一种用于涡轮泵的轴承冷却结构和涡轮泵制造技术

本发明专利技术公开一种用于涡轮泵的轴承冷却结构和涡轮泵，涉及航天发动机技术领域，以解决推进剂过少或过多时影响轴承自身性能和使用寿命的问题。所述用于涡轮泵的轴承冷却结构包括转轴、离心轮、轴承、泵壳体以及限流喷嘴，轴承和离心轮沿转轴的轴线方向依次安装于转轴上，泵壳体包围设置于离心轮和轴承外侧，泵壳体上设置有用于流通推进剂的流道，流道的两端分别朝向离心轮和轴承，限流喷嘴与泵壳体可拆卸连接且与流道相连通，推进剂经过限流喷嘴和流道流向轴承；限流喷嘴内设置有限流孔，限流孔的孔径小于流道的孔径。所述涡轮泵包括上述方案所提的用于涡轮泵的轴承冷却结构。方案所提的用于涡轮泵的轴承冷却结构。方案所提的用于涡轮泵的轴承冷却结构。

【技术实现步骤摘要】
一种用于涡轮泵的轴承冷却结构和涡轮泵


[0001]本专利技术涉及航天发动机
，尤其涉及一种用于涡轮泵的轴承冷却结构和涡轮泵。

技术介绍

[0002]液体火箭发动机是一种采用液体推进剂的化学火箭发动机，液体火箭发动机包括用于对推进剂进行增压的涡轮泵，液体火箭发动机工作时，通过涡轮泵向推力室输送具有一定压力和流量的推进剂，推进剂在推力室燃烧后形成高压高温燃气，高压高温燃气通过喷头喷出以反向推动液体火箭发动机实现飞行。
[0003]通常，涡轮泵由离心泵和涡轮组成，涡轮用于输出能量，离心泵依靠涡轮输出的能量输送具有一定压力和流量的推进剂，由于离心泵工作时处于高速旋转状态，因此需要通过轴承进行支撑。
[0004]离心泵工作时，轴承不仅需要承受着来自离心泵的轴向力和径向力，还需要承受涡轮泵的振动作用，导致轴承工作时会产生大量的热量，因此需要对轴承进行冷却，通常，泵壳体内设置有流道，涡轮泵内的推进剂穿过流道对轴承进行冷却，以降低轴承的自身温度。但是，采用这种结构时，输送至轴承的推进剂流量无法控制，当推进剂过少时，轴承摩擦产生的热量不能被及时带走，降低了轴承的冷却效果；当推进剂过多时，增大了轴承的润滑效果，增加了轴承的性能损耗，进而影响轴承的自身性能和使用寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种用于涡轮泵的轴承冷却结构和涡轮泵，以调节输送至轴承的推进剂流量，提高轴承的自身性能和使用寿命。
[0006]为了实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种用于涡轮泵的轴承冷却结构包括转轴、离心轮、轴承以及泵壳体，轴承和离心轮沿转轴的轴线方向依次安装于转轴上，泵壳体包围设置于离心轮和轴承外侧，转轴和泵壳体之间通过轴承转动连接；
[0007]泵壳体上设置有用于流通推进剂的流道，流道的两端分别朝向离心轮和轴承，轴承冷却结构还包括用于限制推进剂流量的限流喷嘴，限流喷嘴与泵壳体可拆卸连接且与流道相连通，推进剂经过限流喷嘴和流道流向轴承；
[0008]限流喷嘴内设置有限流孔，限流孔的孔径小于流道的孔径。
[0009]采用上述技术方案的情况下，轴承冷却结构包括转轴、离心轮、轴承、泵壳体和限流喷嘴，泵壳体上设置有用于流通推进剂的流道，流道的两端分别朝向离心轮和轴承，限流喷嘴与泵壳体可拆卸连接且与流道相连通，推进剂经过限流喷嘴和流道流向轴承，限流喷嘴内设置有限流孔，限流孔的孔径小于流道的孔径。采用这种结构，通过限流喷嘴的限流孔可以限制推进剂的流量，通过控制限流孔的孔径可以调节输送至轴承的推进剂流量，当推进剂流量过大时，可以采用具有小孔径限流孔的限流喷嘴，当推进剂的流量过小时，可以采用具有大孔径限流孔的限流喷嘴，通过采用具有不同大小限流孔的限流喷嘴，能够调节输
送至轴承的推进剂流量，从而提高轴承的自身性能和使用寿命，进而提高涡轮泵的使用寿命。
[0010]在一些可能的实现方式中，泵壳体上设置有用于对限流喷嘴进行轴向定位及径向定位的定位槽，定位槽的槽底设置有与流道相连通的开口；
[0011]限流喷嘴包括首段和尾段，尾段卡接于定位槽内，尾段内设置有通孔，限流孔位于首段内，限流孔、通孔、开口和流道依次连通；
[0012]限流喷嘴与流道的远离轴承的一端相连通。
[0013]在一些可能的实现方式中，首段上沿其径向方向向外延伸形成有环形凸起，泵壳体上设置第一限位槽，环形凸起卡接于第一限位槽内，以限制限流喷嘴朝流道方向的轴向运动。
[0014]在一些可能的实现方式中，还包括挡板，挡板与泵壳体可拆卸连接，且抵压首段上远离尾段的端面，以限制限流喷嘴朝远离流道方向的轴向运动；
[0015]泵壳体上设置第二限位槽，挡板卡接于第二限位槽内。
[0016]在一些可能的实现方式中，还包括密封环，密封环设置于首段和泵壳体之间。
[0017]在一些可能的实现方式中，还包括浮动环，浮动环套设于离心轮外侧，浮动环的端面与挡板的端面之间相抵接以实现端面密封。
[0018]在一些可能的实现方式中，还包括限位螺母，限位螺母套设于浮动环外侧且与泵壳体连接，浮动环和限位螺母之间存在间隙以形成用于推进剂流通的流通路径，流通路径与限流孔相连通。
[0019]在一些可能的实现方式中，还包括螺纹紧固件，限位螺母上设置有通孔，泵壳体上设置有螺纹孔，螺纹紧固件穿过通孔与螺纹孔螺纹连接。
[0020]在一些可能的实现方式中，限流喷嘴设置有多个，且多个限流喷嘴中限流孔的孔径依次递增。
[0021]第二方面，本专利技术还提供一种涡轮泵，包括如上述方案任一项提供的用于涡轮泵的轴承冷却结构。
[0022]采用上述技术方案的情况下，由于涡轮泵采用了本申请中的用于涡轮泵的轴承冷却结构，因此能够调节输送至轴承的推进剂流量，提高轴承的自身性能和使用寿命。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术中轴承冷却结构的示意图。
[0025]附图标记：
[0026]1‑
轴承，2
‑
泵壳体，3
‑
流道，4
‑
限流喷嘴，5
‑
密封环，6
‑
挡板，7
‑
浮动环，8
‑
限位螺母，9
‑
离心轮。
具体实施方式
[0027]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0028]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0029]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0030]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0031]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于涡轮泵的轴承冷却结构，其特征在于，包括转轴、离心轮、轴承以及泵壳体，所述轴承和所述离心轮沿所述转轴的轴线方向依次安装于所述转轴上，所述泵壳体包围设置于所述离心轮和所述轴承外侧，所述转轴和所述泵壳体之间通过所述轴承转动连接；所述泵壳体上设置有用于流通推进剂的流道，所述流道的两端分别朝向所述离心轮和所述轴承，所述轴承冷却结构还包括用于限制所述推进剂流量的限流喷嘴，所述限流喷嘴与所述泵壳体可拆卸连接且与所述流道相连通，所述推进剂经过所述限流喷嘴和所述流道流向所述轴承；所述限流喷嘴内设置有限流孔，所述限流孔的孔径小于所述流道的孔径。2.根据权利要求1所述的用于涡轮泵的轴承冷却结构，其特征在于，所述泵壳体上设置有用于对所述限流喷嘴进行轴向定位及径向定位的定位槽，所述定位槽的槽底设置有与所述流道相连通的开口；所述限流喷嘴包括首段和尾段，所述尾段卡接于所述定位槽内，所述尾段内设置有通孔，所述限流孔位于所述首段内，所述限流孔、通孔、开口和流道依次连通；所述限流喷嘴与所述流道的远离所述轴承的一端相连通。3.根据权利要求2所述的用于涡轮泵的轴承冷却结构，其特征在于，所述首段上沿其径向方向向外延伸形成有环形凸起，所述泵壳体上设置第一限位槽，所述环形凸起卡接于所述第一限位槽内，以限制所述限流喷嘴朝所述流道一侧的轴向运动。4.根据权利要求3所述的用于涡轮泵的轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：李瑜，付瑜，叶树波，董飞扬，万金川，安近怀远，刘军年，
申请(专利权)人：西安航天动力研究所，
类型：发明
国别省市：