本發(fā)明的主題是被具體設(shè)計(jì)為高壓燃料泵的齒輪泵,但不排除其他應(yīng)用。
背景技術(shù):
航空器發(fā)動(dòng)機(jī)包括位于其調(diào)控系統(tǒng)的心臟處的主燃料泵。航空器發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)從油箱泵送需要的流量來(lái)將燃料供給至燃燒室。來(lái)自這些泵的輸出流量還作為液壓流體使用以使致動(dòng)器致動(dòng),該致動(dòng)器類似于那些用于打開(kāi)從發(fā)動(dòng)機(jī)中心流量到風(fēng)機(jī)風(fēng)量的氣流排出閘門的致動(dòng)器。
該泵可以包括兩個(gè)級(jí),即低壓泵和高壓泵,本發(fā)明更具體地適于高壓泵。這兩個(gè)級(jí)具有不同的功能:前者輸出施加流量的壓力增量,后者輸出其極限處的施加壓差的流量。這兩個(gè)級(jí)通常結(jié)合到同一殼體中以節(jié)約空間及簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī),并且形成由同一軸以相同的速度驅(qū)動(dòng)的單件式設(shè)備。US 2014/003987 A1描述一種示出了現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)的兩級(jí)燃料泵。
目前最經(jīng)常使用的用于低壓級(jí)的技術(shù)是具有整體葉盤的離心泵。這種泵具有強(qiáng)烈取決于旋轉(zhuǎn)速度的壓力增量特點(diǎn)。
目前最經(jīng)常使用的用于高壓級(jí)的技術(shù)是固定排量的齒輪泵。因此,除容量輸出之外,齒輪泵的流量與其旋轉(zhuǎn)速度成比例。盡管不再需要注射在燃燒室中的或注射至致動(dòng)器的流量,但是因其高可靠性被使用的該技術(shù)導(dǎo)致在一些旋轉(zhuǎn)速度較高的飛行速度下的過(guò)量的泵送流量。該過(guò)量的流量隨后返回至高壓泵的上游的點(diǎn)。
新的發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)的目的是通過(guò)減小全部能量損耗來(lái)減小燃料消耗。因此,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)目的,需要顯著地減小或甚至消除高壓泵的極限處的壓差,因此僅依賴低壓泵來(lái)實(shí)現(xiàn)需要的壓力增量。高壓泵可以僅用于實(shí)現(xiàn)需要的流量。預(yù)期的節(jié)省于是會(huì)包括:首先,減小驅(qū)動(dòng)泵軸所需要的動(dòng)力,其次,使泵簡(jiǎn)化(具體包括排量的減小),因?yàn)闇p小或消除泵中產(chǎn)生的壓力增量將必然減少泵內(nèi)部的所有泄漏。
盡管有這些由于減小或消除壓差的優(yōu)點(diǎn),高壓齒輪泵仍需要如本發(fā)明的各方面的設(shè)計(jì)改型,因?yàn)楸萌肟谂c出口之間的壓差用于確保高壓齒輪泵正常運(yùn)行。如例如在文獻(xiàn)US 3 528 756A中說(shuō)明的,泵軸承必須被潤(rùn)滑并且這通常由泵送的流體本身完成:在通過(guò)軸承上掘出的凹槽的出口側(cè)與入口側(cè)之間設(shè)立泵送流體的再循環(huán),使得流體入口與出口之間的壓差促使再循環(huán)流量通過(guò)該通道,這在軸承與軸承所支撐的小齒輪的短軸之間保持潤(rùn)滑層。然而,當(dāng)泵的兩側(cè)之間的壓力減小時(shí)以及尤其當(dāng)其變得可忽略時(shí),再循環(huán)流量不再被保持。與此流量無(wú)關(guān)的,不管這些旋轉(zhuǎn)部件的不可避免的振動(dòng)如何,再循環(huán)流體可以處于太低以致不能維持齒輪軸的水動(dòng)力推力的壓力下;隨后,軸可以因破壞水動(dòng)力層而反復(fù)地撞擊軸承,由此損壞軸承。
