CN101446236A - 一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 - Google Patents
一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101446236A CN101446236A CNA2008102473606A CN200810247360A CN101446236A CN 101446236 A CN101446236 A CN 101446236A CN A2008102473606 A CNA2008102473606 A CN A2008102473606A CN 200810247360 A CN200810247360 A CN 200810247360A CN 101446236 A CN101446236 A CN 101446236A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lubricating
- bearing
- oil
- outlet
- lubricating oil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
本发明公开了一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，包括燃油管路、滑油管路和节流器。在航空煤油中按一定比例添加润滑油组成混合油，混合油经过油泵加压，进入燃油管路和滑油管路，燃油管路的混合油直接进入燃烧室进行燃烧，滑油管路的混合油进入前后两个轴承腔对轴承进行润滑，完成润滑后滑油不再循环，从前轴承进入的滑油可进入燃烧室进行燃烧，从后轴承进入的滑油一部分在涡轮处燃烧，未燃烧的部分随燃气排出发动机。本发明只需要一个油泵给混合油加压，转子轴承腔不需要各种油气封严措施，滑油管路出口处不需要密封器件，使发动机结构简单，质量轻，增加了发动机的有效载荷。
Description
技术领域
本发明涉及发动机润滑冷却技术领域，具体涉及一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置。
背景技术
微小型涡轮喷气发动机具有结构紧凑，重量轻的特点，这决定了其转子系统的润滑必须采用轻量设计。转子系统包括压气机、发动机轴、涡轮、轴承及轴承座套。转子的轴承采用角接触球轴承以承受发动机的轴向力。该角接触球轴承采用脂润滑最高可以工作在11万转，采用油润滑最高可以工作在16万转，微小型涡轮喷气发动机的最高转速在12万转，考虑转子系统工作的可靠性，在微小型涡轮喷气发动机上通常采用油润滑方式。
转子轴承的润滑冷却问题，一直是航空涡轮喷气发动机的重点，也是人们关注的焦点。传统的做法是用循环带压力的滑油喷射到运转的轴承上，一方面润滑轴承，另一方面循环的滑油还可带走轴承运转中产生的摩擦热。但对于小型及微型航空发动机，若使用压力油润滑方案，则和大型发动机一样需要润滑油箱、滑油泵、流量控制机构、油滤、油分离器、冷却装置、进出油管等，这需要增加大量的附件。由于微型航空发动机的转速很高，需要很大减速比才能使转速达到进、回油泵要求的转速，这势必也增加减速器结构复杂性，同时导致减速器和整个润滑冷却装置在整个发动机中所占的体积和重量都很大，推重比降低。因此采用这种方法会带来很多问题，不能照顾到小型和微型发动机的特殊性。
发明内容
本发明的目的是为微小型涡轮喷气发动机提供一种结构简单、重量小的转子轴承润滑冷却装置，采用轻型设计，在航空煤油中按一定比例添加润滑油组成混合油，混合油经过油泵加压，进入燃油管路和滑油管路，燃油管路的混合油直接进入燃烧室进行燃烧，滑油管路的混合油进入前后两个轴承腔对轴承进行润滑，完成润滑后滑油不再循环，从前轴承进入的滑油可进入燃烧室进行燃烧，从后轴承进入的滑油一部分在涡轮处燃烧，未燃烧的部分随燃气排出发动机。
本发明所述的一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，包括燃油管路、滑油管路和节流器。
航空煤油与轴承润滑油按照所需比例在油箱里进行混合形成混合油，混合油装在油箱里由油泵泵出为冷却装置提供冷却介质。
燃油管路由第一段管路和第二段管路连通组成，第二段管路为圆形管路。第二段管路下方分布有若干个燃油出口。滑油管路有两个出口，分别为出口A与出口B，所述的出口A与出口B流出的混合油分别进入压气机端轴承与涡轮端轴承进行润滑与冷却。燃油管路入口与滑油管路入口通过三通阀连接，三通阀另一个接口连接快速插头，三通阀上连接的快速插头连接油泵。
滑油管路出口A、出口B附近分别设有节流器控制滑油的消耗量。
在发动机的径向轴向扩压器侧壁对应压气机端轴承的位置开设润滑孔A，转子轴套对应涡轮端轴承的位置开设润滑孔B。在发动机的滑油盘上开设滑油出油孔。燃油管路入口与滑油管路入口分别固定在发动机径向轴向扩压器的罩盘孔中。在罩盘孔上方用O型圈进行密封。滑油管路的出口A固定在润滑孔A中，出口B固定在润滑孔B中。出口A流出的混合油首先进入转子轴套中的滑油盘中，通过滑油盘上的滑油出油孔进入到压气机端轴承后方的空间，在离心式压气机叶轮的空气压力作用下向前进入压气机端轴承对其进行润滑和冷却，最后混合油通过离心式压气机叶轮与径向轴向扩压器之间的空隙，再经过径向轴向扩压器的导流进入到燃烧室进行燃烧。出口B流出的混合油直接喷向涡轮端轴承的滚珠，对其进行润滑和冷却，之后在转子轴套的内外压差作用下，通过转子轴套与涡轮两者之间的间隙后，流向涡轮叶片，一部分可以在涡轮处受热燃烧，未燃烧的部分随燃气排出发动机。
