[发明专利]叶轮，包括该叶轮的离心泵，和包括该离心泵的飞行器燃料系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及离心泵的叶轮，包括该叶轮的离心泵，和包括该离心泵的飞行器燃料系统。具体地，本发明涉及最大化离心泵效率的叶轮，尤其是在流体输入具有汽化流体和液体流体的情况下，包括该叶轮的离心泵，和包括该离心泵的飞行器燃料系统。

背景技术

典型的燃气涡轮发动机燃料供应系统包括燃料源，例如，燃料箱，和一个或多个泵，这些泵从燃料箱抽取燃料并将加压的燃料通过主供应管线传递到发动机燃烧室内的燃料歧管和燃料喷嘴。这些泵可包括飞行器或箱液面泵、增压泵、和高压泵。增压泵通常是离心泵而高压泵通常是齿轮泵，但是在一些应用中高压泵也可能是离心泵。

离心泵通常包括泵壳体，其带有进入泵壳体的流体进口。叶轮可旋转地设置在泵壳体内以加压流体，并且叶轮通常由发动机齿轮箱驱动。叶轮以高速旋转从而吸入流体并加压给流体。加压流体被导向泵出口。在飞行器燃料系统中，加压流体是燃料并且加压流体被从离心泵提供到高压泵和/或提供到主供应管线。

通常期望最大化加压流体的压力，或最大化离心泵在加压飞行器燃料系统中的燃料方面的效率。在某些操作条件下，例如与飞行器内的燃气涡轮发动机所操作时的高海拔相关联的低大气压力下，离心泵可能以低燃料进口压力操作。在低燃料进口压力下，大量汽化燃料可在燃料进口与液体燃料共存并可能导致燃料的非高效加压。结果，不足的压力可能基于在燃料进口处的大量汽化燃料而在加压燃料内被实现，或者加压可能是低效的。

虽然已经做出努力来在燃气涡轮发动机的离心泵的燃料进口处分离汽化燃料和液体燃料，这种努力经常导致汽化燃料的损失或汽化燃料被导出离心泵，由此要求处理汽化燃料的辅助机构。

因此，期望提供离心泵，其在低压导致在通向离心泵的流体进口中存在大量汽化燃料的条件下最大化加压燃料，或由离心泵加压的任何液体的效率。还期望提供离心泵，其最大化加压液体的效率，但不需要将汽化液体导出离心泵。另外，本发明的其它令人满意的特征和特点将从下面对本发明的具体描述和所附的权利要求并结合附图以及本发明的该背景技术而变得易于理解。

发明内容

离心泵的叶轮，包括该叶轮的离心泵，和包括该离心泵的飞行器燃料系统在本文中被提供。在实施例中，叶轮包括中心毂，其沿着叶轮的旋转轴线设置并限定轴向圆孔，该轴向圆孔沿着旋转轴线延伸通过该中心毂的至少一部分。中心毂还限定在中心毂的前端处通向轴向圆孔的开口。叶轮还包括叶轮部分，该叶轮部分包括至少一个固定到中心毂的叶轮叶片。叶轮部分与中心毂的前端分隔开。叶轮还包括导流部分，其设置在中心毂的前端和叶轮部分之间。导流部分包括至少一个导流器叶片，该导流器叶片沿着中心毂的外表面延伸。中心毂限定在导流部分中的至少一个径向孔。该至少一个径向孔与轴向圆孔流体连通以便于流体从邻近至少一个导流器叶片流入轴向圆孔。

在另一实施例中，离心泵包括泵壳体，泵壳体包括流体进口和流体出口。叶轮被设置在壳体内并且绕旋转轴线可旋转。叶轮包括中心毂，其沿着叶轮的旋转轴线设置并限定轴向圆孔，该轴向圆孔沿着旋转轴线延伸通过该中心毂的至少一部分。中心毂还限定在中心毂的前端处通向轴向圆孔的开口。叶轮还包括叶轮部分，该叶轮部分包括至少一个固定到中心毂的叶轮叶片。叶轮部分与中心毂的前端分隔开。叶轮还包括导流部分，其设置在中心毂的前端和叶轮部分之间。导流部分包括至少一个导流器叶片，该导流器叶片沿着中心毂的外表面延伸。中心毂限定在导流部分中的至少一个径向孔。该至少一个径向孔与轴向圆孔流体连通以便于流体从邻近至少一个导流器叶片流入轴向圆孔。

在另一实施例中，飞行器燃料系统包括燃料箱、离心泵和主燃料管线。离心泵与燃料箱流体连通以从燃料箱接收燃料。主燃料管线与离心泵流体连通以从离心泵接收加压燃料。离心泵包括泵壳体，泵壳体包括流体进口和流体出口。叶轮被设置在壳体内并且绕旋转轴线可旋转。叶轮包括中心毂，其沿着叶轮的旋转轴线设置并限定轴向圆孔，该轴向圆孔沿着旋转轴线延伸通过该中心毂的至少一部分。中心毂还限定在中心毂的前端处通向轴向圆孔的开口。叶轮还包括叶轮部分，该叶轮部分包括至少一个固定到中心毂的叶轮叶片。叶轮部分与中心毂的前端分隔开。叶轮还包括导流部分，其设置在中心毂的前端和叶轮部分之间。导流部分包括至少一个导流器叶片，该导流器叶片沿着中心毂的外表面延伸。中心毂限定在导流部分中的至少一个径向孔。该至少一个径向孔与轴向圆孔流体连通以便于流体从邻近至少一个导流器叶片流入轴向圆孔。

附图说明

此后将结合下面的附图描述本发明，其中相同的附图标记表示相同的元件；并且其中：