另一困難涉及必須被避免的另一再循環(huán),由齒輪嚙合泵送的液體通過(guò)該另一再循環(huán)而在齒輪嚙合的側(cè)部上泄漏,使得泵送的液體的一部分返回至入口側(cè)。必須嚴(yán)格減小在齒輪嚙合的側(cè)部上的側(cè)間隙以便減小該破壞性再循環(huán)。這通常通過(guò)使用齒輪嚙合中的小齒輪中的每個(gè)的軸承中的一個(gè)的浮動(dòng)安裝、在該軸承的外周緣與泵殼體之間包括間隙來(lái)完成,使得該活動(dòng)軸承可以沿軸向方向滑動(dòng)以實(shí)現(xiàn)所謂的齒輪嚙合的擠壓。隨后,使活動(dòng)軸承的軸向外表面(距小齒輪最遠(yuǎn))通過(guò)為此穿過(guò)泵形成的鉆孔與泵的出口側(cè)上的壓力連通,這由于推動(dòng)活動(dòng)軸承朝向小齒輪的壓力而產(chǎn)生合力。再次,如果泵尾(pump terminals)處的壓力減小,則齒輪嚙合擠壓力變得不足。最后,在沒(méi)有橫向于小齒輪軸的合力的情況下,如果沒(méi)有大的壓力增量,另一有害的從高壓到低壓的流體的再循環(huán)在齒輪嚙合中的小齒輪的齒周圍出現(xiàn),這將小齒輪的靠近低壓側(cè)的齒壓靠至周圍的殼體的圓壁上。
在文獻(xiàn)US 4 787 332 A中描述的泵中避免了軸承的潤(rùn)滑缺陷,其中,在泵送流體通過(guò)的小齒輪腔與包圍軸承的側(cè)腔之間建立防泄漏壩。特別適于軸承的潤(rùn)滑的另一流體被注射到側(cè)腔中。該文獻(xiàn)涉及一種膠泵或另一膠粘泵,膠是與燃料完全不同的流體且特別不適于潤(rùn)滑。
本發(fā)明避免在在泵送流體的再循環(huán)中可能出現(xiàn)以下故障的各種缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)第一方面,本發(fā)明涉及一種齒輪燃料泵,所述齒輪燃料泵包括外殼、兩個(gè)小齒輪、兩個(gè)第一軸承(或支承件)和兩個(gè)第二軸承,所述兩個(gè)小齒輪在所述外殼的室中彼此嚙合,所述兩個(gè)第一軸承各自支撐兩個(gè)第一小齒輪短軸中的一個(gè),所述兩個(gè)第二軸承各自支撐兩個(gè)第二小齒輪短軸中的一個(gè),所述第一軸承和所述第二軸承容置在殼體的所述室中,所述第一短軸以第一間隙在所述第一軸承中轉(zhuǎn)動(dòng)并且所述第二短軸以第二間隙在所述第二軸承中轉(zhuǎn)動(dòng),所述第一和第二間隙包含流體水動(dòng)力升力層,其特征在于,所述齒輪燃料泵在所述第二軸承與所述齒輪之間包括壓蓋填料,所述填料將封閉腔隔離,所述封閉腔包圍所述第二間隙并且由所述殼體、所述第二軸承和所述小齒輪界定,所述封閉腔包含與由所述小齒輪泵送的為燃料的流體不同的流體。
