CN108087121B - 一种航空发动机离心通风器 - Google Patents

一种航空发动机离心通风器 Download PDF

Info

Publication number
CN108087121B
CN108087121B CN201611034821.2A CN201611034821A CN108087121B CN 108087121 B CN108087121 B CN 108087121B CN 201611034821 A CN201611034821 A CN 201611034821A CN 108087121 B CN108087121 B CN 108087121B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hole
aero
center
inclined hole
engine
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.)
Active
Application number
CN201611034821.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108087121A (zh
Inventor
王亮云
李焱
谭锋
肖根升
石建成
单晓明
江平
郭晖
薛筱萌
周海涛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Aircraft Power Machinery Institute
Original Assignee
China Aircraft Power Machinery Institute
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Aircraft Power Machinery Institute filed Critical China Aircraft Power Machinery Institute
Priority to CN201611034821.2A priority Critical patent/CN108087121B/zh
Publication of CN108087121A publication Critical patent/CN108087121A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108087121B publication Critical patent/CN108087121B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D45/00—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces
    • B01D45/14—Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces generated by rotating vanes, discs, drums or brushes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)

Abstract

本发明涉及航空燃气涡轮发动机滑油系统设计，公开了一种航空发动机离心通风器，解决中小型航空发动机较大通风量条件下的滑油消耗大的问题。本发明离心通风器设置在航空发动机附件传动机匣内，与附件传动机匣内的齿轮集成在同一个齿轮传动轴上，本发明提供的离心通风器能适用于通风量较大的中小型航空发动机，将轴承腔内往外排的油气中的滑油分离出来，减少发动机滑油消耗量，减少环境污染，压降合理、分离效率高，同时结构简单、工艺性好、成本低。