本发明的优点在于：
(1)结构简单，减轻发动机重量。将航空煤油和润滑油按比例混合，组成混合油，只需要一个油泵给混合油加压，减少了附件，另外转子轴承腔不再需要各种油气封严措施，减少了封严蓖齿、封严环、连接结构等部件；
(2)滑油管路设计简单，采用插入设计，出口处不必考虑密封连接；
(3)在滑油管路两个出口处布置节流器用以控制混合油中作为润滑油的消耗量；
(4)起到润滑冷却作用的混合油不进行循环，减少了冷却装置、进出油管等设备，使发动机结构简单，质量轻，增加了发动机的有效载荷。
附图说明
图1是本发明一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置的结构示意图；
图2是本发明装配核心机后的结构示意图；
图3是发动机的径向轴向扩压器结构示意图；
图4是发动机的转子轴套结构示意图；
图5是发动机的滑油盘结构示意图。
图中：1-燃油管路；2-滑油管路；3-节流器；4-油泵；5-压气机端轴承；6-涡轮端轴承；7三通阀；8-快速插头；9-径向轴向扩压器；10-润滑孔A；11-转子轴套；12-润滑孔B；13-滑油盘；14-滑油出油孔；15-罩盘孔；16-离心式压气机叶轮；17-燃烧室；18-涡轮；101-燃油管路入口；102-第一段管路；103-第二段管路；104-燃油出口；201-滑油管路入口；202-出口A；203-出口B。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明是一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，如图1所示，包括燃油管路1、滑油管路2和节流器3。
航空煤油与轴承润滑油按照所需比例在油箱里进行混合形成混合油，混合油装在油箱里由油泵4泵出为冷却装置提供冷却介质。由一个油泵4同时给发动机提供润滑油和燃油，减轻了发动机的重量。
如图1所示，燃油管路1由第一段管路102和第二段管路103连通组成，第二段管路103为圆形管路。第二段管路103下方分布有若干个燃油出口104，混合油从燃油管路入口101进入，从燃油出口104排出，进行燃烧，为发动机提供动力。如图1、图2，滑油管路2有两个出口，分别为出口A202与出口B203，所述的出口A202与出口B203流出的混合油分别进入压气机端轴承5与涡轮端轴承6进行润滑与冷却。燃油管路1入口101与滑油管路2入口201通过三通阀7连接，三通阀7另一个接口连接快速插头8，快速插头8连接油泵4。
工作的时候，油泵4给混合油加压，混合油进入三通阀7后分流，大部分混合油通过燃油管路1进入通过燃油出口104排出进行燃烧，为发动机提供动力，少部分通过滑油管路2作为润滑油对轴承进行润滑与冷却。滑油管路2的出口A202、出口B203附近分别设有节流器3，用以控制滑油的消耗量。滑油消耗量和发动机的转速是一一对应的，转速高则燃油消耗量增加，因此滑油管路2的滑油流量都是随转速的增加而增加的，对于转速的增大，所述的微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置通过节流器3控制进入轴承的滑油流量。
如图3所示，在发动机的径向轴向扩压器9侧壁对应压气机端轴承5的位置开设润滑孔A10，如图4所示，转子轴套11对应涡轮端轴承6的位置开设润滑孔B12。如图5所示，在发动机的滑油盘13上开设滑油出油孔14，使混合油可以从滑油盘13进入压气机端轴承5。燃油管路1入口101与滑油管路2入口201分别固定在发动机径向轴向扩压器9的罩盘孔15中，如图2、图3所示。在罩盘孔15上方用O型圈进行密封。如图2、图4所示，滑油管路2的出口A202固定在润滑孔A10中，出口B203固定在润滑孔B12中。滑油管路2都采用简单的插入设计，不考虑密封连接，省去密封器件，减轻发动机的重量。出口A202流出的混合油首先进入转子轴套11中的滑油盘13中，通过滑油盘13上的滑油出油孔14进入到压气机端轴承5后方的空间，在离心式压气机叶轮16的空气压力作用下向前进入压气机端轴承5对其进行润滑和冷却，最后混合油通过离心式压气机叶轮16与径向轴向扩压器9之间的空隙，再经过径向轴向扩压器9的导流进入到燃烧室17进行燃烧。出口B203流出的混合油直接喷向涡轮端轴承6的滚珠，对其进行润滑和冷却，之后在转子轴套11的内外压差作用下，通过转子轴套11与涡轮18两者之间的间隙后，流向涡轮叶片，一部分可以在涡轮18处受热燃烧，未燃烧的部分随燃气排出发动机。
Claims (5)
1、一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，其特征在于：包括燃油管路、滑油管路和节流器；
所述燃油管路由第一段管路和第二段管路连通组成，第二段管路为圆形管路，第二段管路下方分布有若干个燃油出口；所述滑油管路有两个出口，分别为出口A与出口B；所述燃油管路入口与滑油管路入口通过三通阀连接，三通阀另一个接口连接快速插头，快速插头连接油泵；所述的滑油管路的出口A与出口B内设有节流器；所述节流器控制混合油进入轴承的流量。
2、根据权利要求1所述的一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，其特征在于：所述的滑油管路的出口A固定在发动机的径向轴向扩压器侧壁对应压气机端轴承的位置开设的润滑孔A中，出口B固定在转子轴套对应涡轮端轴承的位置开设的润滑孔B中。