本發(fā)明的這一方面論證如下。出于安全或使用壽命的原因,通過(guò)水動(dòng)力升力進(jìn)行的潤(rùn)滑對(duì)該類型的泵是必要的,因?yàn)榫哂泄饣蚨嗫妆砻娴妮S承上的靜態(tài)潤(rùn)滑是不可接受的,但是在泵的極限處的壓差太低的情況下,如果通過(guò)泵送的流體在根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的泵內(nèi)部的再循環(huán)完成,水動(dòng)力升力可能變得不足。具體地,不再充分地抑制導(dǎo)致軸承上的移動(dòng)的小齒輪軸的振動(dòng)。然而,已確定的是,在水動(dòng)力升力僅通過(guò)小齒輪中的每個(gè)的軸承中的一個(gè)(在本說(shuō)明書中稱為第一軸承)供應(yīng)和保持的情況下,通過(guò)再循環(huán)引起的水動(dòng)力升力保持可接受地滿足上述的原因。
第二軸承需要像第一軸承一樣被潤(rùn)滑。通常,潤(rùn)滑通過(guò)限制磨損和散除熱量確保使用壽命,并且克服軸因固有地抵抗任何相對(duì)僵硬的泵送流體層而有的振動(dòng)來(lái)確保旋轉(zhuǎn)小齒輪的穩(wěn)定性。第二軸承使用以下描述的本發(fā)明的第一創(chuàng)新點(diǎn),以確保潤(rùn)滑和旋轉(zhuǎn)的小齒輪的穩(wěn)定性并因此防止旋轉(zhuǎn)的小齒輪在軸承中的任何移動(dòng)。在此描述中,認(rèn)為:由于泵的非常小的操作間隙,因而可以單獨(dú)通過(guò)第二軸承實(shí)現(xiàn)小齒輪的穩(wěn)定性。對(duì)于第一軸承,由于隨后不再需要提供潤(rùn)滑來(lái)確保使用壽命,因此,可以實(shí)施另一不太復(fù)雜的創(chuàng)新點(diǎn),簡(jiǎn)單包括以下描述的新的再循環(huán),該新的再循環(huán)保證即使在泵的極限處無(wú)壓差時(shí),亦能保持水動(dòng)力升力。隨后,第二軸承可以在不通過(guò)容納在封閉腔中的流體再循環(huán)的情況下施加水動(dòng)力升力,容納在封閉腔中的流體可以選擇成與燃料不同并且具有下述的特性和特別的粘度:使得可以比泵送流體更容易地建立水動(dòng)力升力層(例如如果容納在封閉腔中的流體是流變?cè)龀淼?。流變?cè)龀砹黧w具有如下特性:該層針對(duì)全部的泵小齒輪旋轉(zhuǎn)速度均形成,即使在泵極限處沒(méi)有外加壓力時(shí)亦是如此。因此,齒輪小齒輪的充分支撐僅通過(guò)與封閉腔關(guān)聯(lián)的第二軸承提供,即使振動(dòng)存在亦如此,同時(shí),穿過(guò)保證泵在壓差下輸出流量的第一軸承的再循環(huán)提供了必要的運(yùn)行可靠性。
本發(fā)明的第二方面涉及在軸向方向上設(shè)立小齒輪擠壓力,以在即使泵極限處的壓差不足以產(chǎn)生該擠壓的情況下防止泵送流體在小齒輪側(cè)表面處的再循環(huán)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面,彈簧在殼體與第二軸承的距小齒輪一距離處的外軸向表面之間壓縮;彈簧在所述表面的圓周的相反的部分上延伸并因此施加更高的合力,以因此加強(qiáng)對(duì)減少泵內(nèi)的再循環(huán)泄漏必不可少的、小齒輪在其軸承之間的擠壓。將看到,在已知的此類型的泵中未使用彈簧的這種布置。
因此,如我們所看到的,本發(fā)明在具有低或甚至零附加壓力的泵的情況下變得特別地有用。然而,如果壓差變得太低,則穿過(guò)第一軸承的再循環(huán)不再發(fā)生。當(dāng)齒輪泵位于產(chǎn)生流體壓差的其他泵的輸出側(cè)上時(shí),此情形在燃料供給回路中出現(xiàn)。于是能夠建立從泵通過(guò)該泵的不同軸承、通向供應(yīng)導(dǎo)管的低壓區(qū)域的再循環(huán)路徑。通過(guò)使用本裝置中已存在的用于再循環(huán)和低壓區(qū)域的泵送的流體避免了完全獨(dú)立的泵送回路以及與泵送流體不同的流體的劣勢(shì),從而產(chǎn)生流量。