Description

一种航空发动机离心通风器
技术领域
本发明涉及航空燃气涡轮发动机滑油系统设计，尤其涉及一种航空发动机离心通风器。
背景技术
航空发动机的主轴轴承腔通常采用一定压力的空气进行封严。在发动机工作过程中，封严空气会通过密封装置进入滑油系统轴承腔，在轴承腔中空气与滑油掺混形成油气，如果让油气直接排出轴承腔将要造成大量的滑油消耗和一定的环境污染。为此，在轴承腔与外界的通风路上设置通风器，把空气中的滑油分离出来，以减少滑油消耗量及环境污染。油气在沿通风器内的通道流动时，会存在一定压降，形成背压，该背压将使得轴承腔建立起一定的压力，轴承腔内的压力如果过高，将影响到密封装置的封严效果，所以通风器的设计需同时保证合理的压降及高分离效率。
航空发动机上所采用的通风器通常有叶轮式通风器，离心机式通风器及轴心通风器等，其基本原理均是利用离心力将油气中较重的滑油甩回至轴承腔。其中叶轮式通风器和离心机式通风器类似，均有叶轮，但离心机式没有外壳体。轴心通风器则利用发动机主轴作为轴承腔的通风通道，将通风器安装于主轴之上或与主轴设计为一体。
离心机式通风器通常由壳体、带叶轮的转子等组装而成，在安装时，需控制好转子与壳体间的间隙以防两者之间的碰磨；叶轮式通风器工作原理和离心机式通风器相同，无壳体，通常由带有多个辐板的叶轮装于传动轴上组成，与传动轴为分体结构，但是两者的结构及工艺较复杂。轴心通风器集成在发动机主轴上，利用主轴作为通风通道，由于中小型发动机的主轴转速通常高达35000r/min以上，可获取较高的分离效率，也可省去发动机外部的通风管，但其通风通道的尺寸受主轴尺寸的限制，不便于调整，高转速、大通风量条件下，压降较大，在发动机的全包线转速范围内，与封严空气参数匹配相对复杂，可调整性差。
通常来说，对于同一种通风器，通风量越大，压降越大，分离效率越低，消耗量越大。目前，国内中小型航空发动机上的各类通风器基本工作在较小的通风量条件下。
发明内容
为了解决中小型航空发动机较大通风量条件下的滑油消耗大的问题，本发明的目的是提供一种安装在航空发动机附件传动机匣内的滑油系统通风装置，解决目前中小型航空发动机较大通风量条件下的滑油消耗大的问题。
本发明提供了一种航空发动机离心通风器，所述离心通风器设置在航空发动机附件传动机匣内，与附件传动机匣内的齿轮集成在同一个齿轮传动轴上；所述齿轮传动轴的两端分别设置有用来支撑齿轮传动轴的滚动轴承一和滚动轴承二；所述齿轮传动轴为中空结构，齿轮传动轴的中心包括三个同轴孔：中心直孔、中心锥孔和传动轴孔，所述中心锥孔设置在中心直孔和传动轴孔之间，中心直孔与中心锥孔的小端连通；所述中心锥孔的大端和传动轴孔之间设置有密封装置一，中心直孔和齿轮传动轴出口连通大气的腔室一连通，腔室外设有端盖；所述壳体上设置有连接外部大气的接头，所述端盖上设置有连通接头的通道；所述齿轮传动轴外有一圈凸出的轮毂，所述轮毂的上端面上同一圆周直径处斜向下布置有斜孔一和斜孔二，所述斜孔一和斜孔二连通中心锥孔14和附件传动机匣内的腔室二；所述腔室一和腔室二之间设置有密封装置二。
进一步地，齿轮传动轴2的中心处的中心锥孔14的长度和中心直孔6的长度比为1:0.9～1.2。
进一步优选地，齿轮传动轴2的中心处的中心锥孔14的长度和中心直孔6的长度比为1:1。
进一步地，斜孔一和斜孔二分不同角度前后错开与中心锥孔14相交。
进一步地，斜孔一和斜孔二分别以角度b和角度c与中心锥孔14的锥面相交连通，75°≥c＞b≥20°。
进一步地，中心锥孔锥面与轴线形成的角度为a，30°≥a≥10°。
进一步地，斜孔一的数目不小于4个，所述斜孔二的数目不小于4个。
进一步优选地，斜孔一的数目为9个，所述斜孔二的数目为9个。
进一步地，斜孔一的孔径为2～10mm，所述斜孔二的数目为2～10mm。
进一步地，密封装置一为堵头。
进一步地，密封装置二为磁性动密封装置。
相对现有技术，本发明的有益效果在于：
所述离心通风器内置于航空发动机的附件传动机匣内，在离心力作用下，将油气混合物中的滑油分离出来，减少滑油系统的滑油消耗量及环境污染，离心通风器和传动齿轮以整体的结构集成在同一个转动轴上，所述离心通风器在较大的通风量条件下压降合理、分离效率高，同时结构简单、紧凑，工艺性好。
附图说明
图1为本发明航空发动机离心通风器的结构示意图。
图2为图1中的A-A剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
参见图1和图2，一种航空发动机离心通风器设置在航空发动机附件传动机匣内，与附件传动机匣内的齿轮1集成在同一个齿轮传动轴2上；齿轮传动轴2的两端分别设置有用来支撑齿轮传动轴2的滚动轴承一3和滚动轴承二13；齿轮传动轴2为中空结构，齿轮传动轴2的中心包括三个同轴孔：中心直孔6、中心锥孔14和传动轴孔15，中心锥孔14设置在中心直孔6和传动轴孔15之间，中心直孔6与中心锥孔14的小端连通；中心直孔6和齿轮传动轴出口连通大气的腔室5连通，腔室5外设有端盖4；壳体10上设置有连接外部大气的接头8，端盖4上设置有连通接头8的通道；齿轮传动轴2外有一圈凸出的轮毂19，轮毂19的上端面12上同一圆周直径处斜向下布置有斜孔一11和斜孔二17，斜孔一11和斜孔二17连通中心锥孔14和附件传动机匣内的腔室二9。
其中，齿轮传动轴2的中心处的中心锥孔14的长度和中心直孔6的长度比为1:0.9；斜孔一11和斜孔二17分别以角度b和角度c与中心锥孔14的锥面相交连通，b为20°，c为40°；中心锥孔14锥面与轴线形成的角度为a，a为30°；斜孔一11的数目为4个，孔径为10mm，所述斜孔二17的数目为4，孔径为10mm。
为了使得腔室9的油气完全经过通风器的分离再排往大气，在传动轴的前端采用了动密封装置7使得腔室二9和腔室一5隔开，而通过滚动轴承二13进入传动轴孔15的油气则采用了一个堵头16使之与中心锥孔14隔开，这样使得油气只能经过所有的通风器通道排往大气，从而将其中的滑油分离。
