CN111734673A - 一种航空发动机轴用润滑系统及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种航空发动机轴用润滑系统及其使用方法，该航空发动机轴用润滑系统包括主轴、锁紧螺母、轴承，主轴与轴承的轴承内环套接配合，主轴上设置外螺纹，主轴上在外螺纹的两端设置第一环槽、第二环槽，锁紧螺母远离轴承的一端的内侧沿周向设置积油槽，锁紧螺母靠近轴承的一端设置螺母内环台，锁紧螺母上沿轴向设置多个螺母轴向喷油孔，轴承内环的两端分别设置第一内环台、第二内环台，轴承内环上沿轴向设置多个内环轴向喷油孔，内环轴向喷油孔由第一内环台延伸至第二内环台，第一内环台与内环外壁之间设置多个第一倾斜喷油孔，第二内环台与内环外壁之间设置多个第二倾斜喷油孔。

Description

一种航空发动机轴用润滑系统及其使用方法
技术领域
本发明涉及航空发动机零部件技术领域，特别是一种航空发动机轴用润滑系统及其使用方法。
背景技术
航空发动机，为航空器提供飞行所需的动力，作为飞机的心脏，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。现有的航空发动机，经燃烧室燃烧膨胀的高温燃气推动高低压涡轮来带动压气机对内涵道空气压缩做功，同时高速向后喷射形成推力。在此过程中，主轴与轴承之间处于高温、高转速和高载荷的环境，轴承润滑方式分喷射润滑、油雾润滑、飞溅等润滑方式。根据我公司多年轴承使用经验，这些润滑方式润滑高转速、高温、高载荷轴承时，轴承易出现积碳，甚至变色，说明轴承工作时润滑不良，散热不好，严重影响轴承的使用寿命，且存在安全隐患；造成上述现象的原因是轴承在高速运转时，润滑油无法从一侧润滑到轴承另一侧，造成轴承润滑不足，散热不好。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、散热效果好的航空发动机轴用润滑系统及其使用方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的航空发动机轴用润滑系统，包括主轴、锁紧螺母、轴承，主轴与轴承的轴承内环套接配合，所述主轴上设置外螺纹，所述主轴上在外螺纹的两端设置第一环槽、第二环槽，所述锁紧螺母远离轴承的一端的内侧沿周向设置积油槽，锁紧螺母靠近轴承的一端设置螺母内环台，锁紧螺母上沿轴向设置多个螺母轴向喷油孔，轴承内环的两端分别设置第一内环台、第二内环台，轴承内环上沿轴向设置多个内环轴向喷油孔，内环轴向喷油孔由第一内环台延伸至第二内环台，第一内环台与内环外壁之间设置多个第一倾斜喷油孔，第二内环台与内环外壁之间设置多个第二倾斜喷油孔，装配时锁紧螺母与主轴螺纹连接以使第一环槽与积油槽形成第一积油腔，第一内环台与第二环槽形成第二积油腔，润滑油经喷油嘴进入第一积油腔，并经螺母轴向喷油孔进入第二积油腔，由第二积油腔经内环轴向喷油孔到达第二内环台，再经第一倾斜喷油孔、第二倾斜喷油孔进入内环外壁的两侧。
进一步，所述积油槽的外侧端设置环形侧壁，装配时环形侧壁置于第一环槽的中部，以使第一环槽内的润滑油可进入积油槽。
进一步，所述环形侧壁上设置锥形坡口，便于润滑油进入第一环槽。
进一步，锁紧螺母上设置6个螺母轴向喷油孔，各螺母轴向喷油孔由积油槽的内侧壁延伸至螺母内环台，且6个螺母轴向喷油孔均布在同一圆周上。
进一步，轴承内环上设置3个内环轴向喷油孔，各内环轴向喷油孔均布在同一圆周上。
进一步，轴承内环上设置3个第一倾斜喷油孔和3个第二倾斜喷油孔，第一倾斜喷油孔和第二倾斜喷油孔一一对称设置在轴承内环的两侧，3个第一倾斜喷油孔均布在同一圆周上。
