[發明專利]一種面向多電航空輔助動裝置的高功率密度電動燃油泵

有效

• 申請號: 202110571072.1
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113236455B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 吳博;葉志鋒;王彬;張天宏;柯詩毅;肖玲斐
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F02M37/08
• 分類號: F02M37/08;F02M37/00;F04B23/12;F04B23/14;F04B53/08;F04B53/00;F04B53/18;F04D29/54
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 張寧馨

本發明公開了一種面向多電航空輔助動裝置的高功率密度電動燃油泵，包括電機及燃油泵，電機由電機定子組件及電機轉子組件構成，燃油泵由軸流式葉輪構成低壓泵，主、從動齒輪軸及泵體構成高壓泵；本發明通過合理設計冷卻結構，以盡可能小的代價來滿足電機冷卻要求；同時，使得電動燃油泵整體結構更為緊湊，減輕泵的重量。

技術領域

本發明涉及電動燃油泵技術領域，特別是涉及一種面向多電航空輔助動裝置的高功率密度電動燃油泵。

背景技術

面向多電航空輔助動力裝置的電動燃油泵是一種燃油輸送、增壓與控制裝置，是多電航空輔助動力裝置的核心技術之一。電機直接驅動泵，可以通過對電機轉速的控制，達到控制燃油流量的目的，減少輔助動力裝置燃油泵在調節過程中的功率損失與燃油發熱。在航空航天領域，對設備功率密度的要求比地面設備更高，因此燃油泵的轉速也較高。在電動燃油泵工作過程中，電機損耗功率以熱的形式耗散，若散熱不良會導致電機整體或局部溫度過高，燒壞繞組絕緣層，影響電機工作可靠性，因此需要合理設計電機冷卻方式，來保障電機正常運行。電機冷卻常采用外套冷卻殼體的方式進行冷卻，將泵輸送的燃油經過冷卻殼體，來帶走熱量。這種方式雖然冷卻效果好，但增加了泵的重量，且由于大量燃油通過冷卻殼體，壓力損失較大，犧牲了一部分功率。電動燃油泵部件較多，一體化設計能夠讓電動燃油泵結構更為緊湊，減輕重量。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種面向多電航空輔助動裝置的高功率密度電動燃油泵，本發明通過合理設計冷卻結構，以盡可能小的代價來滿足電機冷卻要求；同時，使得電動燃油泵整體結構更為緊湊，減輕泵的重量。

為實現上述目的，本發明采用的方案為：

一種面向多電航空輔助動裝置的高功率密度電動燃油泵，包括：殼體，所述殼體的一側設置有前端蓋，另外一側設置有后端蓋，在所述殼體的內部設置有電機組件和泵體，所述泵體包括低壓泵和高壓泵，其中，

所述電機組件包括定子組件和轉子組件；所述低壓泵設置在所述轉子組件的內部區域，所述低壓泵包括軸流式葉輪，所述軸流式葉輪通過平鍵套設在主動齒輪軸上，并且所述軸流式葉輪與所述轉子組件采用過盈配合的方式進行連接；

所述電機組件與所述殼體的內壁存在間隙，所述前端蓋與所述軸流式葉輪存在徑向以及軸向方向上的間隙，其中，

所述定子組件與所述殼體的間隙為連通的第一油冷通道和第二油冷通道，所述前端蓋與所述殼體構成的間隙為第三油冷通道，所述定子組件與所述轉子組件之間的間隙為第四油冷通道，所述前端蓋與所述軸流式葉輪的徑向間隙為第一油冷泄漏通道，所述前端蓋與所述軸流式葉輪的軸向間隙為第二油冷泄漏通道，并且所述第一油冷通道、第二油冷通道、第三油冷通道、第四油冷通道、第一油冷泄漏通道和第二油冷泄漏通道依次連通，形成冷卻通路，所述第一油冷通道連通所述軸流式葉輪的工作區域，所述第二油冷泄漏通道連通所述軸流式葉輪的前部區域；

在所述殼體的內部且靠近所述后端蓋的區域設置有從動齒輪軸，所述主動齒輪軸與所述從動齒輪軸相互嚙合，在所述殼體內形成吸油腔及排油腔，構成所述高壓泵，所述主動齒輪軸通過第一固定軸承和第一浮動軸承設置在所述殼體的內部，相應的，所述從動齒輪軸通過第二固定軸承和第二浮動軸承設置在所述殼體的內部，并且所述第一固定軸承與所述第二固定軸之間，以及所述第一浮動軸承與所述第二浮動軸承之間通過插銷進行連接；

在所述第一浮動軸承以及所述第二浮動軸承與所述后端蓋之間設置有補償彈簧。

進一步的，所述定子組件通過沉頭螺釘固定在殼體上，所述軸流式葉輪為三葉片誘導輪，并且在緣處有一圈輪緣外壁，通過過盈配合的方式，所述輪緣外壁與所述轉子組件連接，所述軸流式葉輪的內孔上開設有鍵槽，所述鍵槽內部設置有平鍵，通過所述平鍵，所述軸流式葉輪與主動齒輪軸進行連接。

進一步的，在所述固定軸承與所述浮動軸承上均設有通孔，所述通孔連通所述高壓腔與軸承油槽。