[发明专利]一种高背压大流量超高速涡轮泵

说明书

本发明属于发动机燃料泵技术领域，具体涉及一种高背压大流量超高速涡轮泵。本发明中，壳体与涡轮进气盖固定连接，壳体与涡轮进气盖形成一空腔为涡轮腔，涡轮腔内安装涡轮转子，涡轮转子的轴通过位于壳体内部两端的角接触轴承支撑与壳体装配一体，并能够在涡轮腔内高速自由旋转；在涡轮转子的轴另一端与泵叶轮连接；泵叶轮被多出油口泵头包络，多出油口泵头固定安装在壳体上。本发明突破了超高速涡轮泵通常的小流量泵油输出、低背压排气的局限，可满足超燃冲压发动机的燃料供应需求。

技术领域

本发明属于发动机燃料泵技术领域，具体涉及一种高背压大流量超高速涡轮泵。

背景技术

随着高超速声速推进技术的发展，超燃冲压发动机技术日趋成熟。超燃冲压发动机的理想燃料泵为涡轮泵，而目前作为火箭发动机燃料泵的大尺寸低转速涡轮泵虽然技术较成熟，如美国普惠公司研制的大推力液体火箭发动机用涡轮泵，以及我国的航天六院十一研制的液体火箭发动机燃料输送用涡轮泵等，但受超燃冲压发动机结构体积小的局限，火箭发动机用涡轮泵难以实现其上的布局应用。因此，选用小尺寸超高速涡轮泵作为超燃冲压发动机的燃料泵就成为了最佳选择。

目前，超高速涡轮泵主要用于航天飞行器电液伺服系统中，是伺服液压能源系统核心动力部件。国际上，超高速涡轮泵以美国的‘三叉戟’远程战略导弹伺服系统应用为代表。在国内，航天一院十八所是航天伺服技术的专业单位，其超高速涡轮泵研制具有领先水平，所研制高集成度伺服涡轮泵已广泛应用于各类战略、战术武器型号以及运载火箭中，其总体指标接近国外。超高速涡轮泵具有体积小、转速高、比功率高、输出功率大等优点，极具作为超燃冲压发动机燃料泵的开发潜力。

发明内容

本发明解决的技术问题：本发明提供一种高背压大流量超高速涡轮泵，突破了超高速涡轮泵通常的小流量泵油输出、低背压排气的局限，可满足超燃冲压发动机的燃料供应需求。

本发明采用的技术方案：

一种高背压大流量超高速燃料增压涡轮泵，包括涡轮进气盖，涡轮泵壳体，涡轮转子，轴承，泵叶轮，多出油口泵头；壳体与涡轮进气盖固定连接，壳体与涡轮进气盖形成一空腔为涡轮腔，涡轮腔内安装涡轮转子，涡轮转子的轴通过位于壳体内部两端的角接触轴承支撑与壳体装配一体，并能够在涡轮腔内高速自由旋转；在涡轮转子的轴另一端与泵叶轮连接；泵叶轮被多出油口泵头包络，多出油口泵头固定安装在壳体上。

所述涡轮进气盖上钻有若干个进气喷管。

所述进气喷管沿半径等于涡轮叶片尺寸中径的圆周等角距布局，并与涡轮旋转面倾斜成一定角度。

所述泵叶轮与多出油口泵头形成泵腔。

所述多出油口泵头的泵叶轮外圆周加工四个切向出油口。

泵工作运转时，液体燃料沿着轴向进油口被吸入泵腔，在泵腔内被高速旋转的泵叶轮迅速增速增压，然后从多个出油口流出为发动机供油。

本发明的有益效果：

本发明提供一种高背压大流量超高速涡轮泵，能够突破了超高速涡轮泵通常的小流量泵油输出、低背压排气的局限，可满足超燃冲压发动机的燃料供应需求；本发明较现有超高速涡轮泵具有更高的涡轮速比和部分流泵比转速，涡轮气动效率和泵的液压效率均获得提高，从而整体发明具有更高的能量转化效率；本发明具有轻质紧凑、工艺简单、操作方便等优点。

附图说明

图1为本发明一种高背压大流量超高速涡轮泵剖视图；

图2为涡轮进气盖剖视图；

图3为多出油孔泵头剖视图；

图中：1-涡轮进气盖、2-螺钉、3-涡轮泵壳体、4-涡轮转子轴、5-轴承、6-泵叶轮、7-多出油口泵头、8-涡轮腔、9进油口、10-多进气喷嘴、11-多出油口、12-泵腔。