附圖說(shuō)明
參照以下附圖,現(xiàn)將詳細(xì)描述本發(fā)明的包括以上提到的和其他的不同的方面、特征和優(yōu)點(diǎn):
-圖1是根據(jù)本發(fā)明的泵可以放置于其中的裝置的概略圖;
-圖2、圖3、圖4、圖5和圖6是由本發(fā)明改進(jìn)的已知類型的泵的各種視圖;
-圖7示出表征本發(fā)明的泵的第一改型;
-圖8A、圖8B、圖8C、圖8D和圖9描述該改型的優(yōu)點(diǎn);
-以及圖10和圖11示出表征本發(fā)明的其他改型。
具體實(shí)施方式
我們現(xiàn)將描述第一附圖。
圖1示出航空器發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料回路。航空器油箱1供給低壓泵2,隨后通過(guò)過(guò)濾器和交換器3供給高壓泵4。加壓燃料供給至比例泵5,該比例泵供給燃燒室6、致動(dòng)器和伺服閥7;如與致動(dòng)器和伺服閥7中使用的流體一樣,過(guò)量的流量通過(guò)返回導(dǎo)管8返回高壓泵4的上游。
該裝置不限制涉及專用泵的本發(fā)明,專用泵在本申請(qǐng)和該裝置中特別有益,但完全適于其他應(yīng)用和裝置。
現(xiàn)將論述圖2和圖3。
圖2示出待由本發(fā)明改進(jìn)的已知的高壓泵4的必不可少的部分的透視圖,圖3是本裝置的總布置圖。高壓泵4是包括驅(qū)動(dòng)小齒輪11和從動(dòng)小齒輪12的齒輪泵,驅(qū)動(dòng)小齒輪和從動(dòng)小齒輪嚙合在一起并排放齒輪的齒之間的燃料以實(shí)現(xiàn)泵送。小齒輪11和12中每個(gè)在兩個(gè)相反的側(cè)部處包括短軸13、14和15、16,圖2和圖3中右側(cè)的小齒輪中的前者由具有第一間隙9的被稱為固定軸承的第一軸承17、18支撐,圖中左側(cè)處的后者由具有第二間隙10的被稱為活動(dòng)軸承的第二軸承19、20支撐。這些軸承17至20全部是光滑軸承,但是,與活動(dòng)軸承19和20相比,固定軸承17和18以更小的間隙保持在殼體24的外殼中,因此,固定軸承可以沿軸向方向移位以擠壓小齒輪11和12并減小可能實(shí)現(xiàn)泵送流體朝向低壓再循環(huán)的間隙。驅(qū)動(dòng)小齒輪11由高壓軸21驅(qū)動(dòng),低壓軸22驅(qū)動(dòng)低壓泵2的整體葉盤23。泵2和泵4兩者都容納在共用的殼體24內(nèi)。低壓軸22由附加的軸承25支撐在殼體24的鉸孔中。止推軸承26限制整體葉盤23的軸向移動(dòng),整體葉盤23支承在軸承25上。驅(qū)動(dòng)軸21的移動(dòng)通過(guò)驅(qū)動(dòng)小齒輪11與軸21和22的端部之間的花鍵27前進(jìn)至低壓軸22。因此,泵2和4聯(lián)接在一起。
高壓泵4的良好的運(yùn)行取決于其不同元件之間的充分良好的密封:限制泵送流體泄漏到殼體24的外部以及圍繞小齒輪11和12再循環(huán)至泵4的入口。殼體24在28處圍繞高壓軸21的入口打開(kāi)。在該位置,在殼體24與相鄰的短軸15之間設(shè)置壓蓋填料29以消除到外部的泄漏。由圍繞小齒輪11和12的再循環(huán)引起的泄漏通過(guò)彈簧30將活動(dòng)軸承19和20朝向小齒輪11和12推動(dòng)被最小化,這稱為小齒輪11和12的擠壓。