该航空发动机离心通风器工作时，腔室二9内的油气从端面12通过斜孔一11和斜孔二17进入，沿斜孔一11和斜孔二17的流动过程中，在转动轴旋转所产生的离心力作用下，密度大的大部分滑油被甩回腔室二9内。油气继续往腔室一5流动，油气沿中心锥孔14和中心直孔6流动过程中，密度大的滑油被甩至中心锥孔14的外壁面，并沿着中心锥孔14壁面进入斜孔一11和斜孔二17返回到腔室二9内。这样，到达腔室一5的油气中仅含极少量滑油排往大气。
实施例2
本实施例中航空发动机离心通风器结构与实施例1基本相同，不同点在于：其中，齿轮传动轴2的中心处的中心锥孔14的长度和中心直孔6的长度比为1:1.1，斜孔一11和斜孔二17分别以角度b和角度c与中心锥孔14的锥面相交连通，b为30°，c为50°；中心锥孔14锥面与轴线形成的角度为a，a为15°；斜孔一11的数目为7个，孔径为4mm，所述斜孔二17的数目为7，孔径为4mm。
实施例3
本实施例中航空发动机离心通风器结构与实施例1基本相同，不同点在于：齿轮传动轴2的中心处的中心锥孔14的长度和中心直孔6的长度比为1:1.2，斜孔一11和斜孔二17分别以角度b和角度c与中心锥孔14的锥面相交连通，b为50°，c为75°；中心锥孔14锥面与轴线形成的角度为a，a为10°；斜孔一11的数目为9个，孔径为2mm，所述斜孔二17的数目为9，孔径为2mm。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的包含范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机离心通风器，其特征在于，所述离心通风器设置在航空发动机附件传动机匣内，与附件传动机匣内的齿轮(1)集成在同一个齿轮传动轴(2)上；所述齿轮传动轴(2)的两端分别设置有用来支撑齿轮传动轴(2)的滚动轴承一(3)和滚动轴承二(13)；所述齿轮传动轴(2)为中空结构，齿轮传动轴(2)的中心包括三个同轴孔：中心直孔(6)、中心锥孔(14)和传动轴孔(15)，所述中心锥孔(14)设置在中心直孔(6)和传动轴孔(15)之间，中心直孔(6)与中心锥孔(14)的小端连通；所述中心锥孔(14)的大端和传动轴孔(15)之间设置有密封装置一(16)，中心直孔(6)和齿轮传动轴出口连通大气的腔室一(5)连通，腔室一(5)外设有端盖(4)；壳体(10)上设置有连接外部大气的接头(8)，所述端盖(4)上设置有连通接头(8)的通道；所述齿轮传动轴(2)外有一圈凸出的轮毂(19)，所述轮毂(19)的上端面(12)上同一圆周直径处斜向下布置有斜孔一(11)和斜孔二(17)，所述斜孔一(11)和斜孔二(17)连通中心锥孔(14)和附件传动机匣内的腔室二(9)；所述腔室一(5)和腔室二(9)之间设置有密封装置二(7)。
2.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述齿轮传动轴(2)的中心处的中心锥孔(14)的长度和中心直孔(6)的长度比为1:0.9～1.2。
3.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述斜孔一(11)和斜孔二(17)分不同角度前后错开与中心锥孔(14)相交。
4.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述斜孔一(11)和斜孔二(17)分别以角度b和角度c与中心锥孔(14)的锥面相交连通，75°≥c＞b≥20°。
5.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述中心锥孔(14)锥面与轴线形成的角度为a，30°≥a≥10°。
6.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述斜孔一(11)的数目不小于4个，所述斜孔二(17)的数目不小于4个。
7.根据权利要求4所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述斜孔一(11)的数目为9个，所述斜孔二(17)的数目为9个。
8.根据权利要求4所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述斜孔一(11)的孔径为2～10mm，所述斜孔二(17)的孔径为2～10mm。
9.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述密封装置一(16)为堵头。
10.根据权利要求1所述航空发动机离心通风器，其特征在于，所述密封装置二(7)为磁性动密封装置。
CN201611034821.2A 2016-11-23 2016-11-23 一种航空发动机离心通风器 Active CN108087121B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611034821.2A CN108087121B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种航空发动机离心通风器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201611034821.2A CN108087121B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种航空发动机离心通风器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108087121A CN108087121A (zh) 2018-05-29
CN108087121B true CN108087121B (zh) 2019-07-30

