[发明专利]主齿轮泵、伺服齿轮泵及使用二者的飞行器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年6月5日提交的美国临时专利申请No.61/655,770的权益，其内容通过引用结合到本文中。

技术领域

本文公开的主题总的涉及齿轮泵，更具体地涉及用在飞行器燃料计量单元(FMU)中的齿轮泵的轴承和齿轮装置。

背景技术

齿轮泵通常包含两个齿轮，通常具有相似的构造，它们在壳体内部彼此啮合。第一齿轮或驱动齿轮是驱动轴的延伸；随着它的旋转，它驱动第二齿轮，通常提及作为从动齿轮。随着齿轮在壳体内旋转，流体从泵的入口传递到出口。可使用正齿轮或斜齿轮，但是正齿轮最常见。

通过齿轮泵泵送的流体体积部分取决于齿的深度，齿的直径，和齿轮的宽度。当具有大的工作齿深和齿宽的更少齿轮齿被使用时，实现更大的体积输出量。随着正齿轮旋转，分离的流体部分在齿之间被释放到出口，由此使输出流脉动或波动。

当较大的齿轮泵在极端高速下运行时，齿轮齿和轴承的表面经历气蚀，气蚀导致齿轮齿和轴承的表面的蚀损斑，并且能够最终导致泵的体积容量和耐用性降低。随着齿轮旋转通过它们的啮合循环，打开的齿间体积被形成。随着啮合区体积在尺寸上从最小增大到最大，该啮合区体积中的压力减小到低于真实的蒸汽压，并且蒸汽泡或空穴被形成。随着齿轮继续旋转，以及该体积进一步被填充，该体积遭受更高的压力。结果，在齿间体积内形成的蒸汽被迫回到溶液中或因为气蚀现象而溃灭。与这相变相关的蒸汽溃灭能量是相当大的，并且蒸汽空穴实际上在齿轮齿和轴承表面上内爆，因此导致气蚀损害。

发明内容

根据本发明的一个实施方式，提供一种主齿轮泵，其包括具有多个驱动齿轮齿的驱动齿轮。从动齿轮包括多个从动齿轮齿。从动齿轮与驱动齿轮间隔开，使得从动齿轮齿和驱动齿轮齿啮合。主齿轮泵包括至少一个驱动轴承，其布置邻近驱动齿轮，使得驱动轴承的第一轴承台(relief)和第二轴承台面对该驱动齿轮。至少一个从动轴承定位邻近该从动齿轮，使得该从动轴承的第三轴承台和第四轴承台面对该从动齿轮。该驱动齿轮具有15个驱动齿轮齿，并且该从动齿轮具有13个从动齿轮齿。驱动齿轮和从动齿轮二者都具有大约0.6635英寸(1.685cm)的宽度。驱动齿轮的宽度与外直径的比为大约0.321，并且从动齿轮的宽度与外直径的比是大约0.364。

根据本发明的另一实施方式，提供一种伺服齿轮泵，其包括具有多个驱动齿轮齿的驱动齿轮；从动齿轮包括多个从动齿轮齿。从动齿轮与驱动齿轮间隔开，使得该从动齿轮齿和该驱动齿轮齿啮合。主齿轮泵包含至少一个驱动轴承，其布置邻近驱动齿轮，使得驱动轴承的第一轴承台和第二轴承台面对该驱动齿轮。至少一个从动轴承定位邻近该从动齿轮，使得该从动轴承的第三轴承台和第四轴承台面对该从动齿轮。驱动齿轮和从动齿轮是大致相同的，并且具有大约0.57英寸(1.45cm)的宽度，以及大约0.329的宽度与外直径比。

又根据本发明的另一实施方式，提供飞行器，其包含：主齿轮泵，其具有主驱动齿轮和主从动齿轮；和伺服齿轮泵，其具有伺服驱动齿轮和伺服从动齿轮。主驱动齿轮和该伺服驱动齿轮被接收在输入轴上。主从动齿轮安装到第一轴上，第一轴取向平行并且邻近该输入轴的第一侧。主从动齿轮与主驱动齿轮啮合。伺服驱动齿轮安装到第二轴上，该第二轴布置平行并且邻近输入轴的第二相反侧。伺服从动齿轮与伺服驱动齿轮啮合。

这些和其他的优点及特征将通过以下的结合附图的描述变得更加明显。

附图说明

作为本发明的主题被具体地指出并且在说明书结尾处的权利要求中被明确要求。本发明的前述和其他的特征、优点通过结合附图的下述详细描述是很明显的，其中：

附图1是飞行器的燃料系统的一部分的示意图；

附图2是根据本发明的实施方式的主齿轮泵的齿轮对的俯视图；

附图3是根据本发明的实施方式的伺服齿轮泵的齿轮对的俯视图；

附图4是根据本发明的实施方式的主齿轮泵的轴承对的透视图；

附图5是根据本发明的实施方式的主齿轮泵的驱动轴承的俯视图；

附图6是根据本发明的实施方式的主齿轮泵的从动轴承的俯视图；

附图7是根据本发明的实施方式的主齿轮泵的轴承的侧视图；

附图8是根据本发明的实施方式的伺服齿轮泵的轴承对的透视图；

附图9是根据本发明的实施方式的伺服齿轮泵的驱动轴承的俯视图；