滑油通风器、通风系统及燃气涡轮发动机转让专利
申请号 : CN201610692258.1
文献号 : CN107762631B
文献日 : 2019-07-02
发明人 : 王军 , 俞镪鹏 , 曹渝华
申请人 : 中国航发商用航空发动机有限责任公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种滑油通风器(7),其特征在于,包括壳体(73),所述壳体(73)内设有油气分离腔,所述油气分离腔用于对进入所述油气分离腔的油气混合物进行油气分离,所述油气分离腔内设有芯体(72),所述芯体(72)的密度可变,以改变所述油气分离腔的流通阻力;所述芯体(72)由弹性多孔材料制成,所述芯体(72)能够被压缩,以改变所述芯体(72)的密度。
2.根据权利要求1所述的滑油通风器(7),其特征在于,还包括驱动装置,所述驱动装置用于对所述芯体(72)施加外力。
3.根据权利要求1所述的滑油通风器(7),其特征在于,还包括端盖(71),所述壳体(73)的侧面设有端盖(71),所述端盖(71)能够相对于所述壳体(73)运动,以压缩所述芯体(72)。
4.根据权利要求3所述的滑油通风器(7),其特征在于,所述壳体(73)外流通有外部流体,以通过所述外部流体的压力作用使所述端盖(71)相对于所述壳体(73)运动。
5.一种通风系统,其特征在于,包括如权利要求1~4任一项所述的滑油通风器(7)。
6.根据权利要求5所述的通风系统,其特征在于,还包括至少两个滑油腔和连接管路,所述连接管路用于使至少两个所述滑油腔彼此连通。
7.根据权利要求6所述的通风系统,其特征在于,所述滑油通风器(7)设置在位于最下游的滑油腔内。
8.一种燃气涡轮发动机,其特征在于,包括如权利要求1~4任一项所述的滑油通风器(7)或如权利要求5~7任一项所述的通风系统。
9.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,还包括转子(22),所述滑油通风器(7)设置在所述转子(22)内,所述转子(22)内流通有高压气体,所述壳体(73)上的端盖(71)设置在能够被所述高压气体冲击的一侧,以通过所述高压气体的冲击作用使得所述端盖(71)相对于所述壳体(73)运动。
10.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,还包括转子(22),所述滑油通风器(7)设置在所述转子(22)内并且位于通风系统中最下游的滑油腔内,所述转子(22)上设有油槽(24),所述滑油通风器(7)设有油孔(76),所述油孔(76)与所述油槽(24)连通,以使分离后的润滑油通过所述油孔(76)进入所述油槽(24),从而对所述转子(22)进行冷却。
说明书 :
滑油通风器、通风系统及燃气涡轮发动机
技术领域
背景技术
进行可靠地润滑或冷却,因此,燃气涡轮发动机具有容纳轴承的滑油腔。
具有良好的密封性。为了保证高压空气能够始终经密封装置流进滑油腔,需要对滑油腔进
行通风,将经密封装置流进滑油腔的空气排到发动机外。由滑油腔排出的空气中含有滑油,
通常,需要经过通风器进行油气分离,将滑油分离后返回滑油腔,而空气则排到发动机外。
若通风器不能将所有滑油从空气中分离,一部分滑油会随空气排到发动机外,这就造成滑
油消耗。
而,空气流过密封装置的流量越大,密封装置的密封性越好,滑油从密封装置泄漏就越少。
对位于不同部位的滑油腔进行增压。在高压空气由前往后流动过程中,会产生一定的压力
损失,该压力损失使得增压不同部位滑油腔的高压空气的压力存在一些差异。
流量过大,从而增大滑油消耗。此外,高压空气的流量与发动机的转速有关,虽然通过计算
可以确定某一转速下所需的最小流量,但发动机不同状态下的转速是有差异的,在保证密
封装置所需的空气流量下,仍会存在其他状态点空气流量大,造成滑油消耗量过大的问题。
知的现有技术。
发明内容
壳体运动。
通过油孔进入油槽,从而对转子进行冷却。
的流通阻力就可以根据需要或者随着外界条件的变化而改变,当进入油气分离腔的油气混
合物流量较大时,可以压缩芯体,增大油气分离腔的阻力,以增加油气混合物在滑油通风器
内进行油气分离的时间,提高分离性能,同时减少随流体排出的滑油量,降低滑油消耗;当
进入油气分离腔的油气混合物流量较小时,可以解除对芯体的压缩,减小油气分离腔的阻
力,以保证分离后的气体能够正常流出。
附图说明
第三密封装置,12-第四密封装置,13-第五密封装置,14-第六密封装置,15-第七密封装置,
100-高压气体;
具体实施方式
明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。
本发明保护范围的限制。
油气分离。
油气分离后的润滑油流出。
腔的流通阻力可以根据需要或者随着外界条件的变化而进行改变,当进入油气分离腔的油
气混合物流量较大时,可以增大油气分离腔的阻力,以增加油气混合物在滑油通风器内进
行油气分离的时间,提高分离性能,同时减少随流体排出的滑油量,降低滑油消耗;当进入
油气分离腔的油气混合物流量较小时,可以减小油气分离腔的阻力,以保证分离后的气体
能够正常流出。对于设有密封装置的滑油腔来说,油气分离腔阻力的减小,可以增大流过密
封装置的空气流量,保证密封要求。
芯体72上的多个孔逸出,而润滑油则在多孔材料的阻挡作用下与气体分离,并沿着油气分