3、根据权利要求1所述的一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，其特征在于：所述的出口A流出的混合油首先进入转子轴套中的滑油盘中，通过滑油盘上的滑油出油孔进入到压气机端轴承后方的空间，在离心式压气机叶轮的空气压力作用下向前进入压气机端轴承对其进行润滑和冷却。
4、根据权利要求1所述的一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，其特征在于：所述的燃油管路的入口与滑油管路的入口分别固定在发动机径向轴向扩压器的罩盘孔中，在罩盘孔上方用O型圈进行密封。
5、根据权利要求1所述的一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置，其特征在于：所述的出口B流出的混合油直接喷向涡轮端轴承的滚珠，对其进行润滑和冷却。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102473606A CN101446236A (zh) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | 一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2008102473606A CN101446236A (zh) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | 一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101446236A true CN101446236A (zh) | 2009-06-03 |
Family
ID=40742074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008102473606A Pending CN101446236A (zh) | 2008-12-30 | 2008-12-30 | 一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101446236A (zh) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102425472A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-04-25 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 三角转子发动机润滑装置及具有其的三角转子发动机 |
| CN103362650A (zh) * | 2012-04-01 | 2013-10-23 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 航空发动机的冷却系统及其方法 |
| CN105937448A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-09-14 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种一体化轴承支座结构 |
| CN107246324A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-10-13 | 蔡肃民 | 一种微型涡喷发动机垂直借气高压冷却润滑轴承结构 |
| CN108612588A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-10-02 | 常州环能涡轮动力股份有限公司 | 微型航空涡轴驱动系统 |
| CN111963484A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-20 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种用于小型涡轮发动机的高集成度扩压器结构 |
| CN112483415A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 西安航天动力研究所 | 基于一体化筒状支承座的液体火箭发动机低温涡轮泵 |
-
2008
- 2008-12-30 CN CNA2008102473606A patent/CN101446236A/zh active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102425472A (zh) * | 2011-10-19 | 2012-04-25 | 中国南方航空工业(集团)有限公司 | 三角转子发动机润滑装置及具有其的三角转子发动机 |
| CN103362650A (zh) * | 2012-04-01 | 2013-10-23 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 航空发动机的冷却系统及其方法 |
