一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃油系統(tǒng)領(lǐng)域，特別涉及一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]加力離心栗是航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃油系統(tǒng)的重要部件，其功能是向加力燃油系統(tǒng)提供具有一定壓力和流量的燃油。已有的加力離心栗結(jié)構(gòu)如圖1所示，通常由葉輪I和殼體2組成。殼體2包括蝸室3和擴(kuò)散管4。葉輪I采用徑向直葉輪，蝸室3采用斷面形狀為半圓形的同心蝸殼，葉輪I安裝在蝸室3中。擴(kuò)散管4為圓錐形擴(kuò)散管，擴(kuò)散管4與蝸室3連通。在擴(kuò)散管4的內(nèi)壁設(shè)有錐形套管5。在蝸室3和錐形套管5的交界處形成隔舌6，隔舌6的安裝角為43°。在蝸室3中心處設(shè)有與葉輪同心的離心栗入口 7，擴(kuò)散管4的出口為離心栗出口 8，葉輪的葉片外緣旋轉(zhuǎn)形成的輪廓線為葉輪出口 9ο殼體2、葉輪出口 9和栗出口 8形成了腔室10。
[0003]加力離心栗的工作過(guò)程為:燃油從栗入口7進(jìn)入加力離心栗，經(jīng)過(guò)葉輪I的高速旋轉(zhuǎn)獲得動(dòng)能和壓能，從葉輪出口9甩出進(jìn)入腔室10，由擴(kuò)散管4導(dǎo)出進(jìn)入輸油管路。加力離心栗在使用過(guò)程中，在隔舌6下游附近蝸室3內(nèi)壁面出現(xiàn)空蝕損傷區(qū)11?？瘴g損傷區(qū)11范圍從以隔舌安裝角為起點(diǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)9°到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)27°的區(qū)域壁面。空蝕損傷是由于燃油在流動(dòng)過(guò)程中，當(dāng)局部靜壓降低到燃油的飽和蒸汽壓時(shí)，燃油液體內(nèi)氣核爆發(fā)性長(zhǎng)大成空泡。當(dāng)空泡潰滅時(shí)，產(chǎn)生沖擊波和微射流作用于殼體壁面，從而導(dǎo)致殼體壁面的金屬材料發(fā)生剝蝕。加力離心栗殼體2的材料為鑄鋁合金，密度小，重量輕，但是抗空蝕破壞能力較弱。
[0004]由于受空蝕損傷的影響，大大縮短了加力離心栗的使用壽命，增加了維修成本。空蝕嚴(yán)重時(shí)還會(huì)在空蝕損傷區(qū)11處的殼體壁面形成穿透性孔洞，導(dǎo)致燃油泄漏，嚴(yán)重威脅航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行安全。因此，對(duì)加力離心栗的空蝕損傷區(qū)進(jìn)行防護(hù)顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為克服已有技術(shù)的不足之處，提出一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗，可對(duì)加力離心栗的空蝕損傷區(qū)進(jìn)行防護(hù)，減少維修成本，且延長(zhǎng)加力離心栗的使用壽命，保證航空發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行安全。
[0006]本發(fā)明提出的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗，該加力離心栗由葉輪和殼體組成，殼體包括蝸室和擴(kuò)散管，葉輪安裝在蝸室中；擴(kuò)散管與蝸室連通;在擴(kuò)散管的內(nèi)壁設(shè)有錐形套管;在蝸室和錐形套管交界處形成隔舌;其特征在于，殼體還包括活動(dòng)鋼套和固定銷;在該蝸室內(nèi)壁面的空蝕損傷區(qū)開(kāi)有與活動(dòng)鋼套相匹配的凹槽，在凹槽處的內(nèi)壁面開(kāi)有一貫穿隔舌的通孔，使凹槽與擴(kuò)散管連通;所述活動(dòng)鋼套嵌入凹槽中，固定銷插入通孔中，固定銷的兩端分別與活動(dòng)鋼套和錐形套管相接觸。
[0007]該活動(dòng)鋼套可采用抗空蝕能力強(qiáng)的鉻鎳鉬系不銹鋼。
[0008]該活動(dòng)鋼套背部可開(kāi)有與固定銷相匹配的楔形孔。
[0009]本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果:
[0010]本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗在容易發(fā)生空蝕破壞的蝸室內(nèi)壁面，采用抗空蝕能力強(qiáng)的鉻鎳鉬系不銹鋼活動(dòng)鋼套代替抗空蝕能力較弱的鑄鋁合金壁面。本發(fā)明可以有效提高加力離心栗蝸室的抗空蝕能力，延長(zhǎng)加力離心栗的使用壽命。因空蝕破壞鋼套受損后，只需更換新的鋼套，節(jié)約了維修成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為原加力離心栗結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗結(jié)構(gòu)示意圖(含活動(dòng)鋼套和固定銷)。
[0013]圖3為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗結(jié)構(gòu)示意圖(不含活動(dòng)鋼套和固定銷)。
[0014]圖4為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗的活動(dòng)鋼套中截面剖視圖。
[0015]圖5為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗的活動(dòng)鋼套左端面剖視圖。
[0016]圖6為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗的固定銷中截面剖視圖。
[0017]圖7為本發(fā)明的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗的固定銷右端面剖視圖。
[0018]圖中:1.葉輪;2.殼體;3.蝸室;4.擴(kuò)散管;5.錐形套管;6.隔舌;7.栗入口；8.栗出口； 9.葉輪出口； 10.腔室；11.空蝕損傷區(qū)；12.活動(dòng)鋼套；13.固定銷；14.楔形孔；15.凹槽；16.通孔。
【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明提出的一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明如下:
[0020]本發(fā)明提出了一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗結(jié)構(gòu)如圖2所示，該加力離心栗是對(duì)已有的加力離心栗的改進(jìn)，與已有的加力離心栗同樣，由葉輪I和殼體2組成，殼體2包括蝸室3和擴(kuò)散管4。葉輪I采用徑向直葉輪，蝸室3采用斷面形狀為半圓形的同心蝸殼，葉輪I安裝在蝸室3中。擴(kuò)散管4為圓錐形擴(kuò)散管，擴(kuò)散管4與蝸室3連通。在擴(kuò)散管4的內(nèi)壁設(shè)有錐形套管5。在蝸室3和錐形套管5的交界處形成隔舌6，隔舌6的安裝角為43°。在蝸室3中心處設(shè)有與葉輪同心的離心栗入口7，擴(kuò)散管4的出口為離心栗出口8，葉輪的葉片外緣旋轉(zhuǎn)形成的輪廓線為葉輪出口 9。殼體2、葉輪出口 9和栗出口 8形成了腔室10。本發(fā)明改進(jìn)之處是:殼體還包括活動(dòng)鋼套12和固定銷13?；顒?dòng)鋼套12的安裝角范圍為以隔舌安裝角(43°)為起點(diǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2°到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)37°的圓周壁面上，固定銷13位于水平位置。在活動(dòng)鋼套12背部開(kāi)有與固定銷13相匹配的楔形孔14。為了安裝活動(dòng)鋼套12和固定銷13，如圖3所示，在蝸室3內(nèi)壁面開(kāi)有與活動(dòng)鋼套12相匹配的凹槽15，在凹槽15處的內(nèi)壁面開(kāi)有一貫穿隔舌6的通孔16，使凹槽15與擴(kuò)散管4連通?；顒?dòng)鋼套12嵌入凹槽15中，取代原來(lái)加力離心栗的空蝕損傷區(qū)11附近的鑄鋁合金壁面。固定銷13插入通孔16，嵌入楔形孔14內(nèi)，固定銷13的兩端分別與活動(dòng)鋼套12和錐形套管5相接觸。所述活動(dòng)鋼套12的材料采用抗空蝕損傷能力強(qiáng)的鉻鎳鉬系不銹鋼。當(dāng)活動(dòng)鋼套12因空蝕受損后，可拆卸換入新的鋼套。
[0021]本發(fā)明的葉輪和殼體與已有的加力離心栗結(jié)構(gòu)相同，改進(jìn)的活動(dòng)鋼套與固定銷的【具體實(shí)施方式】說(shuō)明如下:
[0022]活動(dòng)鋼套12的周向尺寸應(yīng)覆蓋空蝕損傷區(qū)11。為了減輕重量，活動(dòng)鋼套12的周向尺寸不易過(guò)大，且便于安裝與拆卸，考慮以上因素，活動(dòng)鋼套12的周向范圍為以隔舌安裝角(43°)為起點(diǎn)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)2°到逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)37°的圓周壁面上?；顒?dòng)鋼套12的外形為一半圓環(huán)的管殼，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖4所示，周向尺寸為33.36mm，外圓周半徑為57mm，內(nèi)圓周半徑為55mm。在活動(dòng)鋼套12的背部開(kāi)有用于固定活動(dòng)鋼套12的水平楔形孔14，楔形孔14內(nèi)壁面圓周半徑為56.5_，其外形尺寸與固定銷13的左端匹配?；顒?dòng)鋼套12的端面形狀為如圖5所示的半圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)徑為7mm，外徑為9mm。固定銷13為類似長(zhǎng)方體的楔塊，其結(jié)構(gòu)尺寸如圖6所示，上端長(zhǎng)10.43mm，下端長(zhǎng)7.89mm，左端面與活動(dòng)鋼套12的楔形孔14的內(nèi)壁弧面相切，右端面與錐形套管5的外壁弧面相切。右端面結(jié)構(gòu)如圖7所示，寬為1.5_，高為1.5_。
[0023]為了安裝活動(dòng)鋼套12，在活動(dòng)鋼套12預(yù)安裝的位置處的殼體I內(nèi)壁面徑向加工2mm厚度凹槽15，其形狀與活動(dòng)鋼套12—致，活動(dòng)鋼套12嵌入式安裝于凹槽15內(nèi)。
[0024]為了安裝固定銷13，在加力離心栗殼體I內(nèi)壁面開(kāi)有一貫穿隔舌的通孔16，使凹槽15與擴(kuò)散管4連通。固定銷13插入通孔16，嵌入活動(dòng)鋼套12背部的楔形孔14內(nèi)，用于固定活動(dòng)鋼套12?；顒?dòng)鋼套12受到上下壁面、錐形套管5、固定銷13，以及流場(chǎng)的靜壓力等約束保持固定。
[0025]活動(dòng)鋼套12的安裝步驟:
[0026]①將活動(dòng)鋼套12從隔舌6端沿圓周逆時(shí)針?lè)较蛲迫氚疾?5;
[0027]②將固定銷13插入通孔16，嵌入活動(dòng)鋼套12背部的楔形孔14內(nèi)；
[0028]③將錐形套管5裝入擴(kuò)散管4內(nèi)；
[0029]拆卸過(guò)程反之即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗，該加力離心栗由葉輪和殼體組成，殼體包括蝸室和擴(kuò)散管，葉輪安裝在蝸室中；擴(kuò)散管與蝸室連通;在擴(kuò)散管的內(nèi)壁設(shè)有錐形套管;在蝸室和錐形套管交界處形成隔舌;其特征在于，殼體還包括活動(dòng)鋼套和固定銷;在該蝸室內(nèi)壁面的空蝕損傷區(qū)開(kāi)有與活動(dòng)鋼套相匹配的凹槽，在凹槽處的內(nèi)壁面開(kāi)有一貫穿隔舌的通孔，使凹槽與擴(kuò)散管連通;所述活動(dòng)鋼套嵌入凹槽中，固定銷插入通孔中，固定銷的兩端分別與活動(dòng)鋼套和錐形套管相接觸。2.如權(quán)利要求1所述一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗，其特征在于，該活動(dòng)鋼套采用鉻鎳鉬系不銹鋼。3.如權(quán)利要求1所述一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心栗，其特征在于，該活動(dòng)鋼套背部開(kāi)有與固定銷相匹配的楔形孔。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種帶活動(dòng)鋼套的加力離心泵，屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)加力燃油系統(tǒng)領(lǐng)域。該加力離心泵由葉輪和殼體組成，殼體包括蝸室和擴(kuò)散管，葉輪安裝在蝸室中；擴(kuò)散管與蝸室連通；在擴(kuò)散管的內(nèi)壁設(shè)有錐形套管；在蝸室和錐形套管交界處形成隔舌；殼體還包括活動(dòng)鋼套和固定銷；在蝸室內(nèi)壁面的空蝕損傷區(qū)開(kāi)有與活動(dòng)鋼套相匹配的凹槽，在凹槽處的內(nèi)壁面開(kāi)有一貫穿隔舌的通孔，使凹槽與擴(kuò)散管連通；所述活動(dòng)鋼套嵌入凹槽中，固定銷插入通孔中，固定銷的兩端分別與活動(dòng)鋼套和錐形套管相接觸。本發(fā)明可以有效提高加力離心泵蝸室的抗空蝕能力，延長(zhǎng)加力離心泵的使用壽命。因空蝕破壞鋼套受損后，只需更換新的鋼套，節(jié)約了維修成本。
【IPC分類】F04D29/42, F04D29/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105545811
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610051467
【發(fā)明人】范紅雨, 樸英
【申請(qǐng)人】清華大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年1月26日