Family

ID=62169055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201611034821.2A Active CN108087121B (zh) 2016-11-23 2016-11-23 一种航空发动机离心通风器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108087121B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3083570B1 (fr) * 2018-07-05 2021-09-10 Safran Helicopter Engines Degazeur centrifuge monobloc
CN110917734B (zh) * 2019-12-05 2021-10-22 中国航发四川燃气涡轮研究院 离心叶轮式通风器和齿轮箱
CN113049238B (zh) * 2021-03-15 2022-06-07 中国航发沈阳发动机研究所 一种超高速离心通风器性能试验装置
CN113154012A (zh) * 2021-04-29 2021-07-23 中国航发沈阳发动机研究所 一种离心通风器与齿轮轴的安装结构
CN113090392B (zh) * 2021-05-14 2022-01-07 中国航发湖南动力机械研究所 一种用于航空发动机附件传动的回油与通风结构

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714139A (en) * 1985-10-02 1987-12-22 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Muenchen Gmbh Lubricating system for gas turbine engines and pump for such a system
CN102197196A (zh) * 2008-10-24 2011-09-21 斯奈克玛 用于涡轮机的油分离器转子
CN204532551U (zh) * 2015-04-02 2015-08-05 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种离心通风器
CN105863847A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中国科学院工程热物理研究所 一种轴承腔轴心通风结构及具有该结构的燃气涡轮发动机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7063734B2 (en) * 2004-03-23 2006-06-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Air/oil separation system and method
US7377110B2 (en) * 2004-03-31 2008-05-27 United Technologies Corporation Deoiler for a lubrication system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4714139A (en) * 1985-10-02 1987-12-22 Mtu Motoren-Und Turbinen Union Muenchen Gmbh Lubricating system for gas turbine engines and pump for such a system
CN102197196A (zh) * 2008-10-24 2011-09-21 斯奈克玛 用于涡轮机的油分离器转子
CN204532551U (zh) * 2015-04-02 2015-08-05 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种离心通风器
CN105863847A (zh) * 2016-04-13 2016-08-17 中国科学院工程热物理研究所 一种轴承腔轴心通风结构及具有该结构的燃气涡轮发动机

Also Published As

Publication number Publication date
CN108087121A (zh) 2018-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108087121B (zh) 一种航空发动机离心通风器
CN107435590B (zh) 油气分离装置及燃气涡轮发动机
CN112473189B (zh) 一种航空发动机及其离心式轴心油气分离装置和方法
WO2022100150A1 (zh) 一种涡轮发动机用高转速油气分离器
CN205805732U (zh) 一种进口带辐板结构的金属海绵组合式离心通风器
CN108480066A (zh) 旋风除尘装置
GB1124479A (en) Improvements in separators
CN210686086U (zh) 主动式油气分离器
CN209818303U (zh) 挡油帽、转子组件以及压缩机
CN214467785U (zh) 一种分级离心式油气分离器结构
CN108678877A (zh) 用于发动机的空气预滤器及空气滤清系统
CN105840270B (zh) 一种主动式多级油气分离器
CN218509568U (zh) 一种油气分离器和发动机系统
CN104141775B (zh) 用于动力装置齿轮箱的油气分离器及航空发动机
CN208073622U (zh) 一种油气分离结构
CN202451434U (zh) 具有隔离结构的离心压缩机
CN106457101B (zh) 过滤气体/颗粒流
CN201382122Y (zh) 一种平衡轴及具有平衡轴的动力机械
CN205591982U (zh) 一种主动式多级油气分离器
CN107781874B (zh) 油烟机排油结构及油烟机
CN107917452B (zh) 油烟机排油结构及油烟机
CN209960487U (zh) 一种自转旋流槽与旋流室相结合的喷嘴
CN106621578B (zh) 一种轴向进气离心通风器
US10385729B2 (en) Cylindrical air guide in a turbine engine
CN204877955U (zh) 排气轴承座、螺杆压缩机及空调机组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant