CN108150291B - 一种高空长航时无人机发动机润滑油箱 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高空长航时无人机发动机润滑油箱，涉及燃气涡轮发动机润滑系统技术领域。本发明重新设计了润滑油箱的内部流路结构和油气分离装置，保证了油箱内部无流动死区；设计了多种油气分离装置，包括挡油板、油气分离器和油雾分离器；设计了可随时测量油位的油位计。通过润滑油箱内部结构的合理设计，实现了供给滑油的可靠性、稳定性和压力需求，提高了供给轴承腔内滑油压力，降低了滑油消耗率，为无人机实现高空长航时飞行提供保障。该发明不需要对发动机做大的改动，加快了发动机的研制进程，降低了研制费用。
Description
技术领域
本发明属于燃气涡轮发动机润滑系统领域，涉及一种高空长航时无人机发动机润滑油箱。
背景技术
可靠、稳定的润滑油箱是无人机发动机润滑系统长时间稳定工作的重要保障，润滑油箱一般包括油箱腔体、油气分离器、挡油板、出油管等结构。高空长航时无人机对发动机润滑油箱的体积、重量、供油压力、供油流量等有了更高的要求，而润滑油箱与发动机相连的进油口、出油口、注油口以及形状在发动机总体设计时已经明确，只能通过合理的内部结构设计实现润滑油箱为无人机发动机可靠、稳定地供给一定流量和压力的滑油。
高空长航时无人机发动机润滑系统要求滑油腔内不得低于某一压力，才能起到有效散热、润滑的作用。现有的滑油在润滑油箱内经过一段时间循环流动后，容易产生大量气泡，使纯滑油液体变为油气混合液体，导致供给腔内滑油压力降低，存在轴承腔内散热、润滑不充分，导致轴承过热失效的风险。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：如何解决发动机高空长时间工作时滑油稳定供给问题，以满足无人机发动机高空长航时飞行需求。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高空长航时无人机发动机润滑油箱，包括：防虹吸口1、注油口2、内环3、外环4、轴承腔通风口5、上法兰6、左法兰7、泄油口8、进油口9、下法兰10、出油口11、右法兰12、油气分离器13、油雾分离器14、中间挡板15、下挡板16、上挡板17、轴向挡板19和出油管20；
所述内环3、外环4、上法兰6、左法兰7、下法兰10和右法兰12通过焊接形成润滑油箱的腔体，腔体与发动机管路的连接口包括所述防虹吸口1、注油口2、轴承腔通风口5、泄油口8、进油口9和出油口11，各连接口与发动机管路均采用螺纹连接，其中，防虹吸口1与上法兰6通过螺纹连接，注油口2通过螺纹与上法兰6连接，轴承腔通风口5通过螺纹与上法兰6连接，泄油孔8通过螺纹与下法兰10连接，进油口9通过螺纹与下法兰10连接，出油口11通过螺纹与下法兰10连接，中间挡板15通过焊接与内环3连接固定，下挡板16通过焊接与内环3连接固定，上挡板17通过焊接与内环3连接固定，油气分离器13通过焊接与内环3连接固定并依次穿过上挡板17、中间挡板15和下挡板16，与轴承腔相通的轴承腔通风口5处设置所述油雾分离器14，且油雾分离器14通过焊接与内环3连接固定；所述轴向挡板19通过焊接与内环3连接；出油管20通过焊接与下法兰10连接固定。
所述中间挡板15、下挡板16、上挡板17、轴向挡板19和底部挡板21均设有多个孔。
优选地，所述油气分离器13包括弯管26、圆管24、左喷嘴24、右喷嘴22和出气孔23，所述弯管26一端连通于圆管24的外壁面，另一端依次穿过上挡板17、中间挡板15和下挡板16，出气孔23连通于圆管24的外壁面，左喷嘴24、右喷嘴22是圆管24的两端口，左喷嘴25为平口，远离出气孔23，右喷嘴22为斜口，靠近出气孔23。
优选地，所述中间挡板15、下挡板16、上挡板17、轴向挡板19和底部挡板21上都均布多个圆孔。
优选地，所述中间挡板15、下挡板16、上挡板17、轴向挡板19和底部挡板21上的圆孔直径均为2-4mm。
优选地，还包括油位计18，所述油位计18通过焊接与右法兰12连接，油位计18依次穿过挡油板17和下挡板16。
优选地，所述出油管20为喇叭形。
