一种燃油齿轮泵的制作方法

【技术领域】

本发明属于燃气轮机设计技术，具体涉及一种带计量器和报警装置的燃油齿轮泵。

背景技术：

燃气轮机是以连续流动的气体为介质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。燃气轮机具有功率密度大、启动速度快、噪声低的优点。

齿轮泵广泛用作发动机的主、加力燃油泵。目前的舰用燃气轮机燃油齿轮泵是一种容积式、定量泵。这种装置缺少燃油流量计量功能和齿轮泵油滤污染报警功能。一旦齿轮泵磨损出现屑沫，油滤污染后，容易造成油滤堵塞，产生安全隐患。且现有技术中，流量计设置在输送燃油的管路中，以此来测量油量，油量测量和监控方法测得的燃油消耗量不准确，经常存在较大偏差。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提出一种带计量和报警装置的舰用燃气轮机燃油的齿轮泵，避免因齿轮磨损造成油滤污染无报警措施，同时具有燃油流量计量功能。

本发明采用以下技术方案：

一种燃油齿轮泵，包括齿轮泵泵体，还包括设置于齿轮泵泵体内的报警装置，所述报警装置包括模板上腔和模板下腔，所述模板上腔经过设置在其右侧的细油滤与高压腔连通，所述模板下腔直接与所述高压腔连通，通过检测两路腔体的燃油压力差确定所述细油滤的燃油堵塞情况。

进一步地，所述模板上腔和模板下腔之间通过能移动的挡板连接，所述模板上腔内设置有与挡板连接的弹簧，用于伸缩支撑所述挡板，所述模板下腔内贯穿设置有喷嘴，所述挡板设置与喷嘴的一端上，所述喷嘴另一端用于连接设置有压力信号器的压力腔，所述压力腔于低压腔相连，通过上下腔体的压力差克服所述弹簧的弹簧力顶起挡板，打开所述喷嘴，连通所述模板下腔和压力腔。

进一步地，报警装置还包括设置在细油滤右侧的安全活门，安全活门用于在细油滤堵塞时打开，与高压腔相连组成回路。

进一步地，齿轮泵内的高压腔还连接有用于计量齿轮泵中打出油量的计量调节器，计量调节器设置于齿轮泵泵体右侧，通过移动调节出油面积控制燃油流量。

进一步地，所述计量调节器包括设置在计量器壳体内的计量器衬套，所述计量器衬套内竖直设置有能够移动的计量器阀杆，所述计量器衬套内设置有与高压腔相连的腔体，通过所述计量器阀杆的移动调节所述腔体的大小控制油量。

进一步地，所述计量器壳体内沿计量器阀杆轴线对应设置有用于控制计量器阀杆位移的调节螺钉，所述调节螺钉分别包括设置在最大流量调节螺钉端盖和最小流量调节螺钉端盖上的最大流量调节螺钉和最小流量调节螺钉。

进一步地，所述计量器阀杆下端设置有活塞，所述计量器壳体下部水平设置有计量器阀杆腔，通过所述计量器阀杆带动活塞移动调节所述计量器阀杆腔，所述活塞与最小流量调节螺钉端盖之间设置有计量器弹簧腔，所述计量器弹簧腔内设置有用于伸缩支撑所述活塞的计量腔弹簧。

进一步地，计量器阀杆的光杆部位中间部位直径小于其两端部，通过移动计量器阀杆调节腔体的面积大小。

进一步地，计量器衬套与低压腔相连形成回路，用于高压腔相连的腔体内的燃油回流至低压腔内。

进一步地，计量器衬套左右两侧与计量器壳体之间对称依次设置有第一计量器密封圈、第二计量器密封圈、第三计量器密封圈和第四计量器密封圈。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提出一种燃油齿轮泵，结构简单，设计合理，通过上下腔体的压力差推动挡板移动，打开喷油嘴，使高压腔的燃油进入压力腔内，可以在齿轮泵由于磨损及铁锈造成油滤污染引起齿轮泵堵塞时报警，避免造成安全隐患。

进一步，可以保压并计量调节油量，燃油经过油滤后去润滑齿轴承，齿轮泵上安装有计量器，通过阀杆移动改变腔体面积调节燃油量，能够精确的检测油耗，控制油量，有效的精简了控制装置，结构简单，极大的提高了产品的可靠性能。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

【附图说明】

图1为本发明齿轮泵的结构图；

图2为本发明齿轮泵报警装置结构图。

其中：1.细油滤；2.模板上腔；3.模板下腔；4.喷嘴；5.压力腔；6.高压腔；7.进口油滤；8.齿轮泵入口；9.低压腔；10.安全活门；11.放气嘴；12.最大流量调节螺钉；13.最小流量调节螺钉；14.主动齿轮；15.从动齿轮；16.止动轴承；17.计量腔弹簧；18.计量器弹簧腔；19.计量器阀杆腔；20.第一计量器密封圈；21.第二计量器密封圈；22.第三计量器密封圈；23.第四计量器密封圈；24.计量器衬套；25.计量器阀杆；26.密封圈；27.齿轮泵泵体；28.最大流量调节螺钉端盖；29.计量器壳体；30.最小流量调节螺钉端盖；31.弹簧；32.挡板。

【具体实施方式】

本发明提供了一种燃油齿轮泵，用于向发动机工作喷油嘴提供高压燃油。齿轮泵安装在下部传动箱上，由发动机的低压压气机驱动。并且该装置具有燃油流量计量功能，可以通过控制调节燃油输出腔面积改变燃油输出量，计量泵中打出的油。燃油经过油滤后去润滑齿轴承，油滤安装有压力信号器报警装置，在油滤被污染后，可进行报警。

