Центробежно-шестеренный маслонасос

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных маслонасосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей. Центробежно-шестеренный маслонасос содержит корпус, расположенные в расточках корпуса шестерни с каналами подвода масла, подключенными в полость всасывания, и выполненные за одно целое с шестернями ведущий и ведомые роторы, установленные в опорных подшипниках, размещенных в полостях корпуса, обращенных в сторону полости привода к насосу. Полость опорных подшипников ведомого ротора изолирована от полости привода. Полость подшипников ведущего ротора сообщена с полостью привода и соединена каналами с полостью опорных подшипников ведомого ротора, которая дополнительно подключена магистралью к полости всасывания. Изобретение позволяет обеспечить принудительную циркуляцию смазки через опорные подшипники сразу двух роторов без использования вспомогательных насосов, что повышает надежность работы насоса и упрощает его конструкцию. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения и касается устройства центробежно-шестеренных маслонасосов, применяемых в маслосистемах авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) для подачи и откачки масла.

Известен центробежно-шестеренный маслонасос, содержащий расположенные в расточках корпуса шестерни с каналами подвода масла, подключенными в полость всасывания, и выполненные за одно целое с шестернями ведущий и ведомый роторы, установленные в опорных подшипниках, размещенных в полостях корпуса, обращенных в сторону привода (см. патент №2484308 МПК F04D 13/12, F04C 11/00, опубл. 10.06.2013 г.).

В известном насосе при вертикальном расположении приводной рессоры в полостях корпуса, где установлены опорные подшипники роторов, благодаря барбатажу смазки со стороны полости привода, скапливается масло в замкнутых пространствах.

Принимая во внимание большую частоту вращения центробежно-шестеренных насосов (до 10000 об/мин и более), смазка в полостях опорных подшипников роторов быстро перегревается с образованием смолистых отложений и кокса, что может привести к заклиниванию подшипников и снижает надежность работы насоса. Следует заметить, что при горизонтальном расположении приводной рессоры насоса подобной проблемы не возникает, так как смазка, попадающая в полости опорных подшипников роторов, имеет естественный сток в сторону полости привода; однако в маслосистеме авиационного ГТД есть место, где избежать использования вертикальной рессоры для привода насоса не удается (например, при размещении насоса под промежуточным корпусом с приводом от ротора двигателя).

Установка уплотнений, отделяющих полости опорных подшипников роторов от полости приводной рессоры, усложняет конструкцию насоса и не решает проблему надежности, так как не обеспечивает смазку и охлаждение подшипников.

Задача изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы насоса.

Указанная задача решается тем, что в известном центробежно-шестеренном маслонасосе, содержащем расположенные в расточках корпуса шестерни с каналами подвода масла, подключенными в полость всасывания, и выполненные за одно целое с шестернями ведущий и ведомый роторы, установленные в опорных подшипниках, размещенных в полостях корпуса, обращенных в сторону привода, согласно изобретению полость опорных подшипников ведомого ротора изолирована от полости привода, а полость опорных подшипников ведущего ротора сообщена с полостью привода и соединена каналами с полостью опорных подшипников ведомого ротора, которая дополнительно подключена магистралью к полости всасывания.

Для интенсификации охлаждения опорных подшипников роторов целесообразно полость всасывания разделить перегородкой на две автономные полости, каждая из которых сообщена с каналами подвода масла своей шестерни, причем одну из полостей подключить к магистрали.

При реализации предложения исключаются застойные зоны в полостях опорных подшипников обоих роторов насоса и обеспечивается принудительная циркуляция смазки через опорные подшипники роторов без использования вспомогательных насосов, что упрощает конструкцию устройства.

На чертеже представлен общий вид центробежно-шестеренного маслонасоса.

В расточках корпуса 1 расположена находящаяся в зацеплении пара шестерен 2 и 3, в ступице которых выполнены каналы 4 подвода масла в межзубовые впадины, подключенные в полость всасывания, разделенную перегородкой 5 на две автономные и равные по объему камеры 6 и 7. Камера 6 сообщена через каналы 4 с межзубовыми впадинами шестерни 3.

Шестерни 2 и 3 изготовлены за одно целое с ведущим 8 и ведомым 9 роторами соответственно. Ведущий ротор 8 соединяется с приводной вертикальной рессорой (на чертеже не показано). Роторы 8 и 9 установлены в опорные подшипники, соответственно 10 и 11, размещенные в полостях 12 и 13 корпуса 1, состоящего из двух частей. Полости 12 и 13 обращены в сторону полости привода 14, через которую проходит ведущий ротор 8 и приводная рессора. Полость 12 через верхний опорный подшипник 10 и кольцевое пространство между ведущим ротором 8 и корпусом 1 сообщена с полостью 14 привода к насосу, а через канал 15 - с полостью 13, которая, в свою очередь, подключена к магистрали 16 и изолирована от полости 14. Магистраль 16 выведена внутрь камеры 7, а камера 6 сообщена с заборным патрубком 17 подвода масла к насосу. Полость 13 отделена от полости 14 герметичной заглушкой 18.

При работе центробежно-шестеренный маслонасос приводится во вращение через закрепленную на конце ведущего ротора 8 вертикальную рессору (не показана). Шестерни 2 и 3 начинают вращаться, а в полость 14 поступают частицы смазки, так как приводная рессора и ведущий вал 8 расположены в той полости двигателя, где происходит интенсивный барботаж масла. Из полости 14 поток масла через подшипник 10 ведущего ротора 8 и полость 12 по каналу 15 перетекает в полость 13, где смазывает и охлаждает опорные подшипники 11 ведомого ротора 9 и поступает в магистраль 16, которая подключена к изолированной камере 7, отделенной заборным патрубком 17. Через каналы 4 в межзубовых впадинах шестерен 2 и 3 масло переправляется в полость нагнетания на выход из насоса.

Предложенный маслонасос позволяет обеспечить принудительную циркуляцию смазки через опорные подшипники сразу двух роторов без использования вспомогательных устройств (насосов), что, по мнению заявителя, повышает надежность работы насоса и упрощает его конструкцию.

1. Центробежно-шестеренный маслонасос, содержащий расположенные в расточках корпуса шестерни с каналами подвода масла, подключенными в полость всасывания, и выполненные за одно целое с шестернями ведущий и ведомые роторы, установленные в опорных подшипниках, размещенных в полостях корпуса, обращенных в сторону полости привода к насосу, отличающийся тем, что полость опорных подшипников ведомого ротора изолирована от полости привода, а полость подшипников ведущего ротора сообщена с полостью привода и соединена каналами с полостью опорных подшипников ведомого ротора, которая дополнительно подключена магистралью к полости всасывания.

2. Центробежно-шестеренный маслонасос по п. 1, отличающийся тем, что полость всасывания разделена перегородкой на две автономные полости, каждая из которых сообщена с каналами подвода масла своей шестерни, причем одна из полостей подключена к магистрали, соединяющей ее с полостью ее опорного подшипника.