[发明专利]带叶轮中心补压调节装置的气心泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种大流量调节比的燃油泵，尤指一种气心泵，该气心泵带有一种用于提高气心泵工作性能和效率的叶轮中心补压调节装置。

背景技术

气心式油泵（气心泵）是近年来在离心泵的基础上发展而来的新式油泵，可用于大流量、低粘度、强腐蚀介质的泵油场合。这类动力式泵与容积泵相比，具有诸多优势，如可用于泵润滑性能较差的液体或有腐蚀性的液体，可在较低的压头下供应大流量液体。

气心泵的主要结构特点是在泵体工作部分无摩擦工作面。但通常情况下普通离心泵的效率在节流时比柱塞泵要低得多，而气心泵的性能就很优越，如：气心泵采取直接机械传动，原动输出轴与泵之间不需要减速装置；比出口节流式离心泵的功率消耗小得多；比出口节流式离心泵在低供油量时油的温升小得多；控制及调节装置的复杂程度比涡轮泵要减化很多，能满足如药液输送、舰船燃油或冷却系统及燃气轮机供油及其它大流量调节供油等场合的应用需求。

气心泵可看作是在离心泵基础上增加进口节流装置而成，借助改变泵进口节流阀的开度来实现流量调节。由于存在多处节流、绕流等，在局部压力过低或压差较大时易析出气泡，严重的更导致气蚀。气蚀是一种液体从汽化产生的空泡至气泡完全破灭，使过流部件受到腐蚀、损坏的现象。一般进口节流对任何离心泵都会造成进口空穴现象，在燃油中出现气泡，会使叶轮表面受到浸蚀而形成麻点。由试验测试发现，气心在工作叶轮叶栅通道内形成后，可大体将其内的截止流动模型分成两个：气心区和液流区，两者间有一层厚度较薄的交界层。气心泵中，由于气心区气态所占比例相当大，很少存在像离心泵那样的液体挤破气泡时强烈冲击造成金属表面的腐蚀；但液-气交界层是气泡密集地带，存在大量气到液的相变，便可能造成气蚀破坏；至于液流区，与离心泵在工作轮内的流动无差别，而且夹杂一部分由气心区来的气泡，这些气泡在压力高的地方（如工作轮边缘、出口装置），也可能造成气蚀破坏。气心泵的气蚀在叶轮及叶片上表现得尤为严重。被气蚀破坏了的叶轮表面腐蚀成一个个凹坑或小孔，严重时被腐蚀成海棉状，甚至使叶片脱落。在进口导管处也可能发生气蚀破坏现象。气心泵叶片一旦被气蚀之后，不仅会引起泵的振动和噪音加强，而且会使流量、压力、功率和效率等迅速下降，严重时会造成泵进口或叶轮处破坏，导致泵不能正常工作。气蚀现象常常是造成气心泵出现故障的主要原因之一。

传统抑制气穴的方法有：尽量缩短进口长度；在工作叶轮前装一个预压导轮；提高吸油管的表面精度；进口处的流通面积应当足够以满足流量不饱和；正确选择液流进入工作叶轮叶片进口边缘的冲角，使相对速度降低；把叶片的进口端作成具有小半径圆角的尖角形，同时使叶片从薄到厚平滑过渡；选择转速时，应在保证不发生气蚀破坏的条件下，使转速愈大愈好；在叶轮进口处增设一个小的辅助离心泵，以该泵的出口压力来增高叶轮的进口处的压头等众多方法。这些方法在结构及工况等方面提出了抑制气穴的方法，但其无论发生气穴与否都存在于流道中，抑制气泡产生的同时一定程度限制了泵的性能。

因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。

发明内容

本发明提供一种带叶轮中心补压调节装置的气心泵，通过带有叶轮中心补压调节装置进而提高气心泵的工作性能和效率。

本发明采用如下技术方案：一种带叶轮中心补压调节装置的气心泵，其包括有：传动组件，所述传动组件包括有传动轴及与传动轴相联接的输入轴；叶轮组件，所述叶轮组件包括有固定于所述传动轴上的叶轮；进口调节组件，所述进口调节组件包括复位弹簧，进口节流阀与电磁阀，所述进口调节组件设置有调节所述进口节流阀左侧随动活塞两侧的控制压力进而调节所述气心泵进口流量的控制通道；叶轮中心补压调节装置，其包括有压比控制阀、调整弹簧、单向阀阀芯、压紧弹簧，所述通过调整弹簧的预压力及压比控制阀两端的有效作用面积比，得出需要压比控制阀动作的调节工作点， 所述燃油进入气心泵进口后，在所述电磁阀、进口节流阀左端活塞的联合驱动控制下，进口节流阀调节进入泵内的燃油流量，燃油经叶轮旋转做功，在气心泵燃油出口处形成高压油液向系统供油，所述叶轮中心补压调节装置中，在叶轮中心压力过低时，将进口节流阀阀口处的较高压力燃油部分引至叶轮中心，提高叶轮中心气泡溢出临界点的局部低压。

所述传动轴与输入轴通过花键连接，传动轴为内花键，输入轴为外花键。

所述传动轴以一副深沟球轴承支承，所述传动组件包括有紧压于右侧深沟球轴承的轴承端盖、抵紧于左侧深沟球轴承的挡板，所述深沟球轴承通过轴承端盖和挡板轴向定位。