上述航空发动机轴用润滑系统的使用方法，包括如下步骤：主轴带动轴承内环、锁紧螺母同步转动，由喷油嘴向第一环槽喷射润滑油，使得润滑油由环形侧壁与主轴之间的间隙进入第一积油腔，第一积油腔内的润滑油经螺母轴向喷油孔流向第二积油腔，第二积油腔内的润滑油的一部分在离心力的作用下通过内环轴向喷油孔到达轴承内环的第二环台，一部分直接经第一倾斜喷油孔进入内环外壁的一侧，第二环台内的润滑油经第二倾斜喷油孔进入内环外壁的另一侧，使得润滑油可进入轴承的两侧，使轴承得到充分的润滑及散热。
发明的技术效果：（1）本发明的航空发动机轴用润滑系统，相对于现有技术，对高速旋转的主轴轴承的润滑结构重新设计，采用了轴向、径向、喷射共同润滑的模式，以确保润滑油可进入轴承的两侧，使轴承得到充分的润滑及散热；上述结构的主轴在高速、高温、重载条件下进行了多次试验，轴承未出现积碳情况，散热效果极佳；（2）锥形坡口的设置，使得喷油嘴喷出的润滑油溅到环形侧壁时可进入第一积油腔，减少润滑油的溅出；（3）通过在轴承内环的两侧分别设置第一倾斜喷油孔和第二倾斜喷油孔，使得润滑油可由轴承内环的两侧对滚动体进行润滑，确保了润滑效果；（4）第二环槽、第一环台、螺母内环台共同组成了第二积油腔，可对进入轴承前的润滑油进行存储。
附图说明
下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：
图1是本发明的航空发动机轴用润滑系统的剖面结构示意图；
图2是锁紧螺母的剖面结构示意图；
图3是锁紧螺母的轴向结构示意图；
图4是图2中A区域的局部放大示意图；
图5是主轴的剖面结构示意图；
图6是轴承内环的剖面结构示意图；
图7是轴承内环的轴向结构示意图。
图中：主轴1，第一环槽11，第二环槽12，外螺纹13，轴承内环2，内环轴向喷油孔21，第一倾斜喷油孔22，第二倾斜喷油孔23，第一内环台24，第二内环台25，内环外壁26，轴承外环3，滚动体31，保持架32，锁紧螺母4，螺母轴向喷油孔41，积油槽42，螺母内环台43，环形侧壁44，内螺纹45，锥形坡口46，喷油嘴5，第二积油腔6。
具体实施方式
实施例1
如图1至图7所示，本实施例的航空发动机轴用润滑系统，包括主轴1、锁紧螺母4、轴承，轴承包括轴承内环2、轴承外环3、滚动体31和保持架32，滚动体31和保持架32置于轴承内环2和轴承外环3之间，以使轴承内环2可转动设置在轴承外环3内；主轴1与轴承内环2套接配合，且主轴1与轴承内环2过盈配合，以使主轴1可带动轴承内环2同步转动；主轴1上设置外螺纹13，锁紧螺母4上设置内螺纹45，以使锁紧螺母4与主轴1螺纹连接。
主轴1上在外螺纹13的两端设置第一环槽11、第二环槽12，锁紧螺母4远离轴承的一端的内侧沿周向设置积油槽42，积油槽42的外侧端设置环形侧壁44，环形侧壁44上设置锥形坡口46，锁紧螺母4靠近轴承的一端设置螺母内环台43，锁紧螺母4上沿轴向设置6个螺母轴向喷油孔41，各螺母轴向喷油孔41由积油槽42的内侧壁延伸至螺母内环台43，且6个螺母轴向喷油孔41均布在同一圆周上；轴承内环2在靠近锁紧螺母4的一端设置第一内环台24，在远离锁紧螺母4的一端设置第二内环台25，轴承内环2上沿轴向设置3个内环轴向喷油孔21，各内环轴向喷油孔21均布在同一圆周上，各内环轴向喷油孔21由第一内环台24延伸至第二内环台25，第一内环台24与内环外壁26之间设置3个第一倾斜喷油孔22，第一倾斜喷油孔22的倾斜角度为45º，第二内环台25与内环外壁26之间设置3个第二倾斜喷油孔23，第一倾斜喷油孔22和第二倾斜喷油孔23一一对称设置在轴承内环2的两侧，3个第一倾斜喷油孔22均布在同一圆周上，且相邻第一倾斜喷油孔22与内环轴向喷油孔21之间等距设置。
装配时锁紧螺母4与主轴1螺纹连接以使第一环槽11与积油槽42形成第一积油腔，环形侧壁44置于第一环槽11的中部，第一内环台24、螺母内环台43与第二环槽12形成第二积油腔6，润滑油经喷油嘴5进入第一积油腔，并经螺母轴向喷油孔41进入第二积油腔6，由第二积油腔6经内环轴向喷油孔21到达第二内环台25，再经第一倾斜喷油孔22、第二倾斜喷油孔23进入内环外壁26的两侧。
