航空发动机的轴承腔封严系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种航空发动机的轴承腔封严系统及其控制方法。航空发动机的轴承腔封严系统包括引气流路和至少两个排气流路，引气流路用于从压气机将封严气体引流至中轴承腔和后轴承腔内，至少两个排气流路的排气反压不同，引气流路可选择地与至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通。本发明专利技术的航空发动机的轴承腔封严系统通过设置多个具有不同排气反压的排气流路，这样可以根据航空发动机的运行状态控制引气流路的排气反压，进而调节封严气体的流量。当航空发动机在高马赫数气动参数状态时排气反压降低会进一步降低引气流路沿程压力水平分布，从而有效降低轴承腔的封严压差，且降低滑油消耗量。且降低滑油消耗量。且降低滑油消耗量。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机的轴承腔封严系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种航空发动机的轴承腔封严系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]为保证航空发动机在地面或高空低马赫数状态的封严压差，需要引取发动机压气机相对较高级位置的引气，但是这样会使得航空发动机在高马赫数气动参数较高状态下的封严压差较大，而封严压差的增加会带来超出压差极限值的风险而且增加滑油消耗量。若为了降低封严压差超限风险并减小滑油消耗量，引取发动机压气机相对较低级位置的引气，这又会带来航空发动机在地面或高空低马赫数气动参数状态的封严压差不足的问题。因此封严流路的设计存在矛盾点。
[0003]另外，通常轴承封严流路气流流量较小，如果该流路同时承担高压压气机盘心冷却功能而流经高压压气机盘心，对于高空大马赫数状态，由于盘轴的高速转动会给封严气流带来较高的风阻温升，因此对封严气温度超温带来较大的风险。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种航空发动机的轴承腔封严系统及其控制方法，以在高空大马赫数状态时降低封严气流的温度。
[0005]本专利技术第一方面提供一种航空发动机的轴承腔封严系统，包括：
[0006]引气流路，用于从压气机将封严气体引流至中轴承腔和后轴承腔内；和
[0007]至少两个排气流路，至少两个排气流路的排气反压不同，引气流路可选择地与至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通。
[0008]在一些实施例中，至少两个排气流路包括：
[0009]第一排气流路，与低压涡轮出口连通；和
[0010]第二排气流路，与大气连通，且引气流路被配置为与第一排气流路和第二排气流路中的至少一个连通。
[0011]在一些实施例中，第二排气流路上设置有开度调节件，开度调节件被配置为调节第二排气流路的流通面积。
[0012]在一些实施例中，轴承腔封严系统包括排气管，排气管的第一端与引气流路连通，排气管的第二端延伸至大气，排气管的内腔形成第二排气流路，开度调节件设置在排气管上。
[0013]在一些实施例中，开度调节件为开关控制阀。
[0014]在一些实施例中，开度调节件为开度调节阀。
[0015]在一些实施例中，引气流路依次通过压气机盘心和空气导管流动至中轴承腔和后轴承腔内。
[0016]本专利技术第二方面提供一种基于上述航空发动机的轴承腔封严系统的控制方法，包括如下步骤：根据航空发动机的运行状态控制引气流路与至少两个排气流路中的至少一个
排气流路连通。
[0017]在一些实施例中，至少两个排气流路包括与低压涡轮出口连通第一排气流路以及与大气连通的第二排气流路，根据航空发动机的运行状态控制引气流路与至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通包括：
[0018]在第一状态控制引气流路与第一排气流路和第二排气流路均连通；和
[0019]在第二状态控制引气流路与第一排气流路连通且控制引气流路与第二排气流路断开。
[0020]在一些实施例中，在第一状态控制第二排气流路的开度以调节引气流路的气流流量。
[0021]基于本专利技术提供的各方面，航空发动机的轴承腔封严系统包括引气流路和至少两个排气流路，引气流路用于从压气机将封严气体引流至中轴承腔和后轴承腔内，至少两个排气流路的排气反压不同，引气流路可选择地与至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通。本专利技术的航空发动机的轴承腔封严系统通过设置多个具有不同排气反压的排气流路，这样可以根据航空发动机的运行状态控制引气流路的排气反压，进而调节封严气体的流量。例如，当航空发动机在高马赫数气动参数状态时控制引气流路与第一排气流路和第二排气流路均连通，使得排气反压降低，那么封严气体的流量会得到增加，从而有效降低由高速旋转带来的压气机盘或轴超温的风险。而且排气反压的降低会进一步降低引气流路沿程压力水平分布，从而有效降低轴承腔的封严压差。
[0022]通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
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，构成本申请的一部分，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为本专利技术实施例的航空发动机的轴承腔封严系统的流路示意图；
[0025]图2为图1中引气流路的示意图；
[0026]图3为图1中排气流路的示意图。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0028]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是
作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0029]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0030]参考图1，一些实施例的航空发动机包括前轴承腔1、中轴承腔2、后轴承腔3、压气机叶根4、压气机叶尖5、压气机盘心6、空气导管7和高压涡轮8。
[0031]本专利技术实施例的航空发动机的轴承腔封严系统包括引气流路和至少两个排气流路，其中，引气流路用于从压气机将封严气体引流至中轴承腔和后轴承腔内。至少两个排气流路的排气反压不同，引气流路可选择地与至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通。本专利技术实施例的航空发动机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机的轴承腔封严系统，其特征在于，包括：引气流路，用于从压气机将封严气体引流至中轴承腔和后轴承腔内；和至少两个排气流路，所述至少两个排气流路的排气反压不同，所述引气流路可选择地与所述至少两个排气流路中的至少一个排气流路连通。2.根据权利要求1所述的航空发动机的轴承腔封严系统，其特征在于，所述至少两个排气流路包括：第一排气流路，与低压涡轮出口连通；和第二排气流路，与大气连通，且所述引气流路被配置为与所述第一排气流路和所述第二排气流路中的至少一个连通。3.根据权利要求2所述的航空发动机的轴承腔封严系统，其特征在于，所述第二排气流路上设置有开度调节件，所述开度调节件被配置为调节所述第二排气流路的流通面积。4.根据权利要求3所述的航空发动机的轴承腔封严系统，其特征在于，所述轴承腔封严系统包括排气管，所述排气管的第一端与引气流路连通，所述排气管的第二端延伸至大气，所述排气管的内腔形成所述第二排气流路，所述开度调节件设置在所述排气管上。5.根据权利要求3所述的航空发动机的轴承腔封严系统，其特征在于，所述开度调节件为开关控制阀。6.根据权利要求3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙平平，孙振宇，季雁，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：