优选地，还包括底部挡板21，所述底部挡板21通过焊接与下法兰10安装固定。
优选地，所述中间挡板15、下挡板16、上挡板17、轴向挡板19和底部挡板21上的圆孔直径均为3mm。
(三)有益效果
本发明重新设计了润滑油箱的内部流路结构和油气分离装置，保证了油箱内部无流动死区；设计了多种油气分离装置，包括挡油板、油气分离器和油雾分离器；设计了可随时测量油位的油位计。通过润滑油箱内部结构的合理设计，实现了供给滑油的可靠性、稳定性和压力需求，提高了供给轴承腔内滑油压力，降低了滑油消耗率，为无人机实现高空长航时飞行提供保障。该发明不需要对发动机做大的改动，加快了发动机的研制进程，降低了研制费用。
附图说明
图1是本发明的润滑油箱轴测图；
图2是本发明的润滑油箱左视图；
图3是本发明的润滑油箱局部剖视图；
图4是本发明的润滑油箱俯视图；
图5、图6是本发明的润滑油箱内部结构示意图；
图7是油气分离器结构示意图；
图8是本发明的润滑油箱内部流动方向示意图；
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如图1至图6所示，本发明提供一种高空长航时无人机发动机润滑油箱，包括：防虹吸口1、注油口2、内环3、外环4、轴承腔通风口5、上法兰6、左法兰7、泄油口8、进油口9、下法兰10、出油口11、右法兰12、油气分离器13、油雾分离器14、中间挡板15、下挡板16、上挡板17、油位计18、轴向挡板19、喇叭形的出油管20、底部挡板21；
所述内环3、外环4、上法兰6、左法兰7、下法兰10和右法兰12通过焊接形成润滑油箱的腔体，腔体与发动机管路的连接口包括所述防虹吸口1、注油口2、轴承腔通风口5、泄油口8、进油口9和出油口11，各连接口与发动机管路均采用螺纹连接，其中，防虹吸口1(是带有外螺纹的件)与上法兰6通过螺纹连接，注油口2(是带有外螺纹的件)通过螺纹与上法兰6连接，轴承腔通风口5(是带有外螺纹的件)通过螺纹与上法兰6连接，泄油孔8(是带有外螺纹的件)通过螺纹与下法兰10连接，进油口9(是带有外螺纹的件)通过螺纹与下法兰10连接，出油口11(是带有外螺纹的件)通过螺纹与下法兰10连接，中间挡板15通过焊接与内环3连接固定，下挡板16通过焊接与内环3连接固定，上挡板17通过焊接与内环3连接固定，油气分离器13通过焊接与内环3连接固定并依次穿过上挡板17、中间挡板15和下挡板16，与轴承腔相通的轴承腔通风口5处设置所述油雾分离器14，且油雾分离器14通过焊接与内环3连接固定，能减少油雾损失，降低滑油消耗率；油位计18通过焊接与右法兰12连接，油位计18依次穿过挡油板17和下挡板16，用于地面测试时可以随时测量油箱内的油位。所述轴向挡板19通过焊接与内环3连接，起防止轴向过载时油箱两侧滑油不平均的作用；出油管20通过焊接与下法兰10连接固定。所述底部挡板21通过焊接与下法兰10安装固定。
如图7所示，所述油气分离器13包括弯管26、圆管24、左喷嘴24、右喷嘴22和出气孔23，所述弯管26一端连通于圆管24的外壁面，另一端依次穿过上挡板17、中间挡板15和下挡板16，出气孔23连通于圆管24的外壁面，左喷嘴24、右喷嘴22是圆管24的两端口，左喷嘴25为平口，远离出气孔23，右喷嘴22为斜口，靠近出气孔23。
滑油在油箱内部的流路方向如图8所示，经过润滑发动机的油气混合物经进油口9进入油气分离器13，滑油在圆管24内旋转，在离心力的作用下，滑油与气体分离，气体从出气孔23中排出，滑油从左喷嘴24、右喷嘴22喷出，经过油气分离后，滑油依次流过上挡板、中间挡板、下挡板和轴向挡板，其中上挡板、中间挡板、下挡板用于引导滑油流路、防止产生滑油死区，轴向挡板起防止轴向过载时油箱两侧滑油不平均的作用，四个挡板上设置有直径3mm的圆孔，圆孔起油气分离的作用，利于滑油箱的油气混合物中气体的上浮。滑油最终由喇叭形的出油管20流出润滑油箱，进入电动泵和轴承腔。为了进一步分离油气，在出油管20口处同样加装了带直径3mm圆孔的底部挡板21。与轴承腔相通的通风口5处设置的油雾分离器14，可以减少油雾损失，降低滑油消耗率。润滑油箱内还加装了油位计18，在地面测试时可以随时测量油箱内的油位。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，包括：防虹吸口(1)、注油口(2)、内环(3)、外环(4)、轴承腔通风口(5)、上法兰(6)、左法兰(7)、泄油口(8)、进油口(9)、下法兰(10)、出油口(11)、右法兰(12)、油气分离器(13)、油雾分离器(14)、中间挡板(15)、下挡板(16)、上挡板(17)、轴向挡板(19)、出油管(20)和底部挡板(21)；
