Центробежный порционер

 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к топливным системам самолетов, и служит для перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак. Цель изобретения повышение эффективности путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором топлива. Для этого в порционере, содержащем установленные на общем валу 13 крыльчатки 9 и 10 с лопатками 11 и 12, размещенные в корпусе 20, причем каждая крыльчатка подключена к одной из магистралей перекачки топлива, лопатки 11 и 12 на крыльчатках 9 и 10 с помощью штифтов 26 и 27 смонтированы подвижно в радиальном направлении. Штифты входят в пазы крыльчаток 9 и 10 так, что поток топлива с большим давлением перемещает лопатки 11 и 12 на периферию крыльчатки 9 и 10, а поток топлива с меньшим давлением перемещает лопатки к центру крыльчаток. Кроме того, крыльчатки 9 и 10 установлены на общем валу 13 с возможностью поворота таким образом, что могут занимать одна относительно другой заданное положение, причем они выполнены как зеркальное отражение друг друга. 1 з. п. ф лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиации, а именно к топливным системам самолетов, и служит для обеспечения одновременной перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак с целью поддержания центра тяжести топлива в заданной точке.

Известен объемный порционер [1] содержащий шестеренные устройства, два узла которых выполняют порционирующую функцию, а два использованы в качестве гидромоторов для привода порционирующих узлов.

Однако этот порционер требует высокой точности выполнения шестеренных пар в корпусах, поскольку перетекание топлива в зазорах существенно нарушает точность порционирования расходов топлива. Малые размеры зазоров вызывают опасность заклинения роторов.

Известен порционер, состоящий из двух крыльчаток с лопастями, сидящих на общем валу [2] Крыльчатки представляют собой мерительные механизмы одинаковой конструкции и размеров, причем каждая из них включена в свою магистраль перекачки. При равенстве напоров в магистралях перекачки они пропускают одинаковые количества топлива. Если напор в одной из магистралей перекачки больше, чем в другой, то крыльчатка этой магистрали работает как турбина, отдавая часть мощности второй крыльчатке, работающей при этом как насос. Это приводит к выравниванию расходов топлива.

Однако этот порционер не обеспечивает достаточной передачи мощности от одной крыльчатки к другой, что приводит лишь к частичному выравниванию расходов топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности порционера путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором.

Цель достигается тем, что в центробежном порционере, содержащем установленные в корпусе на общем валу крыльчатки с лопатками, размещенными в магистралях перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак, в крыльчатках выполнены радиальные и наклонные пазы, а лопатки снабжены штифтами, размещенными в радиальных пазах, при этом периферийные штифты взаимодействуют со стенками наклонных пазов противоположной крыльчатки с возможностью радиального смещения лопаток каждой крыльчатки в противоположных по отношению к общему валу направлениях. Кроме того, пазы и лопатки на каждой крыльчатке образуют для каждой из них зеркальное отражение друг другу.

На фиг. 1 показано размещение порционера в топливной системе; на фиг. 2 изображен порционер, вид спереди; на фиг. 3 он же, вид сбоку; на фиг. 4 показано сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 изображена одна из лопаток порционера в аксонометрии.

Порционер установлен в топливной системе (фиг. 1) в том месте, где топливо из периферийных баков 1 и 2 перекачивается в расходный бак 3. Система оборудована перекачивающими насосами 4 и 5, а также подкачивающим насосом 6 для подачи топлива по трубе 7 к двигателю (не показан). Насосы 4 и 5 соединены с расходным баком 3 через центробежный порционер 8, включающий две крыльчатки 9 и 10 (фиг. 2), которые являются зеркальным отражением одна другой. Крыльчатки оборудованы подвижными лопатками 11 и 12 и размещены на валу 13. Вал установлен в подшипниках 14 и 15 скольжения, закрепленных на ребрах 16 и 17 (фиг. 3), которые представляют собой направляющий аппарат. В продольном отношении вал 13 фиксируется колпачками 18 и 19. Корпус 20 порционера имеет входные патрубки 21 и 22, соединенные трубопроводами с насосами 4 и 5. Корпус представляет собой улитку-сборник топлива с выходным патрубком 23, открытым в бак 3. Лопатки 11 и 12 закреплены подвижно на крыльчатках 9 и 10 в пазах 24 и 25, размещенных в радиальном направлении. В эти пазы введены штифты 26 и 27, зафиксированные напрессованными втулками 28 и 29. Один, более длинный штифт 26 каждой лопатки введен в паз 30 противоположной крыльчатки. Так, штифты 26 с втулками 28 на лопатках 11 введены в пазы 30 на крыльчатке 10, а штифты противоположных лопаток 12 в пазы 30 на крыльчатке 9. Пазы 30 на крыльчатках 9 и 10 вырезаны наклонно (фиг. 2) по отношению к их радиусам, что обеспечивает перемещение лопаток 11 и 12 вверх и вниз (на больший или меньший радиус) при вращательном смещении крыльчаток одной относительно другой.

Центробежный порционер работает следующим образом.

При перекачке топлива из баков 1 и 2 в расходный бак 3 насосами 4 и 5 топливо поступает в бак 3 через порционер 8. Поскольку изготовить насосы с совпадающими на всех расходах характеристиками технологически сложно, то вполне очевидно, что один из насосов по отношению к другому развивает большее давление. Предположим, что насос 5 развивает давление топлива больше, чем насос 4. В этом случае при протекании топлива через порционер 8 крутящий момент на крыльчатке 10 больше крутящего момента на крыльчатке 9 (направление избыточного момента по стрелке Б, фиг. 2). Крыльчатка 10 поворачивается против часовой стрелки по отношению к крыльчатке 9. Это приводит к установке лопаток 11 на минимальном диаметре при перемещении штифтов 26 в нижнюю часть пазов 30 и по этой же причине к установке лопаток 12 на максимальном диаметре. В данном положении на лопатках 12 срабатывается больший перепад давлений, чем на лопатках 11, и крыльчатка 10 превращается в турбину, которая передает повышенный крутящий момент на крыльчатку 9, работающую как насос. Расход топлива на обеих крыльчатках выравнивается. Угол поворота крыльчаток 9 и 10, определяемый размером пазов 30, выбирается экспериментально.

Предлагаемый порционер по сравнению с известными проще конструктивно и не требует применения дополнительных источников энергии, как, например, электроэнергии, на которой работают электронные автоматы центровки, используемые в настоящее время.

Формула изобретения

1. ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ПОРЦИОНЕР, содержащий установленные в корпусе на общем валу крыльчатки с лопатками, размещенными в магистралях перекачки топлива из периферийных баков в расходный бак, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем увеличения крутящего момента на валу со стороны насоса с большим напором топлива, в нем в крыльчатках выполнены радиальные и наклонные пазы, а лопатки снабжены штифтами, размещенными в радиальных пазах, при этом периферийные штифты взаимодействуют со стенками наклонных пазов противоположной крыльчатки с возможностью радиального смещения лопаток каждой крыльчатки в противоположных по отношению к общему валу направлениях.

2. Порционер по п.1, отличающийся тем, что пазы и лопатки на крыльчатках образуют для каждой из них зеркальное отражение друг друга.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5