ЦЕНТРОБЕЖНО-ШЕСТЕРЕННЫЙ НАСОС
CENTRIFUGAL GEAR PUMP

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных насосов, применяемых в гидросистемах машин и, в частности, в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей для подачи и откачки масла.
Известен центробежно-шестеренный насос, содержащий корпус с установленными в опорных подшипниках ведущим и ведомым роторами, в торцовых расточках шестерен которых размещены предвключенные радиальные крыльчатки (Патент РФ №2168655, кл. F04D 13/12, опубл. в 2001 г.).
В известном насосе для повышения его антикавитационных свойств перед предвключенной радиальной крыльчаткой каждого ротора установлено предвключенное осевое колесо, создающее крутку потока жидкости за собой и тем самым уменьшающее относительную скорость входа жидкости в центробежное колесо (радиальную крыльчатку).
К недостаткам известного насоса следует отнести невозможность секционирования агрегата (установку параллельно работающих откачивающих или нагнетающих насосов на двух общих валах), которое используется, как правило, в маслосистемах всех авиационных двигателей.
К другим недостаткам известного насоса следует отнести сложность конструкции и значительные габариты устройства.
Задача изобретения - уменьшить относительную скорость входа рабочей жидкости в предвключенную радиальную крыльчатку.
Указанная задача решается тем, что в известном центробежно-шестеренном насосе, содержащем корпус с установленными в опорных подшипниках ведущим и ведомым роторами, в торцовых расточках шестерен которых размещены предвключенные радиальные крыльчатки, согласно изобретению в корпусе перед каждой крыльчаткой соосно ротору выполнен циркуляционный колодец, снабженный индивидуальным каналом подвода рабочей жидкости, расположенным по касательной к боковой стенке колодца и направленным в сторону вращения примыкающего к нему ротора.
Благодаря цилиндрической форме циркуляционного колодца попадающая на его внутреннюю стенку струя жидкости под влиянием действующих на нее центростремительных сил начинает закручиваться в том же направлении, в каком вращается ротор с предвключенной крыльчаткой, что обеспечивает безударный вход жидкости на входные кромки лопаток центробежного колеса (крыльчатки).
Благодаря сокращению гидравлических потерь во входном устройстве насоса возрастает его антикавитационный запас, что позволяет отказаться от использования в его конструкции предвключенного осевого колеса (шнека).
На фиг.1 изображен общий вид центробежно-шестеренного насоса;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
В корпусе 1, состоящем из трех частей, установлены на опорных подшипниках качения ведущий и ведомый роторы 2 и 3, за одно целое с которыми выполнены шестерни 4 и 5 соответственно. В торцовых выточках шестерен 4, 5 расположены предвключенные радиальные крыльчатки 6, зафиксированные относительно роторов 2, 3 как в поперечном, так и в продольном направлении. В корпусе 1 установлены разделители 7, отделяющие полость всасывания 8 от полостей нагнетания 9 насоса, и выполненные перед крыльчатками 7 циркуляционные колодцы 10, 11, имеющие внутри цилиндрическую боковую стенку 12, касательно к которой расположены индивидуальные для каждого циркуляционного колодца входные каналы 13 и 14, направленные в сторону вращения роторов 2, 3, примыкающих к соответствующим колодцам. Подвод масла осуществляется к фланцу 15, отвод масла от насоса - через фланец 16.
При работе центробежно-шестеренный насос приводится во вращение с помощью закрепленной на конце ведущего ротора 2 шлицевой рессоры (не показана).
Шестерни 4 и 5 начинают вращаться в противоположные стороны, однако поступающая из фланца 15 рабочая жидкость распределяется с помощью входных каналов 13 и 14 таким образом, что поступающая в циркуляционные колодцы 10, 11 ее часть получает закрутку в ту же сторону, в какую вращаются примыкающие к ним роторы 2 и 3, что обеспечивает безударный вход жидкости на входные кромки лопаток крыльчаток 6.
Рабочая жидкость попадает в полости всасывания 8 через кольцевые расточки в зубчатых венцах шестерен 4, 5 и отсекается от нее разделителями 7, а затем выдавливается через полость нагнетания 9 к фланцу 16.
Реализация предложенной конструкции центробежно-шестеренного насоса позволит обеспечить секционирование насосного агрегата (установку насосов, параллельно работающих от единого приводного вала), что значительно упрощает конструкцию маслосистемы авиационного двигателя и снижает его вес.