипник.
Известен также лопастной насос с боковым подводом жидкости, взятый за прототип изобретения, в котором охлаждение подшипника осуществлено частью компонента топлива, взятого со входа в колесо и с помощью дополнительных лопаток импеллера прокачиваемого через подшипник и возвращаемого в боковой подвод на вход в насос (см. рис.40 на с.93 книги « Проектирование и расчет уплотнений высокооборотных валов», автор М.В.Краев, г.Красноярск, 1978 г.).
В известном насосе по прототипу решена задача охлаждения подшипника, но всасывающая способность ухудшается, т.к. компонент топлива на входе в колесо подогревается.
Изобретение направлено на повышение всасывающей способности лопастного насоса с боковым подводом жидкости.
Для этого в лопастном насосе, содержащем боковой входной патрубок для подвода рабочей жидкости, кольцевой входной коллектор, вал, проходящий сквозь входной коллектор с зазором, лопастное колесо и подшипник, установленные на валу по обе стороны зазора, и отверстия, выполненные во входном коллекторе, соединяющие полость входного коллектора с полостью подшипника, в отличие от прототипа на валу по длине зазора выполнен винтовой насос с входом со стороны подшипника и выходом в сторону лопастного насоса.
Винтовой насос создает дополнительный подпор перед лопастным колесом, обеспечивая и охлаждение подшипника и повышение всасывающей способности лопастного насоса одновременно.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема лопастного насоса.
Лопастной насос содержит боковой входной патрубок 1 для подвода рабочей жидкости, кольцевой входной коллектор 2, вал 3, проходящий сквозь входной коллектор с зазором 4, лопастное колесо 5 и подшипник 6, установленные на валу по обе стороны зазора 4, и отверстия 7, выполненные во входном коллекторе, соединяющие полость 8 входного коллектора с полостью 9 подшипника.
На валу 3 по длине зазора 4 выполнен винтовой насос 10 с входом 11 со стороны подшипника 6 и выходом 12 в сторону лопастного колеса 5.
Характеристики лопастного насоса определяются по заданию на проектирование. Для увеличения напора винтовая нарезка противоположного направления может быть выполнена и на диаметре зазора 4 входного коллектора 2.
При работе лопастного насоса рабочая жидкость по входному патрубку 1 поступает в кольцевой входной коллектор 2 и далее на вход 13 лопастного колеса 5, одновременно с этим часть жидкости по отверстиям 7 из полости 8 входного кольцевого коллектора прокачивается через полость 9 подшипника 6, через подшипник 6 и вход 11 винтовым насосом 10 в сторону лопастного колеса 5.
Винтовой насос 10 обеспечивает на выходе 12 расчетный подпор и на входе 13 лопастного колеса повышенное входное давление смешанного потока рабочей жидкости.
Использование изобретения позволяет при обеспечении надежного охлаждения подшипника повысить всасывающую способность лопастного насоса.