一种燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置，本发明专利技术的通风促进装置包括风扇单元和节流单元，风扇单元用于增压轴承腔内对应轴的轴心的空气，节流单元用于调节通风促进能力。本发明专利技术的用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置无需引气管路，尺寸、重量小，并且具有调节通风促进能力的功能。且具有调节通风促进能力的功能。且具有调节通风促进能力的功能。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法


[0001]本专利技术涉及燃气涡轮发动机，具体涉及一种用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法。

技术介绍

[0002]航空燃气涡轮发动机是典型的叶轮机械，主要由转子和静子组成，每个转子至少需要2个轴承，以确保转子正常运转，轴承需要滑油对其进行润滑、冷却，为了防止滑油外泄，需要设置轴承腔，且轴承腔前后均设置一个封严腔，封严腔内由压气机引气，使封严腔压力高于轴承腔，源源不断向轴承腔内泄露空气，从而阻止滑油外泄，但是，轴承腔必须通过一定的方式将空气排放出去，以避免轴承腔压力高于或等于封严腔压力，使封严腔失去作用。
[0003]通常的做法是先使用管路将多个轴承腔联通，然后在某一个轴承腔对应的轴上安装油气分离器(或称“离心通风器”)，将多余的空气依此通过油气分离器、轴心，排到大气中，但是，在部分转速下，轴承腔内的多余空气不能顺畅地排放到大气中，导致轴承腔压力过高，进而发生滑油外泄的问题，因此需要通风促进装置，促进轴承腔内的多余空气顺畅地排放到大气中。传统的通风促进装置是在后承力机匣上安装一引射器，从压气机引来高压空气，经过引射器的收缩通道或收扩通道后高速喷出，利用空气粘性，带动轴心的空气向后运动，从而促进轴承腔内的多余空气顺畅地排放到大气中，由于该装置需要从压气机引来高压空气，降低了航空燃气涡轮发动机的效率，而且需要一段很长的管路将高压空气从压气机引到引射器，加上阀门和阀门控制机构，导致该装置重量较大，增加了航空燃气涡轮发动机的重量。
[0004]因此，有必要提出一种具有尺寸、重量更小且可以有效促进轴承腔通风能力的装置及方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的在于提供一种用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法，实现轴承腔通风促进。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置，所述发动机具有转子轴、旋转支承所述转子轴的轴承和容纳所述轴承的轴承腔，所述轴承腔储存润滑油，所述轴承腔与所述转子轴的轴心连通，其特征在于，所述轴承腔通风促进装置包括风扇单元和节流单元，所述风扇单元设置成由所述转子轴带动来增压所述转子轴轴心的空气，所述节流单元设置用于调节所述转子轴轴心的空气的向外排放。
[0007]进一步地，所述风扇单元包括风扇外环、风扇叶片和进气锥，所述风扇叶片设置在所述风扇外环和所述进气锥之间，所述风扇外环适于将所述风扇单元固定至所述转子轴。
[0008]进一步地，所述节流单元设置在所述风扇单元的后部，用于调节经所述风扇单元增压的空气从所述转子轴轴心向外排放的排气通道的截面积。
[0009]进一步地，所述节流单元包括主框架、步进电机、螺杆和节流锥；
[0010]所述主框架包括框架外环、支板和框架内环，所述框架外环适于将所述节流单元固定于所述发动机，所述支板连接于所述框架外环和所述框架内环之间，用于支撑所述框架内环且对空气起导向作用，所述框架内环靠近所述框架外环一侧设置滑轨且所述滑轨与所述节流锥远离锥尖一端相配合，以使所述节流锥适于沿所述转子轴轴线方向相对所述框架内环移动；
[0011]所述步进电机安装在所述框架内环上，用于使所述螺杆旋转；
[0012]所述螺杆一端与所述步进电机连接，另一端包括丝杠结构且所述丝杠结构与所述节流锥配合连接，用于带动所述节流锥沿所述转子轴轴线移动，以实现对所述排气通道的调节；
[0013]所述节流锥包括丝套结构和滑块，所述丝套结构设置于所述节流锥的锥尖，与所述丝杠结构相配合，所述滑块设置于所述节流锥远离锥尖的一端，与所述滑轨相配合，所述节流锥与所述框架外环之间形成斜流道，作为所述排气通道。
[0014]进一步地，所述节流单元适于通过所述框架外环固定至所述发动机的后承力机匣上。
[0015]进一步地，所述滑轨的数量为至少一条，所述滑块的数量与所述滑轨相对应。
[0016]进一步地，所述风扇单元为微型风扇。
[0017]进一步地，所述转子轴为主转子后轴。