現(xiàn)將參照?qǐng)D4和圖5描述用于高壓泵4的理想運(yùn)行的另一規(guī)則。軸承17至20、小齒輪11與12以及其端軸13至16之間的摩擦通過(guò)由泵送流體的再循環(huán)形成的流體水動(dòng)力升力層避免。在每個(gè)軸承17至20中掘出若干凹凸圖案,包括內(nèi)軸向表面35的周緣(靠近小齒輪11和12)處的位于獨(dú)立凸緣60的每側(cè)上的高壓盤形物33和低壓盤形物34。盤形物33和34與到泵4的入口和出口處的相鄰的流體體積連通。高壓盤形物33與彎曲的高壓凹槽36連通并且通過(guò)未示出的鉆孔在高壓凹槽37上連通,高壓凹槽36開(kāi)放通到其內(nèi)軸向表面35上,高壓凹槽37開(kāi)放通到軸承17至20的內(nèi)徑向表面38上。低壓凹槽39延伸至內(nèi)軸向表面35和內(nèi)徑向表面38的接合處并且通過(guò)收集槽40與低壓盤形物34連通。因此,在以此方式制成的軸承17至20中,泵的運(yùn)行維持從高壓盤形物33到低壓盤形物34的流體循環(huán),以通過(guò)在內(nèi)軸向表面35和內(nèi)徑向表面38上產(chǎn)生水動(dòng)力層而提供軸承17至20的動(dòng)力潤(rùn)滑。因此,短軸13至16通過(guò)這些水動(dòng)力層支撐在占據(jù)間隙9和10的內(nèi)徑向表面38中,內(nèi)軸向表面35上的水動(dòng)力層形成為與小齒輪11和12的齒側(cè)面相鄰,從而不管彈簧30如何,也保持小齒輪與軸承17至20稍微隔開(kāi)以及因此防止間隙32被完全關(guān)閉。
因此如圖5所示,在已知的結(jié)構(gòu)中,活動(dòng)軸承19至20在與小齒輪11和12遠(yuǎn)離的外軸向表面處具有特殊結(jié)構(gòu)特征:該表面被分成兩個(gè)月牙形部分42和43,兩個(gè)月牙形部分位于不同平面中并被安裝有密封件45(圖6中可見(jiàn))的肩部隔開(kāi),該密封件將月牙42暴露于高流體壓力并將月牙43暴露于低壓?;顒?dòng)軸承19和20在隔開(kāi)月牙42和43的肩部處保持就位在殼體24的鉸孔44中,該鉸孔與小齒輪11和12的旋轉(zhuǎn)軸線偏移。壓縮在活動(dòng)軸承19和20和殼體24的與高壓軸21的入口相鄰的一個(gè)表面31之間的彈簧30可以在活動(dòng)軸承19和20的大約四分之一的圓周上僅安裝在月牙42最大的位置處。在軸向方向上的止推力隨后失衡并具有繞活動(dòng)軸承19和20的橫向軸線的力矩,以使內(nèi)軸向表面35上的由泵送流體的壓差產(chǎn)生的相反力矩平衡:因此,不管活動(dòng)軸承19和20在殼體24中的組裝間隙,不存在活動(dòng)軸承19和20繞該軸線的傾斜,使得活動(dòng)軸承保持與其支撐的短軸15和16同軸。
可以如以下更詳細(xì)地描述由于施加至泵內(nèi)部的參與元件(活動(dòng)軸承19和20、以及小齒輪11和12和其短軸)上的壓力而有的力。泵入口與出口之間的壓差將小齒輪11和12朝向流體入口轉(zhuǎn)移,從而將該小齒輪朝向殼體24移動(dòng),從而對(duì)樞軸13至16施加橫向力。施加在活動(dòng)軸承19和20的外軸向表面上(主要施加在暴露于高壓的月牙42上)的更高壓力朝向小齒輪11和12推動(dòng)活動(dòng)軸承19和20并且將小齒輪壓靠到軸承17和18上,從而在小齒輪11和12周圍僅留下更小的間隙32,該小齒輪通過(guò)內(nèi)軸向表面35上的流體再循環(huán)保持就位。