离腔的壁面流出;多孔材料的芯体72还可以被压缩,如图2所示,为芯体72被压缩之后的结
构示意图,芯体72在被压缩后还可以自动恢复,在压缩与恢复的过程中,芯体72的密度发生
了改变,流体流过芯体72的流通面积也发生了改变,这样就实现了油气分离腔流通阻力的
变化,改善油气分离的效果。
在刺激条件消失后,该记忆体还可以恢复原状,对芯体72的压缩力解除,芯体72也可以恢复
原状。
以实现对芯体72的压缩或者恢复。驱动装置可以为油缸、气缸或者电机等。
芯体72。即,端盖71相对于壳体73的运动,可以改变油气分离腔的容积,在芯体72充满油气
分离腔时,也就改变了芯体72的体积,因此芯体72的密度就发生了改变,流过芯体72的通流
面积也就发生了改变。
或者说是油气分离腔的阻力就可以根据外部流体的压力变化来进行实时调节。
压气体压力较大时,使滑油通风器的流通阻力增大,可以增长油气混合物的分离时间,提高
油气分离的效果;当高压气体的压力较小时,使滑油通风器的流通阻力减小,可以避免由于
压力或流量不足而造成密封装置性能的降低。
盖71可以设置在壳体73的左侧,以使外部流体能够正好吹向端盖71,利用外部流体的压力
作用使端盖71相对于壳体73运动。
压缩芯体72的目的即可。
活的选择。比如,外部流体仍然从左向右流动,而端盖71设置在壳体73的上侧或右侧,端盖
71的运动由驱动装置来驱动,驱动装置的驱动控制则由控制器来进行主动控制,控制器与
能够检测外部流体压力大小的传感器连接,这样仍然可以实现端盖71的运动与外部流体的
压力大小相匹配的目的。
的效果。
念,其压力比油气分离腔内的压力大,壳体73上的端盖71设置在能够被高压气体冲击的一
侧,以通过高压气体的冲击作用使得端盖71相对于壳体73运动。
六密封装置14和第七密封装置15具有很好的密封功能,避免润滑油的泄漏。
近压气机的位置,第二滑油腔2和第三滑油腔3分别位于燃气涡轮发动机内靠近低压涡轮和
高压涡轮的位置。
装置12、第五密封装置13进入第二滑油腔2,然后经第二连接管路5、第三连接管路6进入第
三滑油腔3;高压空气100还可以经第六密封装置14、第七密封装置15进入滑油腔3,然后经
滑油通风器7进入排气管8,再通过排气管8排到发动机外。
彼此连通,即第二连接管路5与第三连接管路6共用了一段第一连接管路4,当然,第一连接
管路4也可以设置独立的两条管路,分别使第一滑油腔1与第二滑油腔2连通,以及第一滑油
腔1与第三滑油腔3连通。
意两个滑油腔之间的连通也可以均采用独立的管路进行连接。
渐降低,从而引起各滑油腔上密封装置的封严效果不佳的问题。但是,通过连接管路将多个
滑油腔彼此连通后,第一连接管路4、第二连接管路5、第三连接管路6的节流作用可以使第
一滑油腔1、第二滑油腔2、第三滑油腔3内的压力也是逐渐降低的,这样可以使第一密封装
置9、第二密封装置10、第三密封装置11、第四密封装置12、第五密封装置13、第六密封装置
14、第七密封装置15的空气流量均接近满足密封性能需要的较低流量,也就是说,使得前端
的滑油腔内压力较大,从而降低前端的滑油腔密封装置的空气流量,既能保证流过位于上
游的密封装置的空气流量足够,满足其密封要求,又能够避免流过位于下游的密封装置的
空气流量太少,达不到其密封要求,解决了不同部位滑油腔密封装置空气流量难以匹配的
问题。
体的流通方向,只在位于最下游的第三滑油腔3内设置滑油通风器7即可,位于第三滑油腔3
上游的其他滑油腔内的油气混合物均可以通过各连接管路汇集至该第三滑油腔3内,这样
可以克服有些滑油腔内空间有限而无法布置滑油通风器的缺陷,还可以减少滑油通风器的
个数,降低发动机的整体重量。
体72的阻力增加,使流过密封装置的空气流量降低,滑油通风器7内的空气流速减小,润滑
油在滑油通风器7内滞留的时间增加,滑油通风器7的分离性能提高,随空气排出的滑油量
减少,从而降低滑油消耗量。
后的润滑油流出的油孔76与油槽24连通,以使分离后的润滑油能够通过油孔76进入油槽
24,润滑油从油槽24内流过可以带走转子22的部分热量,对转子22进行冷却。
油气混合物进入滑油通风器7后,润滑油被分离,在离心力作用下进入设置在发动机转子22
内的油槽24,油槽24相对于转子22的轴线倾斜,具有一定的倾斜度,以使润滑油能够沿油槽
24顺利流动。
从而减少发动机转子传递给轴承的热量,有利于改善轴承的工作环境。分离出的润滑油收
集后,可以通过散热器进行散热,然后再通过相应的管路和设置在发动机上的油槽24返回
对应的滑油腔,实现润滑油的循环利用。
作用下能被压缩。端盖71在高压空气100作用下可以在壳体73内沿轴向移动。第三滑油腔3
内的油气混合物经过进气孔75进入油气分离腔,在油气分离腔内进行空气和滑油分离,润
滑油在离心力作用下经油孔76流出,空气经通风孔74后进入排气管8排到发动机外。
机转速较大时,高压空气的压力大,端盖71在壳体73内沿轴向移动,从而压缩芯体72,流通
面积减小,空气流动的阻力增加,从而增加润滑油的停留时间,随空气流出的润滑油减少,
从而减少降低润滑油的消耗量。
点:
装置的空气流量接近最小流量,从而减少流过密封装置的空气流量;
可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发
明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。