请参阅图1和图2所示，本发明公开了一种燃油齿轮泵，包括设置在齿轮泵泵体27内的报警装置，报警装置通过齿轮泵泵体27内的高压腔6与齿轮泵连接，高压腔6分两路与报警装置的模板上腔2和模板下腔3连接，模板上腔2右侧设置有细油滤1，通过细油滤1与高压腔6连接，模板上腔2内设置有弹簧31，模板上腔2和模板下腔3之间设置有挡板32，弹簧31一端设置在挡板32上，挡板32可在模板上腔2内移动，模板下腔3中间贯穿设置有与压力腔5相连的喷嘴4，通过模板上腔2和模板下腔3两路的燃油压力差确定细油滤1的燃油堵塞情况，压力腔5内设置有0.45kgf/cm²的压力信号器。

具体过程为，燃油由齿轮泵入口8吸入经过进口油滤7进入高压腔6，一路经细油滤1进入模板上腔2去润滑轴承，另一路直接进入模板下腔3，通过模板感受测量膜板上腔2与弹簧31的压力、模板下腔3压力，模板上的挡板32在弹簧31的压力作用下顶靠喷嘴5，高压油被挡板32堵住，无法进入压力腔5，信号器压力腔5的压力恒定不变。

压力腔5与低压腔9相连组成回路，通过上下腔体的压力差克服弹簧31的弹簧力顶起挡板32，打开喷嘴5，连通模板下腔3和压力腔5，用于将压力腔5腔体内的燃油经过低压腔9回流至高压腔6内，当油滤堵塞后，细油滤1前后压差超过设定值，膜片上腔2压力下降，模板下腔3压力克服模板上腔2压力和弹簧31的弹簧力，挡板32向上移动开启，高压腔6通过喷嘴4与压力腔5相连，高压腔6的油经喷嘴4进入压力腔5内，压力腔5压力增高，触发压力信号器发出报警信号，表示细油滤1污染，此时，设置在细油滤1右侧设置的安全活门10打开，与高压腔6相连组成回路，燃油绕过细油滤1直接去止推轴承16。

高压腔6还连接有用于计量齿轮泵中打出油量的计量调节器，用于计量泵中打出的油，计量调节器设置于齿轮泵泵体27右侧，通过控制齿轮泵入口8和低压腔9来决定出油口和回油口的面积，通过计量器阀杆25的上下移动决定具体出油量，计量器传动箱通过弹性轴带动主动齿轮14旋转。主动齿轮14和从动齿轮15在两对止推轴承16之间转动，止推轴承16上设置有密封圈26，燃油到齿轮泵入口8，经进口油滤7进入吸入腔。然后燃油经主动齿轮14和从动齿轮15的齿槽和齿轮泵泵体27的空隙进入高压腔6，再经过计量器滑阀25进入计量调节器。

计量调节器包括计量器壳体29，计量器壳体29内竖直设置有计量器衬套24，计量器衬套24内水平设置有与高压腔6相连的腔体，计量器衬套24内竖直设置有计量器阀杆25，计量器阀杆25的光杆部位中间直径小于其两端，通过移动计量器阀杆25调节所述腔体的面积大小。在计量器壳体29上下沿计量器阀杆25轴线对应设置有最大流量调节螺钉12和最小流量调节螺钉13，最大流量调整螺钉12用螺纹固定在最大流量调节螺钉端盖28，用密封圈进行密封，最小流量调整螺钉13用螺纹在最小流量调节螺钉端盖30，用密封圈进行密封，最大流量调整螺钉12和最小流量调整螺钉13的另一端分别对应所述计量器阀杆25的上下端面，用于推动所述计量器阀杆25的移动，计量器壳体29和计量器阀套24由第一密封计量器密封圈20、第二计量器密封圈21、第三计量器密封圈22和第四计量器密封圈23密封安装，计量器阀套24和计量器阀杆25间隙密封。计量器阀套24与高压腔6相连，与低压腔9相连形成回路，用于在计量器阀杆25向下移动时，出现回油面积，高压腔6相连的腔体内的燃油回流至低压腔9内。计量器阀套24下部设置有计量器弹簧腔18和计量器阀杆腔19。在计量器阀杆25下端面固定着由计量腔弹簧17顶紧的活塞。活塞下部的腔叫计量器弹簧腔18，活塞上部的腔叫计量器阀杆腔19。

计量器阀杆25的最大移动位置由最大流量螺钉12限定。当计量器阀杆腔19压力大于弹簧腔18压力时，推动计量器阀杆25的光杆部位向下移动，光杆部位中间直径小的部分进入计量器阀套24内，使得与高压腔6相连的这部分腔体内面积减小，导致高压腔6面积变小，从而使燃油输出量减小。当弹簧腔18压力大于阀杆腔19压力时，推动计量器阀杆25的光杆部位向上移动，光杆部位中间直径小的部分进入与高压腔6相连的腔体内，使得高压腔6的腔体面积变大，从而增加燃油输出量。计量器阀杆25光杆部位也可以选择中空的阀杆球型，能通过阀杆的上下移动改变于高压腔6相连腔体的面积大小。

燃油经过于高压腔6相连的腔体进入计量调节器，通过计量器阀杆25后流出，整个齿轮泵的最大转速为4000r/min；最大压力为7.5mpa；出口流量大于7800kg/h。

计量器的具体工作原理为：计量器的计量流量＝齿轮泵的实际流量-回油量；

齿轮泵的实际流量qv＝qviην＝2πdjmbnην，其中，qvi为理论流量，ην为泵容积效率，dj为齿轮节园直径，m为齿轮模数，b为齿宽，n为转速；

其中，q为流量系数，s为回油面积，δp为齿轮泵进出口压力差，g为燃油重度；

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。