此外,由于月牙42和43的不規(guī)則導(dǎo)致的這些外軸向表面的不對(duì)稱使得流體壓力將傾斜移動(dòng)施加至活動(dòng)軸承19和20上,該傾斜移動(dòng)補(bǔ)償由與小齒輪11和12相鄰的內(nèi)軸向表面上的不規(guī)則流體壓力產(chǎn)生的相反傾斜移動(dòng):傾斜移動(dòng)的平衡使活動(dòng)部件19和20能夠在無(wú)過(guò)度摩擦的情況下在殼體24中滑動(dòng),從而允許活動(dòng)部件移動(dòng)。
在泵產(chǎn)生任何壓差之前,同樣有助于小齒輪11和12的擠壓的彈簧30對(duì)啟動(dòng)泵4是有益的;彈簧產(chǎn)生的力則太微弱以致不能施加任何實(shí)際影響。
因此,不管操作性的振動(dòng),高壓泵4的運(yùn)行是大致令人滿意的,但是其取決于足夠的壓力增量來(lái)潤(rùn)滑軸承17至20以及維持樞軸13至16的水動(dòng)力升力,以及減小圍繞小齒輪11和12的有害再循環(huán)。另一個(gè)可能的劣勢(shì)是由于將殼體24封閉的壓蓋填料29。然而,現(xiàn)將以單純示例性的方式描述的本發(fā)明的實(shí)施在即使其極限處的附加壓力低或?yàn)榱愕那闆r下亦能實(shí)現(xiàn)令人滿意的運(yùn)行。我們將通過(guò)對(duì)高壓泵4作出的改型描述本發(fā)明。表征本發(fā)明的經(jīng)改型的高壓泵將賦予附圖標(biāo)記4'。
參照?qǐng)D7,首先可以看到:在活動(dòng)軸承19與驅(qū)動(dòng)小齒輪11之間添加第二壓蓋填料46,以中斷該位置處的軸向間隙32。第二壓蓋填料46由包括彈簧的外殼構(gòu)成,彈簧推抵設(shè)置密封件的唇部:在該情況下,外殼處于活動(dòng)軸承19的凹部中并且唇部擦靠小齒輪11的光滑表面。在活動(dòng)軸承20與從動(dòng)齒輪12之間的對(duì)應(yīng)位置放置類似的密封件,由于其相似,而未示出該布置??梢钥吹剑盒纬捎蓺んw24、活動(dòng)軸承19或20、壓蓋填料46、小齒輪11或12、短軸15或16、以及端板48界定的封閉腔47,端板形成殼體24的一部分并且壓蓋填料29插入在端板中。在活動(dòng)軸承20和從動(dòng)小齒輪12的情況下,在由于殼體24在該位置處是持續(xù)而沒(méi)有密封件29和端板48的情況下也適用。
現(xiàn)將描述產(chǎn)生封閉腔47的原因。在短軸13至16與軸承17至20之間存在相對(duì)大的徑向間隙,圖8A示出被安置的布置,在該布置中,短軸13至16放置在內(nèi)徑向表面38的底部處。當(dāng)高壓泵4'被啟動(dòng)時(shí),在短軸13至16上產(chǎn)生水動(dòng)力楔49(圖8B),當(dāng)旋轉(zhuǎn)速度足夠高時(shí)水動(dòng)力楔將短軸與內(nèi)徑向表面38完全分離(圖8C),并且短軸13至16在高速軸承17至20的中央處,水動(dòng)力楔已被均勻厚度水動(dòng)力層50(圖8D)代替。然而,該水動(dòng)力楔49以及隨后的該水動(dòng)力層50的形成取決于流體特性:其僅容易通過(guò)諸如為燃料的最頻繁相遇的流體(牛頓力學(xué))在高壓下形成。因此,在流體在高壓泵4'的入口與出口之間保持大致相同壓力的情況下,水動(dòng)力層50不再容易形成。施加至小齒輪11和12的振動(dòng)則趨于維持圖4B的不利狀態(tài),其中,軸承17至20因撞擊被暴露于損壞,甚至在高旋轉(zhuǎn)速度下亦如此。