所述内环(3)、外环(4)、上法兰(6)、左法兰(7)、下法兰(10)和右法兰(12)通过焊接形成润滑油箱的腔体，腔体与发动机管路的连接口包括所述防虹吸口(1)、注油口(2)、轴承腔通风口(5)、泄油口(8)、进油口(9)和出油口(11)，各连接口与发动机管路均采用螺纹连接，其中，防虹吸口(1)与上法兰(6)通过螺纹连接，注油口(2)通过螺纹与上法兰(6)连接，轴承腔通风口(5)通过螺纹与上法兰(6)连接，泄油口(8)通过螺纹与下法兰(10)连接，进油口(9)通过螺纹与下法兰(10)连接，出油口(11)通过螺纹与下法兰(10)连接，中间挡板(15)通过焊接与内环(3)连接固定，下挡板(16)通过焊接与内环(3)连接固定，上挡板(17)通过焊接与内环(3)连接固定，油气分离器(13)通过焊接与内环(3)连接固定并依次穿过上挡板(17)、中间挡板(15)和下挡板(16)，与轴承腔相通的轴承腔通风口(5)处设置所述油雾分离器(14)，且油雾分离器(14)通过焊接与内环(3)连接固定；所述轴向挡板(19)通过焊接与内环(3)连接；出油管(20)通过焊接与下法兰(10)连接固定；
所述中间挡板(15)、下挡板(16)、上挡板(17)、轴向挡板(19)和底部挡板(21)均设有多个孔；
所述油气分离器(13)包括弯管(26)、圆管(24)、左喷嘴(25)、右喷嘴(22)和出气孔(23)，所述弯管(26)一端连通于圆管(24)的外壁面，且弯管(26)入口中心轴与圆管(24)中心轴呈小于90度的夹角，另一端依次穿过上挡板(17)、中间挡板(15)和下挡板(16)，出气孔(23)连通于圆管(24)的外壁面，左喷嘴(25)、右喷嘴(22)是圆管(24)的两端口，左喷嘴(25)为平口，远离出气孔(23)，右喷嘴(22)为斜口，靠近出气孔(23)。
2.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述中间挡板(15)、下挡板(16)、上挡板(17)、轴向挡板(19)和底部挡板(21)上都均布多个圆孔。
3.如权利要求2所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述中间挡板(15)、下挡板(16)、上挡板(17)、轴向挡板(19)和底部挡板(21)上的圆孔直径均为2至4mm。
4.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，还包括油位计(18)，所述油位计(18)通过焊接与右法兰(12)连接，油位计(18)依次穿过上挡板(17)和下挡板(16)。
5.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述出油管(20)为喇叭形。
6.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，还包括底部挡板(21)，所述底部挡板(21)通过焊接与下法兰(10)安装固定。
7.如权利要求3所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述中间挡板(15)、下挡板(16)、上挡板(17)、轴向挡板(19)和底部挡板(21)上的圆孔直径均为3mm。
8.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述防虹吸口(1)带有外螺纹。
9.如权利要求1所述的高空长航时无人机发动机润滑油箱，其特征在于，所述注油口(2)带有外螺纹。
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