CN103485895B - 一种超高转速离心通风器 - Google Patents
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Abstract
一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片，右侧动平衡调节凸台，左侧动平衡调节凸台，内花键；采用直辐板式结构，通风器分离叶片位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为90～110毫米，通风器的轴向长度为50～70毫米，通风器通过内花键与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台和左侧动平衡调节凸台。本发明的优点：转速高，相比之前的离心通风器，此超高转速离心通风器的最大直径缩小，并增加离心通风器的轴向长度，增加离心通风器的流通面积。实现了阻力满足设计要求的条件下，通过大幅提高通风器转速的方法提高通风效率，并满足强度设计要求。
Description
技术领域
本发明涉及航空燃气涡轮发动机领域，特别涉及了一种超高转速离心通风器。
背景技术
航空燃气涡轮发动机润滑系统是航空发燃气涡轮发动机的重要组成部分，主要承担发动机的高低压转子支点轴承、传动齿轮等部件的润滑工作。其中通风系统的作用是将滑油腔中的油气排出发动机外，同时将油气进行分离，将滑油留在轴承腔内继续参与循环，将空气排出发动机。因此通风器是润滑系统必不可少的关键部件，分离器的性能好坏，决定发动机单位时间内排出机外的滑油多少，而发动机上的滑油量是有限的，单位时间的滑油消耗量大将影响发动机持续工作的时间，继而影响战斗机的最大航程。
围绕着通风器的设计，按类别划分有很多种，如离心通风器、叶轮式通风器、轴心通风器等。其中离心通风器大多采用的是由附件传动齿轮传动，发动机内的轴承腔通风排气通过一系列的通风装置引出发动机外，汇入通风器处排入大气，目前离心通风器的设计转速通常在6000～9000r/min左右，此种离心通风器结构简单、可靠性高，但油气分离性能一般。
高推比发动机的滑油系统设计使滑油系统离心通风器的通风量大幅提高，同时滑油系统的滑油消耗量指标要求提高。为了满足离心通风器转速传动轴的转速提高的条件，原结构的离心通风器阻力将大大增加，在离心负荷作用下，原结构离心通风器的外缘强度也将不满足使用要求。离心通风器的工作转速升高，可以提高其分离效率，但同时通风器阻力也随之增加，给航空发动机润滑系统带来不利影响。因此，上述情况这使系统对离心通风器的性能和结构等要求更加苛刻。为了满足高推比发动机滑油系统的设计要求，需要创新设计，设计新型的离心通风器。
发明内容
本发明的目的是为了满足工作转速升高的条件，特提供了一种超高转速离心通风器
本发明提供了一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片1，右侧动平衡调节凸台2，左侧动平衡调节凸台3，内花键4；采用直辐板式结构，通风器分离叶片1位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为90～110毫米，通风器的轴向长度为50～70毫米，通风器通过内花键4与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台2和左侧动平衡调节凸台3。
所述的通风器分离叶片1的数量为9～15个。
工作转速最高可达到27000r/min，采用叶轮式设计结构，通过内花键与传动轴连接。转速的提高可使离心通风器的分离效率大幅提高，但同时带来的离心通风器阻力的增加，为了减少转速增加所带来的离心通风器阻力的增加，将离心通风器的最大直径为90～110毫米，离心通风器的轴向长度为50～70毫米，保证离心通风器的流通面积。
对于离心通风器工作转速大幅提高，通过减小外缘尺寸，提高离心通风器的强度；通过加长轴向尺寸，增大了辐板面积，增大了流道面积，减小油气流通速度、提高油滴捕捉能力，进而降低离心通风器阻力、提高油气分离效率。
在离心通风器边缘增加动平衡调节凸台，避免了原结构离心通风器在辐板上去除材料时减小辐板面积的弊端，减小对油气分离效率的影响。
针对本发明所述的超高转速离心通风器，强度计算结果见表1。
表1离心通风器强度计算结果
本发明的优点：
本发明所述的超高转速离心通风器，转速高，相比之前的离心通风器，此超高转速离心通风器的最大直径缩小，并增加离心通风器的轴向长度，增加离心通风器的流通面积。通过离心通风器的强度计算和性能仿真计算，离心通风器强度满足设计要求，分离效率能够满足高推比发动机的设计要求，阻力水平也在合适的范围内，实现了阻力满足设计要求的条件下，通过大幅提高通风器转速的方法提高通风效率，并满足强度设计要求。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为现有离心通风器示意图；