這是不再使用泵送流體用于形成和保持水動(dòng)力層50的原因,但使用之前注射至封閉腔47中的專用流體代替:其是稱為流變?cè)龀砹黧w的非牛頓流體,換言之,該流體的粘度根據(jù)剪切速率(剪切速率為流體的速度梯度)增大。如圖9指示的,其中,剪切速率標(biāo)注在橫軸上以及剪切應(yīng)力標(biāo)注在縱軸上,牛頓流體遵循直線51,無(wú)論剪切速率如何,直線的斜率(流體粘度)是恒定的。流變?cè)龀砹黧w遵循曲線52,曲線的斜率隨剪切速率增大而變得愈加陡峭,因此,粘度隨施加的剪切速率增大而增大。這種流體的示例是含有例如諸如為有機(jī)纖維的油。當(dāng)剪切速率更高時(shí),其粘度更高,這使得水動(dòng)力升力易于實(shí)現(xiàn)。由于在旋轉(zhuǎn)開(kāi)始時(shí)高的剪切狀況存在于水動(dòng)力楔49中,因此這些高的剪切狀況經(jīng)常在此情況下出現(xiàn),或者因?yàn)樗俾侍荻扔捎诖诵ǖ暮穸榷芨?,因此這些高的剪切狀況經(jīng)常在振動(dòng)的情況下出現(xiàn);一旦水動(dòng)力層50形成,剪切速率在高旋轉(zhuǎn)速度下同等重要。需要的全部是為軸承17至20中的僅兩個(gè)(例如,活動(dòng)軸承19和20)提供該專用流體,固定軸承17和18持續(xù)受助于泵送流體的升力。因其可靠性,通過(guò)再循環(huán)的水動(dòng)力升力對(duì)該類型的泵是必要的,因?yàn)橹灰邏罕?'在運(yùn)并且被供給就能保證充分的潤(rùn)滑。然而,已觀察到,可以每小齒輪11或12供給單個(gè)軸承,這通過(guò)僅在活動(dòng)軸承19和20的側(cè)部處設(shè)置封閉腔47而說(shuō)明該特征。因此,對(duì)固定軸承17和18保持通過(guò)再循環(huán)的傳統(tǒng)的水動(dòng)力升力。相反,由封閉腔47中的流體實(shí)現(xiàn)的升力在不規(guī)范運(yùn)行期間在抑制振動(dòng)中起到重要作用。要注意的是,相反的布置可能被選擇,即,封閉腔37在固定軸承17和18的一側(cè)上。
我們現(xiàn)將描述本發(fā)明的其他方面。其益處在高壓泵4'的出口與入口之間的壓差變低或甚至為零的情況下將變得很明顯。
參照?qǐng)D10描述本發(fā)明的第二方面。在沒(méi)有壓差的情況下,小齒輪11和12在軸向方向上的擠壓力可能變得不足。這通過(guò)在新的隔室41'中各放置類似于前述彈簧的附加的彈簧30來(lái)修正,新的隔室形成在活動(dòng)軸承19或20的圓周的與包含隔室41的扇段相反的扇段上。這需要變更存在的偏移鉸孔44,通過(guò)與軸承19或20的軸線同心的鉸孔44'代替該存在的偏移鉸孔。在活動(dòng)軸承19和20的外軸向表面的高壓和低壓下的部分42'和43'現(xiàn)在是同心的。因此,小齒輪11和12基本上或甚至完全通過(guò)彈簧30擠壓,不管這些彈簧的弱點(diǎn)如何,但這不是問(wèn)題,因?yàn)殚g隙32中引起圍繞小齒輪11和12的再循環(huán)的壓差不再高,因此低的擠壓力現(xiàn)在足以克服它。類似地,不再存在圍繞橫向于活動(dòng)軸承19和20的軸線施加力矩的任何起因,因?yàn)榛顒?dòng)軸承不再遭受由因其內(nèi)軸向表面38上的壓力引起的力導(dǎo)致的傾斜。
