[發明專利]一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵

在審

• 申請號: 202010500343.X
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111779678A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 郝開元;尹泉;盧偉;冷洪飛;張健;葉志明
• 申請（專利權）人: 北京航天動力研究所
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00;F04D13/06;F04D29/42;F04D29/44;F04D29/22;F04D29/24;F04D29/20;F04D29/046;F04D29/08;F04D29/02;F04D29/58;F04D29/06;F04D29/66;H02K9/06
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張歡

1.一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，包括兩相流循環泵和一體式屏蔽電機；兩相流循環泵包括泵殼(1)、兩相流葉輪(2)、軸端螺母(3)；泵殼(1)通過法蘭與一體式屏蔽電機連接，泵殼(1)內部安裝兩相流葉輪(2)，兩相流葉輪(2)前端通過軸端螺母(3)壓緊；兩相流葉輪(2)與一體式屏蔽電機的電機軸(8)的端部連接，兩相流葉輪(2)入口周圍開有回流孔(20)；一體式屏蔽電機采用全屏蔽結構，保證電機定子(11)與轉子組件(19)隔離；氣液兩相流工質經過泵殼入口(21)進入，通過兩相流葉輪(2)增壓后，其中一部分通過泵殼出口(22)流出，一部分經過兩相流葉輪(2)背后間隙進入一體式屏蔽電機內部并通過電機軸(8)的中心孔回流至兩相流葉輪(2)入口形成循環，同時，還有一部分通過回流孔(20)回流至兩相流葉輪(2)入口處。

2.根據權利要求1所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，一體式屏蔽電機包括屏蔽套筒(12)、電機定子(11)、轉子組件(19)、前軸承(14)、后軸承(15)、轉速傳感器(13)、軸承壓蓋(16)、電機外殼(17)及電連接器(18)；轉子組件(19)包括磁鋼(9)、磁鋼外套(10)、電機軸(8)；

電機軸(8)為階梯軸，沿中心軸開有中心孔，前后階梯處分別安裝前軸承(14)、后軸承(15)，中間部分安裝磁鋼(9)，磁鋼(9)外部安裝磁鋼外套(10)；電機軸(8)尾部安裝轉速傳感器(13)用于檢測電機轉速；

屏蔽套筒(12)為一端開口的金屬套，其外部安裝電機定子(11)，內部安裝轉子組件(19)，屏蔽套筒(12)與磁鋼外套(10)之間存在間隙用于氣液兩相流工質通過；屏蔽套筒(12)開口端安裝軸承壓蓋(16)壓緊前軸承(14)；電機定子(11)外部安裝電機外殼(17)，電機外殼(17)一端與屏蔽套筒(12)端部連接，電機外殼(17)另一端安裝電連接器(18)。

3.根據權利要求2所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，泵殼(1)和電機殼體17連接，泵殼(1)在沿電機軸(8)方向上設置泵殼入口(21)，在與電機軸(8)垂直方向上設置泵殼出口(22)。

4.根據權利要求3所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，兩相流循環泵還包括調整墊(4)，前軸承(14)兩側各安裝一個調整墊(4)用于調整兩相流葉輪(2)與泵殼(1)之間的間隙。

5.根據權利要求4所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，兩相流葉輪(2)采用半開式及長短葉片復合葉輪。

6.根據權利要求5所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，兩相流循環泵還包括密封圈(5)；泵殼(1)和電機殼體17之間采用雙道密封圈(5)進行密封。

7.根據權利要求6所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，前軸承(14)采用全陶瓷結構。

8.根據權利要求7所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，后軸承(15)采用全陶瓷結構。

9.根據權利要求8所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，兩相流葉輪(2)采用較大的葉片出口角，葉片出口角的取值范圍為30°～60°。

10.根據權利要求9所述的一種應用于空間兩相流系統的超低比轉速循環泵，其特征在于，兩相流葉輪(2)進口寬度為單向流葉輪的1.2倍。