图2为超高转速离心通风器示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片1，右侧动平衡调节凸台2，左侧动平衡调节凸台3，内花键4；采用直辐板式结构，通风器分离叶片1位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为90毫米，通风器的轴向长度为50毫米，通风器通过内花键4与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台2和左侧动平衡调节凸台3。
所述的通风器分离叶片1的数量为9个。
工作转速最高可达到26000r/min，采用叶轮式设计结构，通过内花键与传动轴连接。转速的提高可使离心通风器的分离效率大幅提高，但同时带来的离心通风器阻力的增加，为了减少转速增加所带来的离心通风器阻力的增加，将离心通风器的最大直径为90毫米，离心通风器的轴向长度为50毫米，保证离心通风器的流通面积。
对于离心通风器工作转速大幅提高，通过减小外缘尺寸，提高离心通风器的强度；通过加长轴向尺寸，增大了辐板面积，增大了流道面积，减小油气流通速度、提高油滴捕捉能力，进而降低离心通风器阻力、提高油气分离效率。
在离心通风器边缘增加动平衡调节凸台，避免了原结构离心通风器在辐板上去除材料时减小辐板面积的弊端，减小对油气分离效率的影响。
实施例2
本实施例提供了一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片1，右侧动平衡调节凸台2，左侧动平衡调节凸台3，内花键4；采用直辐板式结构，通风器分离叶片1位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为100毫米，通风器的轴向长度为60毫米，通风器通过内花键4与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台2和左侧动平衡调节凸台3。
所述的通风器分离叶片1的数量为12个。
工作转速最高可达到27000r/min，采用叶轮式设计结构，通过内花键与传动轴连接。转速的提高可使离心通风器的分离效率大幅提高，但同时带来的离心通风器阻力的增加，为了减少转速增加所带来的离心通风器阻力的增加，将离心通风器的最大直径为100毫米，离心通风器的轴向长度为60毫米，保证离心通风器的流通面积。
对于离心通风器工作转速大幅提高，通过减小外缘尺寸，提高离心通风器的强度；通过加长轴向尺寸，增大了辐板面积，增大了流道面积，减小油气流通速度、提高油滴捕捉能力，进而降低离心通风器阻力、提高油气分离效率。
在离心通风器边缘增加动平衡调节凸台，避免了原结构离心通风器在辐板上去除材料时减小辐板面积的弊端，减小对油气分离效率的影响。
实施例3
本实施例提供了一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片1，右侧动平衡调节凸台2，左侧动平衡调节凸台3，内花键4；采用直辐板式结构，通风器分离叶片1位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为110毫米，通风器的轴向长度为70毫米，通风器通过内花键4与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台2和左侧动平衡调节凸台3。
所述的通风器分离叶片1的数量为15个。
工作转速最高可达到28000r/min，采用叶轮式设计结构，通过内花键与传动轴连接。转速的提高可使离心通风器的分离效率大幅提高，但同时带来的离心通风器阻力的增加，为了减少转速增加所带来的离心通风器阻力的增加，将离心通风器的最大直径为110毫米，离心通风器的轴向长度为70毫米，保证离心通风器的流通面积。
对于离心通风器工作转速大幅提高，通过减小外缘尺寸，提高离心通风器的强度；通过加长轴向尺寸，增大了辐板面积，增大了流道面积，减小油气流通速度、提高油滴捕捉能力，进而降低离心通风器阻力、提高油气分离效率。
在离心通风器边缘增加动平衡调节凸台，避免了原结构离心通风器在辐板上去除材料时减小辐板面积的弊端，减小对油气分离效率的影响。
Claims (2)
1.一种超高转速离心通风器，其特征在于：所述的超高转速离心通风器，包括通风器分离叶片(1)，右侧动平衡调节凸台(2)，左侧动平衡调节凸台(3)，内花键(4)；所述的超高转速离心通风器采用直辐板式结构，通风器分离叶片(1)位于超高转速离心通风器中部，通风器的直径为90～110毫米，通风器的轴向长度为50～70毫米，通风器通过内花键(4)与附件机匣的传动轴连接，通风器边缘带有右侧动平衡调节凸台(2)和左侧动平衡调节凸台(3)。
2.按照权利要求1所述的超高转速离心通风器，其特征在于：所述的通风器分离叶片(1)的数量为9～15个。
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