| CN103362650B (zh) * | 2012-04-01 | 2016-03-30 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 航空发动机的冷却系统及其方法 |
| CN105937448A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-09-14 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种一体化轴承支座结构 |
| CN105937448B (zh) * | 2016-07-08 | 2017-06-20 | 中国科学院工程热物理研究所 | 一种一体化轴承支座结构 |
| CN107246324A (zh) * | 2017-03-02 | 2017-10-13 | 蔡肃民 | 一种微型涡喷发动机垂直借气高压冷却润滑轴承结构 |
| CN107246324B (zh) * | 2017-03-02 | 2024-01-05 | 蔡肃民 | 一种微型涡喷发动机垂直借气高压冷却润滑轴承结构 |
| CN108612588A (zh) * | 2018-04-18 | 2018-10-02 | 常州环能涡轮动力股份有限公司 | 微型航空涡轴驱动系统 |
| CN108612588B (zh) * | 2018-04-18 | 2024-03-22 | 常州环能涡轮动力股份有限公司 | 微型航空涡轴驱动系统 |
| CN111963484A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-20 | 四川航天中天动力装备有限责任公司 | 一种用于小型涡轮发动机的高集成度扩压器结构 |
| CN112483415A (zh) * | 2020-11-13 | 2021-03-12 | 西安航天动力研究所 | 基于一体化筒状支承座的液体火箭发动机低温涡轮泵 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101446236A (zh) | 一种微小型涡轮喷气发动机转子轴承润滑冷却装置 | |
| US10138816B2 (en) | Fuel pumping unit | |
| US8132398B2 (en) | Apparatus and method of operating a gas turbine engine at start-up | |
| US8172512B2 (en) | Accessory gearbox system with compressor driven seal air supply | |
| CN106168166B (zh) | 用于涡轮发动机的润滑系统 | |
| EP2447507B1 (en) | Turbomachine cooling arrangement | |
| CA2488436C (en) | "get home" oil supply and scavenge system | |
| JP2014122625A (ja) | 結合油溜め配給部 | |
| FR2925594A1 (fr) | Systeme de regulation d'une turbomachine | |
| US10677095B2 (en) | Lubrication device for a turbine engine | |
| CN111503063B (zh) | 具有射流泵的发电机 | |
| CN103764952A (zh) | 燃气涡轮发动机压缩机装置 | |
| CA3057777A1 (en) | Gas turbine engine oil scavenging system and method | |
| CA2551904C (en) | Scavenge pump system and method | |
| WO2021084996A1 (ja) | 圧縮機本体及び圧縮機 | |
| CN203499821U (zh) | 一种空心泵轴的防气塞结构 | |
| CN108035804A (zh) | 双质透平工作压力的调升方法 | |
| US11719128B2 (en) | Lubrication system with anti-priming feature | |
| CN108035808A (zh) | 双质透平的便捷启动方法 | |
| US20150027117A1 (en) | Oil atomizer lubrication system | |
| CN104791132A (zh) | 自动润滑冷却式涡轮喷气发动机 | |
| KR101792795B1 (ko) | 오일 펌프 조립체를 포함하는 가스 터빈 엔진 | |
| CA3034935A1 (en) | Engine fluid system with accumulator and hydraulic accessory | |
| KR101116031B1 (ko) | 터보제트엔진 | |
| US11092126B2 (en) | Common-rail fuel system with ejector pump and method of use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20090603 |