[发明专利]齿轮泵、包括齿轮泵的泵送装置、和包括齿轮泵的飞行器燃料系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及齿轮泵，包括该齿轮泵的泵送装置，和包括该齿轮泵的飞行器燃料系统。特别地，本发明涉及通过利用稍微加压液体馈送来冷却齿轮泵的轴承从而提高泵送效率的齿轮泵，包括该齿轮泵的泵送装置，和包括该齿轮泵的飞行器燃料系统。

背景技术

典型的燃气涡轮发动机燃料供应系统包括燃料源，例如，燃料箱，和一个或多个泵，这些泵从燃料箱抽取燃料并将加压的燃料通过主供应管线传递到发动机燃烧室内的燃料歧管和燃料喷嘴。这些泵可包括飞行器或箱液面泵、增压泵、和高压泵。增压泵通常是离心泵而高压泵通常是齿轮泵，但是在一些应用中高压泵也可能是离心泵。在飞行器燃料系统中，加压燃料被从增压泵提供到高压泵。

齿轮泵通常包括泵壳体，第一齿轮和第二齿轮设置在泵壳体里。第一齿轮和第二齿轮具有在啮合区域啮合的齿轮齿，第一齿轮和第二齿轮的旋转加压液体馈送，例如在燃料供应系统中的燃料。在这方面，泵壳体大体限定在啮合区域的一侧的邻近第一齿轮和第二齿轮的进口腔，在啮合区域的与进口腔相对的一侧的邻近第一齿轮和第二齿轮的泵出口。泵出口包括由第一齿轮和第二齿轮的旋转对液体馈送的加压引起的高压液体馈送，而进口腔包括压力比泵出口压力低的液体馈送。

第一齿轮和第二齿轮每一个大体包括在第一齿轮和第二齿轮的相对侧上的耳轴以在旋转期间支撑第一齿轮和第二齿轮。由于第一齿轮和第二齿轮的旋转，耳轴通常产生可归因于摩擦的高温，并且通常采用液体馈送冷却流来冷却耳轴。耳轴通常通过将高压液体馈送的一部分从泵出口沿着耳轴的表面返回到进口腔来被冷却，由此利用了泵出口和进口腔之间的压力差来沿着耳轴的表面来驱动液体馈送流。不过，用来自泵出口的高压液体馈送来冷却耳轴不利地影响泵效率。

已经提出了采用来自进口腔的液体馈送的冷却齿轮泵中的耳轴的其它技术。一种这样的技术依赖于在齿轮齿分开时在啮合区域建立的低压区以将液体馈送吸入设置在啮合区域中的通道并且其迫使液体馈送从进口腔到达耳轴的表面。另一种这样的技术依赖于在液体馈送的进入进口腔的惯性流动路径中提供液体馈送到耳轴表面的通道的位置，第一齿轮和第二齿轮的旋转引起的抽吸将液体馈送吸入进口腔并且液体馈送的惯性使液体馈送流入通道而不是第一齿轮和第二齿轮。不过，这种技术经常提供对耳轴的不一致的冷却，因为达到耳轴的流体流的速度取决于多个因素，包括齿轮的旋转速度和齿轮泵内的动态流体流分布。

因此，期望提供一种齿轮泵，其通过利用来自齿轮泵的低压进口腔的液体馈送来冷却耳轴来提高在加压液体馈送例如燃料方面的效率，同时避免了与利用来自低压进口腔的液体馈送冷却耳轴的现有齿轮泵相关联的不一致的冷却。还期望提供包括齿轮泵的泵送装置和飞行器燃料系统。另外，本发明的其它令人满意的特征和特点将从下面对本发明的具体描述和所附的权利要求并结合附图以及本发明的该背景技术而变得易于理解。

发明内容

齿轮泵、泵送装置、和飞行器燃料系统被提供。在实施例中，泵送装置包括增压泵，其与液体馈送源流体连通，被构造成加压液体馈送以产生稍微加压液体馈送。齿轮泵，其与增压泵流体连通，被构造成接收来自增压泵的稍微加压液体馈送并进一步加压稍微加压液体馈送以产生高压液体馈送。齿轮泵包括泵壳体、第一齿轮和第二齿轮。第一齿轮和第二齿轮具有齿轮齿并且被设置在泵壳体内。第一齿轮的齿轮齿和第二齿轮的齿轮齿在啮合区域被啮合并且第一齿轮和第二齿轮每一个都包括相应的在它们的相对侧的耳轴。进口腔被限定在泵壳体并邻近第一齿轮和第二齿轮，位于啮合区域的一侧。进口腔被构造成迫使稍微加压液体馈送到第一齿轮和第二齿轮。泵出口被限定在泵壳体并邻近第一齿轮和第二齿轮，位于啮合区域的与进口腔相对的一侧。泵出口被构造成传送来自齿轮泵的高压液体馈送。轴承被构造成支撑第一齿轮和/或第二齿轮中的至少一个耳轴。轴承界面被限定在轴承和至少一个耳轴之间。流动路径被限定在轴承界面和进口腔之间以在增压泵的压力下提供稍微加压液体馈送到轴承界面。