[发明专利]一种耐高温高压的高速齿轮燃油泵

说明书

本发明属于航空航天用燃油泵设计领域，具体涉及一种耐高温高压的高速齿轮燃油泵。齿轮高温燃油泵结构中无高温燃油泵设计，齿轮泵在工作中出现出口承超压时无自我保护机制，可能引发对燃油泵自身损坏的风险甚至上层燃油系统供油失效的风险。本发明在传动轴的外杆部具有与机械密封压紧的密封盘体，传动轴在内端部具有传动轴进油孔，在密封盘体的环形面上具有传动轴甩油孔，传动轴进油孔通过轴孔与传动轴甩油孔连通，传动轴甩油孔的位置对准机械密封腔；泵壳在高压出口的管壁上开有与机械密封腔连通的泵壳导油孔；泵壳在机械密封腔的腔壁上开有与从动齿轮的中心孔连通的回油孔。改善泵的吸油能力，提高容积效率，对减轻汽蚀和噪声都有显著效果。

技术领域

本发明属于航空航天用燃油泵设计领域，具体涉及一种耐高温高压的高速齿轮燃油泵。

背景技术

目前航空航天齿轮泵工作介质温度一般为-50℃～+150℃，齿轮高温燃油泵结构中无高温燃油泵可靠性、安全性设计，这会造成齿轮泵在工作中出现出口承超压时无自我保护机制，可能引发对燃油泵自身损坏的风险甚至上层燃油系统供油失效的风险。

对于环境温度要求为+250℃～+350℃，介质燃油温度最高225℃±10℃的使用环境，常规密封皮碗在150℃时短时间内承受不了高油温以及传动轴与密封皮碗紧密接触旋转产生的巨大热量而失效失去密封功能，造成燃油泵的漏油现象。

在实际操作中将工作温度超过150℃时使用的机械密封称为高温机械密封，高温的工作环境对使得端面液膜汽化、材料发生变质、加剧机械密封产生腐蚀作用、引起较大的热变形等问题，从而使高温泵机械密封失去效果。

发明内容

本发明的目的是：提出一种耐高温高压的高速齿轮燃油泵，耐225℃介质温度、+250℃～+350℃环境温度，具有可靠性与安全性设计，具备极限高温下长时间寿命工作能力。

本发明耐高温高压的高速齿轮燃油泵，包括安装在泵壳及泵盖内的主动齿轮、从动齿轮、传动轴及其他部件，所述传动轴的外杆部具有与机械密封压紧的密封盘体，该传动轴在内端部具有传动轴进油孔，在密封盘体的环形面上具有传动轴甩油孔，传动轴进油孔通过轴孔与传动轴甩油孔连通，该传动轴甩油孔的位置对准机械密封腔；在泵盖的内端面具有“人”字孔，将齿轮对的中心孔以及传动轴的轴孔连通；所述泵壳在高压出口的管壁上开有与机械密封腔连通的泵壳导油孔；所述泵壳在机械密封腔的腔壁上开有与从动齿轮的中心孔连通的回油孔。

有利地，主动齿轮通过主动浮动轴承组件和主动固定轴承组件固定，从动齿轮通过从动浮动轴承组件和从动固定轴承组件固定，每个轴承组件在与齿轮轴接触的卷制轴套内表面上均开有双螺旋槽。

有利地，轴承组件的尺寸及材料需满足在高温环境下膨胀后，轴承组件与泵壳之间的间隙大于轴承组件与传动轴之间的间隙。

有利地，所述机械密封包括环形的机械密封壳体，在一端具有环形槽，环形槽中依次安装有圆柱弹簧、挡板和石墨静环，并通过弹簧卡圈固定石墨静环，石墨静环的内环面与环形槽之间通过第四O型密封圈密封，石墨静环的端面贴紧密封盘体的密封面贴紧密封盘体的密封面。

有利地，所述机械密封通过挡圈固定安装在泵壳上。

有利地，在所述泵壳上还连接有高温安全阀，其在阀壳内依次安装有阀芯、活门弹簧、垫圈和阀盖。

有利地，所述传动轴的内端带齿轮花键，与主动齿轮连接；外端带电机花键，与电机连接。

有利地，在主动浮动轴承组件和从动浮动轴承组件上还分别安装有补偿弹簧，在主动浮动轴承组件上装有第一O型密封圈，在从动浮动轴承组件上装有第二O型密封圈；在主动固定轴承组件上装有第一矩形密封圈，在从动固定轴承组件上装有第二矩形密封圈。

有利地，泵盖通过螺钉穿过泵盖上的螺钉孔并与泵壳连接，通过第三O型密封圈密封。