一种油汽混输系统的制作方法

文档序号:29842265发布日期:2022-04-27 13:17阅读:138来源:国知局

1.本发明属于油汽混输叶轮的技术领域,具体涉及一种油汽混输系统。


背景技术:

2.航空燃油泵是一种特殊的航空机电设备,属于燃油系统中核心部件。航空燃油泵以输送各种航空油料为主,给发动机、燃油系统提供一定的流量及压力。航空燃油泵从叶片型式可分为离心式、旋涡式、容积式与射流式;从驱动方式可分为:28v低压直流与270v高压直流、115v交流;从维护性可分为:一体式与分装式;从功能可分为供油泵、启动泵、散热泵和应急放油泵等。
3.离心式航空燃油泵属于航空油泵的一类,主要向供油箱、发动机等燃油系统提供一定的流量和压力,具有结构简单、工作可靠、转速高、体积小、流量大、性能平稳、容易操作、维修简单等特点。输送的介质为ry-3航空煤油,是一种混合物,其最大的含气率为14%。在极端工况时,离心式航空燃油泵中会存在ry-3航空煤油液态、气态及空气的混合物,会影响离心式航空燃油泵的安全可靠、高效运行。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种油汽混输系统,以提升航空燃油泵极限环境下的空化性能和非设计工况下的性能,且可以使用在扭曲叶片叶轮上。
5.本发明主要通过以下技术方案实现:一种油汽混输系统,包括从前至后依次设置的前置增压副叶轮和圆柱叶片主叶轮,采用变距螺旋结构的螺旋轴流叶轮作为前置增压副叶轮;所述圆柱叶片主叶轮的头部设置有缝隙射流槽;所述前置增压副叶轮的叶片进口边头部修圆,所述前置增压副叶轮的叶片头部设置有若干个与叶片进口边平行的通孔;油汽混输系统的叶轮运行方式为顺时针旋转,汽相被液体裹挟进入前置增压副叶轮,在升力的作用下进入圆柱叶片主叶轮,在离心力的作用下进入压水室。
6.本发明采用变距螺旋线绘制前置增压副叶轮,不仅便于加工,还容易对汽相进行有效束缚,前置增压副叶轮的头部设置排气孔,有利于疏散聚集在前置增压副叶轮的头部的汽相,可以有效减小离心式航空燃油泵小流量时的空泡析出速率,前置增压副叶轮叶片进口边的头部修圆,增大叶片进口面积,减小液体流过时的绝对速度,避免流动分离,提升油汽混输能力,在圆柱叶片主叶轮的头部设置缝隙射流槽,有利于汽相从高压区向低压区流动。
7.为了更好地实现本发明,进一步地,所述前置增压副叶轮的叶片进口边、叶片出口边分别与轮毅形成的夹角均为锐角,且范围为60
°
~80
°
,能够保证主叶轮入口冲击。
8.为了更好地实现本发明,进一步地,所述前置增压副叶轮的变距螺旋线随着轴向长度的增大而节距增大,且叶片形成的包角为270
°
~300
°
。变距螺旋线的耐气蚀性能好,对流体的约束壁等距螺旋线要强,300~360之间的叶片包角在使用时压力变化剧烈,本发明提
出270
°
~300
°
的包角可以减少叶片使用时所受压力变化剧烈的情况。
9.为了更好地实现本发明,进一步地,所述前置增压副叶轮与圆柱叶片主叶轮的进口直径、轮毂直径相等,所述前置增压副叶轮的叶片出口边与圆柱叶片主叶轮的进口边设置有间隙。相同的直径可以保证前置增压副叶轮和圆柱叶片主叶轮之间没有压力降,流动顺畅;间隙保证两者之间的间隙配合以及圆柱叶片主叶轮进口流态均匀。
10.为了更好地实现本发明,进一步地,所述前置增压副叶轮的进口直径与圆柱叶片主叶轮的外径比值小于等于1;所述圆柱叶片主叶轮的外径与出口宽度的比值小于等于10。本发明主要是用于口径较小的叶轮,叶轮口径过大不适用本发明。
11.为了更好地实现本发明,进一步地,所述圆柱叶片主叶轮的叶片厚度为沿半径方向等厚度设置。等厚的目的是保证叶轮的轴面面积均匀增加。
12.为了更好地实现本发明,进一步地,所述排气孔的直径为2mm-3mm。排气孔的直径选择与叶轮的大小相关。
13.为了更好地实现本发明,进一步地,所述前置增压副叶轮与圆柱叶片主叶轮一体成型,以减小轴向长度。
