[发明专利]一种带增压孔的加力离心泵

说明书

技术领域

本发明属于航空发动机加力燃油系统领域，特别涉及一种带增压孔的加力离心泵结构设计，这种结构设计能有效解决加力离心泵因空化导致的空蚀损伤问题。

背景技术

加力离心泵是航空发动机加力燃油系统的重要部件，其功能是向加力燃油系统提供具有一定压力和流量的燃油。已有的加力离心泵结构如图1所示，通常由叶轮1和壳体2组成。壳体2包括蜗室3和扩散管4。叶轮1采用径向直叶轮，蜗室3采用断面形状为半圆形的同心蜗壳，叶轮1安装在蜗室3中。扩散管4为圆锥形扩散管，扩散管4与蜗室3连通。在扩散管4的内壁设有锥形套管5。在蜗室3和锥形套管5的交界处形成隔舌6，隔舌6的安装角为43°。在蜗室3中心处设有与叶轮同心的泵入口7，扩散管4的出口为泵出口8，叶轮的叶片外缘旋转形成的轮廓线为叶轮出口9。壳体2、叶轮出口9和泵出口8形成了腔室10。

加力离心泵的工作过程为：燃油从泵入口7进入加力离心泵，经过叶轮1的高速旋转获得动能和压能，从叶轮出口9甩出进入腔室10，由扩散管4导出进入输油管路。加力离心泵在使用过程中，在隔舌6下游附近蜗室内壁面出现了麻点、凹坑状的空蚀损伤，其破坏区域为空蚀损伤区11。空蚀损伤区11范围为以隔舌安装角为起点，逆时针旋转9°到逆时针旋转27°的区域壁面。空蚀损伤是由于空化导致壳体壁面金属材料发生剥蚀。空化是指燃油在流动过程中，当局部静压降低到燃油的饱和蒸汽压时，燃油液体内气核爆发性长大成空泡。当空泡溃灭时，产生冲击波和微射流作用于壳体壁面，对壳体壁面造成空蚀损伤。

空蚀严重时会在空蚀损伤区11处的壳体壁面形成穿透性孔洞，导致燃油泄漏，严重威胁航空发动机的运行安全。因此解决加力离心泵的空蚀损伤问题显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是解决加力离心泵的空蚀损伤问题，提出一种带增压孔的加力离心泵，可抑制加力离心泵空化的发生，从而避免因空化导致加力离心泵的空蚀损伤，延长加力离心泵的使用寿命，保证航空发动机的运行安全。

本发明提出的一种带增压孔的加力离心泵。该加力离心泵由叶轮和壳体组成，壳体包括蜗室和扩散管，叶轮安装在蜗室中；扩散管与蜗室连通；在扩散管的内壁设有锥形套管；在蜗室和锥形套管交界处形成隔舌；其特征在于，壳体还包括增压孔。增压孔是在壳体内开有一贯穿隔舌的通孔。

本发明的特点及有益效果：

本发明的一种带增压孔的加力离心泵是针对加力离心泵存在的空蚀损伤问题，采用在壳体内开有一贯穿隔舌的增压孔，从扩散管内引入一小股高压燃油，从隔舌下游流动分离区的涡核中心处附近蜗室内壁面喷出，可提高流动分离区的静压强，将流动分离区的流动分离涡破碎成小涡，并将小涡推离壳体壁面，小涡会随高速燃油而流出加力离心泵，从而有效抑制隔舌下游流动分离区空化的发生。从而避免因空化导致加力离心泵的空蚀损伤，且延长加力离心泵的使用寿命，保证航空发动机的运行安全。

附图说明

图1为原加力离心泵结构示意图。

图2为本发明的一种带增压孔的加力离心泵结构示意图。

图3为原加力离心泵腔室燃油流态示意图。

图4为本发明的一种带增压孔的加力离心泵腔室燃油流态示意图

图中：1.叶轮；2.壳体；3.蜗室；4.扩散管；5.锥形套管；6.隔舌；7.泵入口；8.泵出口；9.叶轮出口；10.腔室；11.空蚀损伤区；12.增压孔；13.流动分离区。

具体实施方式

本发明提出了一种带增压孔的加力离心泵结构，如图2所示。该加力离心泵是对已有的加力离心泵的改进，与已有的加力离心泵同样，由叶轮1和壳体2组成，壳体2包括蜗室3和扩散管4。叶轮1采用径向直叶轮，蜗室3采用断面形状为半圆形的同心蜗壳，叶轮1安装在蜗室3中。扩散管4为圆锥形扩散管，扩散管4与蜗室3连通。在扩散管4的内壁设有锥形套管5。在蜗室3和锥形套管5的交界处形成隔舌6，隔舌6的安装角为43°。在蜗室3中心处设有与叶轮同心的泵入口7，扩散管4的出口为泵出口8，叶轮的叶片外缘旋转形成的轮廓线为叶轮出口9。壳体2、叶轮出口9和泵出口8形成了腔室10。

本发明改进之处是：在壳体内开有一贯穿隔舌6的增压孔12。通过增压孔12，使蜗室3与扩散管4和锥形套管5相连通。