[發明專利]一種同軸式液氧煤油發動機渦輪泵結構

有效

• 申請號: 201911184868.0
• 申請日: 2019-11-27
• 公開（公告）號: CN111140509B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 白東安;付瑜;許開富;安莎;劉軍年;趙瑞勇;徐楠
• 申請（專利權）人: 西安航天動力研究所
• 主分類號: F04D1/06
• 分類號: F04D1/06;F04D29/10;F04D29/12;F04D29/22;F04D29/42;F04D29/58;F02K9/46
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 史曉麗

本發明屬于渦輪泵，為了解決渦輪泵零部件數量多、重量和空間尺寸大，以及成本高的技術問題，提供一種同軸式液氧煤油發動機渦輪泵結構，包括同軸布置的氧泵、煤油泵和渦輪；所述氧泵和煤油泵套設于渦輪的渦輪轉子上，煤油泵位于氧泵和渦輪之間；所述渦輪與煤油泵之間通過皮碗密封；氧泵和煤油泵之間設置兩組端面密封和浮動環密封，所述端面密封和浮動環密封安裝于氧泵的氧泵殼體內，兩組端面密封分別位于兩組浮動環密封的外側。由于渦輪、煤油泵和氧泵同軸布置，一個渦輪同時驅動煤油泵和氧泵，結構緊湊，有效減少了渦輪泵的零部件數量、重量及空間外廓尺寸，降低了渦輪泵生產加工及試驗成本，提高了渦輪泵可靠性。

技術領域

本發明屬于渦輪泵，具體涉及一種同軸式液氧煤油發動機渦輪泵結構。

背景技術

渦輪泵作為運載火箭發動機的核心組件，由渦輪帶動泵，對從貯箱中來的低壓液體推進劑組元進行增壓，并按發動機系統要求的參數把推進劑輸送到主推力室。運載火箭中使用液氧煤油作為推進劑，具有高比沖、低成本、使用維護方便的特點，而被廣泛應用。但現有渦輪泵的零部件數量多，進而重量和空間尺寸大，成本高。

發明內容

本發明的主要目的是解決渦輪泵零部件數量多、重量和空間尺寸大，以及成本高的技術問題，提供一種同軸式液氧煤油發動機渦輪泵結構。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種同軸式液氧煤油發動機渦輪泵結構，其特殊之處在于，包括同軸布置的氧泵、煤油泵和渦輪；

所述氧泵和煤油泵套設于渦輪的渦輪轉子上，煤油泵位于氧泵和渦輪之間；

所述渦輪與煤油泵之間通過皮碗密封連接；氧泵和煤油泵通過兩組端面密封和浮動環密封連接，所述端面密封和浮動環密封安裝于氧泵的氧泵殼體內，兩組端面密封分別位于兩組浮動環密封的外側。

進一步地，所述兩組端面密封分別為氧泵側端面密封和煤油泵側端面密封。

進一步地，所述氧泵包括氧泵進口管、氧泵誘導輪和氧泵離心輪；所述氧泵誘導輪和氧泵離心輪均套設于渦輪轉子上，氧泵誘導輪和氧泵離心輪固定連接，氧泵誘導輪外套設有氧泵導流套；氧泵離心輪的進口側密封凸邊外與氧泵殼體之間設有氧泵離心輪前密封環，氧泵導流套的后端面與氧泵離心輪前密封環的前端面貼合，氧泵離心輪的出口側密封凸邊外與氧泵殼體之間設有氧泵離心輪后密封環；渦輪轉子上位于氧泵離心輪的后端套設有氧泵軸承，所述氧泵軸承的內圈的一側與氧泵側端面密封的動環貼合，另一側與氧泵離心輪貼合，所述氧泵軸承的外圈通過軸承座固定于氧泵殼體上；所述氧泵進口管固定連接于氧泵殼體的前端。

進一步地，所述氧泵還包括回流管；所述回流管的一端與氧泵進口管的入口處連通，另一端連接于氧泵軸承內圈與氧泵側端面密封的連接處。

進一步地，所述氧泵導流套的前部、中部和后部為外徑依次增大的柱狀結構，氧泵導流套的前部和氧泵進口管之間留有間隙。

進一步地，所述氧泵誘導輪套設于渦輪轉子的末端，所述氧泵誘導輪和渦輪轉子通過軸端螺釘固定連接；軸端螺釘由氧泵誘導輪的前端伸入至渦輪轉子的末端，并與渦輪轉子螺紋連接；所述軸端螺釘內安裝有磁性元件。

進一步地，所述煤油泵包括煤油泵殼體、煤油泵誘導輪和煤油泵離心輪；

所述煤油泵殼體包括煤油泵殼體前部和蝸殼狀的煤油泵殼體后部，煤油泵殼體后部上開設有煤油泵入口通道，皮碗安裝于煤油泵殼體前部和渦輪之間；

所述煤油泵誘導輪和煤油泵離心輪均套設于渦輪轉子上，煤油泵誘導輪和煤油泵離心輪固定連接，煤油泵誘導輪外套設有煤油泵導流套；