[0018]本专利技术还提供一种燃气涡轮发动机，包括以上所述的发动机轴承腔通风促进装置，其中，所述风扇单元固定于所述发动机的转子轴，所述节流单元固定于所述发动机的后承力机匣。
[0019]本专利技术还提供一种对燃气涡轮发动机的轴承腔进行通风促进的方法，采用以上所述的燃气涡轮发动机轴承腔通风促进装置，其中，所述风扇单元随所述转子轴的转动而转动，将所述转子轴轴心的空气增压后，使其流向所述节流单元，根据所述转子轴的当前转速，调节所述节流单元的排气通道的截面积，以调节增压空气从所述转子轴轴心排出。
[0020]这里需要对一些术语进行说明，例如，“前”、“后”是以转子轴轴心内的排气方向作为参照而定义的，例如图4所示的箭头所示的取向，“前”相当于排气方向的上游侧，而“后”相当于下游侧，这些将在下面参照附图的描述中变得更为清楚。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]1、本专利技术的燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法，通过风扇单元增压与轴承腔相通的转子轴轴心的空气，并通过可调的节流单元进行排气，实现可调节的通风促进能力。
[0023]2、本专利技术的燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法，风扇单元通过主转子带动旋转，无需从压气机引高压空气，仅需要消耗极小的功率，对航空燃气涡轮发动机的效率影响更小，并且使装置尺寸、重量更小。
[0024]3、本专利技术的燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置及方法，节流单元通过前后移动节流锥，改变排气面积，确保在各转速下的排气流量维持在合适大小，调节过程较平缓，易于进行准确控制，并且相较于传统方案中采用的阀门控制机构，尺寸、重量更小。
附图说明
[0025]本专利技术的以上
技术实现思路
以及下面的具体实施方式在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的技术方案的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
[0026]图1是本专利技术一实施例的轴承腔通风促进装置的示意图；
[0027]图2是本专利技术一实施例的轴承腔通风促进装置的风扇单元的示意图；
[0028]图3是本专利技术一实施例的轴承腔通风促进装置的节流单元的示意图；
[0029]图4是本专利技术一实施例的轴承腔通风促进装置安装位置的示意图。
[0030]其中，附图标记说明如下：
[0031]1ꢀꢀꢀꢀ
燃气涡轮发动机轴承腔通风促进装置
[0032]2ꢀꢀꢀꢀ
油气分离器
[0033]3ꢀꢀꢀꢀ
发动机后承力机匣
[0034]4ꢀꢀꢀꢀ
前轴承腔
[0035]5ꢀꢀꢀꢀ
前承力机匣
[0036]6ꢀꢀꢀꢀ
压气机
[0037]7ꢀꢀꢀꢀ
燃烧室
[0038]8ꢀꢀꢀꢀ
涡轮
[0039]9ꢀꢀꢀꢀ
后轴承腔
[0040]91
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃气涡轮发动机的轴承腔通风促进装置，所述发动机具有转子轴、旋转支承所述转子轴的轴承和容纳所述轴承的轴承腔，所述轴承腔储存润滑油，所述轴承腔与所述转子轴的轴心连通，其特征在于，所述轴承腔通风促进装置包括风扇单元和节流单元，所述风扇单元设置成由所述转子轴带动来增压所述转子轴轴心的空气，所述节流单元设置用于调节所述转子轴轴心的空气的向外排放。2.根据权利要求1所述的通风促进装置，其特征在于，所述风扇单元包括风扇外环、风扇叶片和进气锥，所述风扇叶片设置在所述风扇外环和所述进气锥之间，所述风扇外环适于将所述风扇单元固定至所述转子轴。3.根据权利要求1或2所述的通风促进装置，其特征在于，所述节流单元设置在所述风扇单元的后部，用于调节经所述风扇单元增压的空气从所述转子轴轴心向外排放的排气通道的截面积。4.根据权利要求3所述的通风促进装置，其特征在于，所述节流单元包括主框架、步进电机、螺杆和节流锥；所述主框架包括框架外环、支板和框架内环，所述框架外环适于将所述节流单元固定于所述发动机上，所述支板连接于所述框架外环和所述框架内环之间，用于支撑所述框架内环且对空气起导向作用，所述框架内环靠近所述框架外环一侧设置滑轨且所述滑轨与所述节流锥远离锥尖一端相配合，以使所述节流锥适于沿所述转子轴轴线方向相对所述框架内环移动；所述步进电机安装在所述框架内环上，用于使所述螺杆旋转；所述螺杆一端与所述步进电机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国润，黄云霞，邱冬梅，
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：