14.本发明的有益效果是:(1)本发明采用变距螺旋线绘制前置增压副叶轮,不仅便于加工,还容易对汽相进行有效束缚;(2)本发明在前置增压副叶轮的头部设置排气孔,有利于疏散聚集在前置增压副叶轮的头部的汽相,可以有效减小离心式航空燃油泵小流量时的空泡析出速率;(3)本发明通过适当改变副叶轮进口边和出口边的倾斜角,减小液体在副叶轮前后的冲刷,减小牵连速度,增大叶片间的过流面积,减小叶片排挤,提高燃油泵的油汽混合输送能力;(4)本发明在圆柱叶片主叶轮的头部设置缝隙射流槽,促使汽相从叶片背面高压区到低压区的流动,使得燃油在离心力的作用下裹挟汽相附着在工作面上无分离流动,从而提高燃油泵在极限工况下运行的稳定性。
附图说明
15.图1为通过本发明所设计出的一种油汽混输系统的轴面图;图2为通过本发明所设计出的一种油汽混输系统的平面图;图3为介质流动方向的示意图。
16.其中:1、前置增压副叶轮;2、圆柱叶片主叶轮;3、轮毂;4、叶轮外径;5、叶轮进口直径;6、出口宽度;7、圆柱叶片主叶轮的叶片进口边;8、夹角a;9、夹角b;10、排气孔;11、前置增压副叶轮的叶片进口边;12、前置增压副叶轮的叶片出口边;13、缝隙射流槽;14、叶片厚度;15、修圆、16、轴向长度。
具体实施方式
17.下面结合附图对本发明的实施例作进一步说明。
18.实施例1:一种油汽混输系统,如图1-图3所示,包括从前至后依次设置的前置增压副叶轮1
和圆柱叶片主叶轮2,采用变距螺旋结构的螺旋轴流叶轮作为前置增压副叶轮1;所述圆柱叶片主叶轮2的头部设置有缝隙射流槽13;所述前置增压副叶轮的叶片进口边11头部修圆,所述前置增压副叶轮1的叶片头部设置有若干个与圆柱叶片主叶轮的叶片进口边7平行的排气孔10;油汽混输系统的叶轮运行方式为顺时针旋转,汽相被液体裹挟进入前置增压副叶轮1,在升力的作用下进入圆柱叶片主叶轮2,在离心力的作用下进入压水室。
19.本发明采用变距螺旋线绘制前置增压副叶轮1,不仅便于加工,还容易对汽相进行有效束缚,前置增压副叶轮1的头部设置排气孔10,有利于疏散聚集在前置增压副叶轮1的头部的汽相,可以有效减小离心式航空燃油泵小流量时的空泡析出速率,前置增压副叶轮叶片进口边11的头部修圆,增大叶片进口面积,减小液体流过时的绝对速度,避免流动分离,提升油汽混输能力,在圆柱叶片主叶轮2的头部设置缝隙射流槽13,有利于汽相从高压区向低压区流动。
20.实施例2:本实施例是在实施例1的基础上进行优化,如图1所示,所述前置增压副叶轮的叶片进口边11、出口边12分别与轮毂3形成夹角a 8、夹角b 9,且夹角a 8、夹角b 9的角度为60
°
~80
°
,能够保证主叶轮入口冲击小。
21.进一步地,如图1所示,所述前置增压副叶轮1的变距螺旋线随着轴向长度16的增大而节距增大,且叶片形成的包角为270
°
~300
°
。变距螺旋线的耐气蚀性能好,对流体的约束壁等距螺旋线要强,300~360之间的叶片包角在使用时压力变化剧烈,本发明提出270
°
~300
°
的包角可以减少叶片使用时所受压力变化剧烈的情况。
22.本实施例的其他部分与实施例1相同,故不再赘述。
23.实施例3:本实施例是在实施例2的基础上进行优化,所述前置增压副叶轮1与圆柱叶片主叶轮2的进口直径、轮毂直径相等,所述前置增压副叶轮的叶片出口边12与圆柱叶片主叶轮2的进口边设置有间隙。相同的直径可以保证前置增压副叶轮和圆柱叶片主叶轮之间没有压力降,流动顺畅;间隙保证两者之间的间隙配合以及圆柱叶片主叶轮进口流态均匀。
24.进一步地,如图1所示,所述前置增压副叶轮的进口直径5与圆柱叶片主叶轮的外径4比值小于等于1;所述圆柱叶片主叶轮的外径4与出口宽度6的比值小于等于10。本发明主要是用于口径较小的叶轮,叶轮口径过大不适用本发明。
25.本实施例的其他部分与上述实施例2相同,故不再赘述。
26.实施例4:本实施例是在实施例1的基础上进行优化,如图2所示,所述圆柱叶片主叶轮2的叶片厚度14为沿半径方向等厚度设置。等厚的目的是保证叶轮的轴面面积均匀增加。
27.进一步地,所述排气孔10的直径为2mm-3mm。排气孔10的直径选择与叶轮的大小相关。
28.进一步地,所述前置增压副叶轮1与圆柱叶片主叶轮2一体成型,以减小轴向长度16。
29.本实施例的其他部分与上述实施例1相同,故不再赘述。
30.以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化,均落入本发明的保护
范围之内。
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