实施例2
上述航空发动机轴用润滑系统的使用方法，包括如下步骤：主轴1带动轴承内环2、锁紧螺母4同步高速转动（例如6000转/分），由喷油嘴5向第一环槽11喷射润滑油，使得润滑油由环形侧壁44与主轴1之间的间隙进入第一积油腔，第一积油腔内的润滑油经螺母轴向喷油孔41流向第二积油腔6，第二积油腔6内的润滑油的一部分在离心力的作用下通过内环轴向喷油孔21到达轴承内环2远离锁紧螺母4一侧的第二环台25，一部分直接经第一倾斜喷油孔22进入内环外壁26的一侧，第二环台25内的润滑油经第二倾斜喷油孔23进入内环外壁26的另一侧，使得润滑油可进入内环外壁26的两侧，对置于内环外壁26内的滚动体31的两端进行润滑，使轴承得到充分的润滑及散热。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，包括主轴、锁紧螺母、轴承，主轴与轴承的轴承内环套接配合，所述主轴上设置外螺纹，所述主轴上在外螺纹的两端设置第一环槽、第二环槽，所述锁紧螺母远离轴承的一端的内侧沿周向设置积油槽，锁紧螺母靠近轴承的一端设置螺母内环台，锁紧螺母上沿轴向设置多个螺母轴向喷油孔，轴承内环的两端分别设置第一内环台、第二内环台，轴承内环上沿轴向设置多个内环轴向喷油孔，内环轴向喷油孔由第一内环台延伸至第二内环台，第一内环台与内环外壁之间设置多个第一倾斜喷油孔，第二内环台与内环外壁之间设置多个第二倾斜喷油孔，装配时锁紧螺母与主轴螺纹连接以使第一环槽与积油槽形成第一积油腔，第一内环台与第二环槽形成第二积油腔，润滑油经喷油嘴进入第一积油腔，并经螺母轴向喷油孔进入第二积油腔，由第二积油腔经内环轴向喷油孔到达第二内环台，再经第一倾斜喷油孔、第二倾斜喷油孔进入内环外壁的两侧。
2.根据权利要求1所述的航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，所述积油槽的外侧端设置环形侧壁，装配时环形侧壁置于第一环槽的中部，以使第一环槽内的润滑油可进入积油槽。
3.根据权利要求2所述的航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，所述环形侧壁上设置锥形坡口。
4.根据权利要求2或3所述的航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，锁紧螺母上设置6个螺母轴向喷油孔，各螺母轴向喷油孔由积油槽的内侧壁延伸至螺母内环台，且6个螺母轴向喷油孔均布在同一圆周上。
5.根据权利要求4所述的航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，轴承内环上设置3个内环轴向喷油孔，各内环轴向喷油孔均布在同一圆周上。
6.根据权利要求5所述的航空发动机轴用润滑系统，其特征在于，轴承内环上设置3个第一倾斜喷油孔和3个第二倾斜喷油孔，第一倾斜喷油孔和第二倾斜喷油孔一一对称设置在轴承内环的两侧，3个第一倾斜喷油孔均布在同一圆周上。
7.根据权利要求6所述的航空发动机轴用润滑系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：主轴带动轴承内环、锁紧螺母同步转动，由喷油嘴向第一环槽喷射润滑油，使得润滑油由环形侧壁与主轴之间的间隙进入第一积油腔，第一积油腔内的润滑油经螺母轴向喷油孔流向第二积油腔，第二积油腔内的润滑油的一部分在离心力的作用下通过内环轴向喷油孔到达轴承内环的第二环台，一部分直接经第一倾斜喷油孔进入内环外壁的一侧，第二环台内的润滑油经第二倾斜喷油孔进入内环外壁的另一侧，使得润滑油可进入轴承的两侧，使轴承得到充分的润滑及散热。
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