在高壓泵4的極限處的壓差的減小過(guò)大的情況下,可能不足以實(shí)現(xiàn)固定軸承17和18的再循環(huán)。于是,根據(jù)圖11示出的本發(fā)明的第三重要方面,通過(guò)外部再循環(huán)代替從泵的出口側(cè)至入口側(cè)的傳統(tǒng)再循環(huán)。在該情況下,在殼體24中的在固定軸承17和18的距小齒輪11和12一距離處的外軸向表面的一側(cè)上的支路(tapping)54與施加壓力較低的高壓泵4'的上游的燃料回路中的點(diǎn)(例如,可以在低壓泵2的下游添加至裝置的進(jìn)給泵62的上游側(cè)上)之間建立導(dǎo)管53,以補(bǔ)償由已知的高壓泵4產(chǎn)生的壓力增量。例如,該進(jìn)給泵62位于過(guò)濾器和交換器3中的過(guò)濾器55的上游。順序地通過(guò)低壓泵2、進(jìn)給泵62和高壓泵4'的流體導(dǎo)管使用符號(hào)63標(biāo)記。高壓泵4'僅供給流量,不增加任何附加壓力。
與封閉腔47關(guān)聯(lián)的軸承(在該情況下為活動(dòng)軸承19和20)不具有如圖4所示的任何盤形部、凹槽等,因?yàn)榛顒?dòng)軸承不通過(guò)泵送流體提升:活動(dòng)軸承可能具有規(guī)則圓筒形狀,或者活動(dòng)軸承可以具有提供更好的與封閉腔47連通且與樞軸15和16干涉的凹槽。在圖11的外部再循環(huán)的情況下,還可以更改固定軸承17和18,例如,收集槽40直接通向殼體24的支路54。
另一想法與通向外部的壓蓋填料29相關(guān)。封閉腔47中的流體將通常處于適中的壓力,該壓力小于在航空巡航速度下泵送的流體的壓力。因此,施加至壓蓋填料29的壓力會(huì)更低且填料會(huì)很少遭受泄漏。無(wú)論如何泄漏發(fā)生的情況下,壓蓋填料可能比燃料泄漏危險(xiǎn)性小。此外,由于燃料處于更高壓力,因此,在相反方向上朝向室24的泄漏不會(huì)出現(xiàn)。無(wú)論如何,封閉腔47中的流體的更高粘度使得泄漏更不可能。
可以靠近封閉腔47和燃料返回導(dǎo)管53添加翅片66至殼體24,適中壓力可以圍繞所述封閉腔47循環(huán),以提高對(duì)由進(jìn)入環(huán)境空氣中或進(jìn)入再循環(huán)燃料中的內(nèi)容物產(chǎn)生的熱量的移除。這兩個(gè)設(shè)計(jì)在圖7中一起示出:因此,始于支路54的導(dǎo)管53首先從殼體24掘出并靠近封閉腔47經(jīng)過(guò)(可以纏繞封閉腔),隨后離開(kāi)殼體24。導(dǎo)管53可以結(jié)合到通過(guò)鉆孔加工的殼體24中,或通過(guò)將殼體24的若干部件組裝形成??梢栽龃髮?dǎo)管53在殼體24中的長(zhǎng)度,以在再循環(huán)流體到達(dá)流體導(dǎo)管63之前使殼體中的更多熱量消散??梢栽跉んw24的整個(gè)外部表面上添加翅片66,靠近封閉腔47,翅片的密度可以更高。在此描述中,翅片呈現(xiàn)為從鄰近小齒輪11和12開(kāi)始覆蓋殼體24的整個(gè)表面,然而,在端板48的平面上沒(méi)有一個(gè)翅片。
因此,根據(jù)本發(fā)明的泵改進(jìn)了現(xiàn)有燃料供給回路的運(yùn)行,其在不明顯增加復(fù)雜度并具有優(yōu)越的可靠性的情況下僅需微小的變更就易于結(jié)合到這些回路中。
本發(fā)明仍可以應(yīng)用于下述泵:第一軸承或固定軸承17和18與第二軸承或活動(dòng)軸承19和20固定至彼此且通過(guò)間隔件連結(jié),并且在此情況下,活動(dòng)軸承19和20一起移動(dòng)。