CN114251178B - 燃气涡轮发动机和燃气涡轮发动机的排油方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种燃气涡轮发动机和燃气涡轮发动机的排油方法，燃气涡轮发动机包括：低压涡轮机匣；尾喷管；连通管，连通所述低压涡轮机匣和所述尾喷管，用于将所述低压涡轮机匣内的沉积的滑油导入所述尾喷管中，包括与所述低压涡轮机匣连接的入口端和与所述尾喷管连接的出口端。本发明的燃气涡轮发动机有助于清除沉积在低压涡轮机匣中的泄露的滑油。

Description

燃气涡轮发动机和燃气涡轮发动机的排油方法

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，特别涉及一种燃气涡轮发动机和燃气涡轮发动机的排油方法。

背景技术

燃气涡轮发动机包括压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管等部件。燃气涡轮发动机中还包括用于安装涡轮转子的轴承和用于对轴承进行润滑和冷却的滑油系统。发动机中设置有封严装置来防止滑油系统的滑油泄露。例如，发动机正常运行过程中，发动机的增压空气压力大于供油压力，通过压力大的增压空气将滑油密封在轴承腔内，防止滑油外泄。

但是发动机还存在一些滑油泄露的工况。例如，在发动机起动、冷运转、停车等工况下，滑油系统的供油压力增长速度快于引入的的增压空气压力，少量滑油会从封严缝隙混入主流路中。或者当轴承腔连接管路出现破损断裂时，大量滑油会大量漏出，流入主流路中。

主流路上来自高压涡轮的高速气流和空气引射气流会将泄露出的滑油带向低压涡轮机匣。低压涡轮机匣的部分壁面在主流路中径向较突出，位置较低，滑油就会顺着机匣壁面累积到低压涡轮机匣的底沉积，沉积的滑油难以随气流通过尾喷管全部排出。由于沉积的滑油位于低压涡轮机匣中，低压涡轮机匣后还存在尾喷管组件等部件，低压涡轮机匣中沉积的滑油受限于结构流道凹凸构型，难以清除。沉积的滑油在达到一定量后，可能会导致后续发动机运转过程中产生尾部烛火，造成安全风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有助于清除沉积在低压涡轮机匣中的泄露的滑油的燃气涡轮发动机，同时还提供一种燃气涡轮发动机的排油方法。

本发明第一方面公开一种燃气涡轮发动机，包括：

低压涡轮机匣；

尾喷管；

连通管，连通所述低压涡轮机匣和所述尾喷管，用于将所述低压涡轮机匣内的沉积的滑油导入所述尾喷管中，包括与所述低压涡轮机匣连接的入口端和与所述尾喷管连接的出口端。

在一些实施例中，所述入口端与所述低压涡轮机匣的最低点连通。

在一些实施例中，所述连通管内设有单向阀，所述单向阀的进口与所述低压涡轮机匣连通，所述单向阀的出口与所述尾喷管连通。

在一些实施例中，所述出口端与所述尾喷管的连通位置低于所述入口端与所述低压涡轮机匣的连通位置。

在一些实施例中，所述连通管为U形管。

在一些实施例中，所述连通管与所述低压涡轮机匣和所述尾喷管均可拆卸连接。

在一些实施例中，所述燃气涡轮发动机为航空发动机

本发明第二方面公开一种燃气涡轮发动机的排油方法，所述燃气涡轮发动机包括所述的燃气涡轮发动机，所述排油方法包括：

利用所述连通管将所述低压涡轮机匣内沉积的滑油导入所述尾喷管中。

基于本发明提供的燃气涡轮发动机，通过设置连通低压涡轮机匣和尾喷管的连通管，通过将低压涡轮机匣内沉积的滑油导入尾喷管中，在发动机工作时，通过尾喷管的气流能够将导入尾喷管的滑油带出发动机，从而有助于自动清除低压涡轮机匣内沉积的滑油。同时将滑油导入尾喷管中，在对发动机进行人工清理时，对于泄露滑油的清理也更加简单方便。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的燃气涡轮发动机的结构示意图；

图2为图1所示的燃气涡轮发动机的连通管的结构示意图；

图3为图1所示的燃气涡轮发动机的部分结构示意图；

图4为图1所示的连通管取下后对滑油进行分析的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图3所示，本实施例的燃气涡轮发动机包括低压涡轮机匣1、尾喷管2和连通管4。尾喷管2围绕在中心锥3外围，沿燃气涡轮发动机的气流的流动方向，尾喷管2位于低压涡轮机匣1的下游。

低压涡轮机匣围绕在低压涡轮外，为与低压涡轮对应的机匣。燃气涡轮发动机包括单极涡轮或者多级涡轮，当燃气涡轮发动机包括多级涡轮时，低压涡轮指的是除高压涡轮以外的任一涡轮。在燃气涡轮发动机工作时，来自中轴承腔51、后轴承腔52等处的泄露的滑油随着气流流动至低压涡轮机匣1的壁面上，然后滑油沿着壁面流动至低压涡轮机匣1的位置较低处的壁面处沉积。

连通管4连通低压涡轮机匣1和尾喷管2，连通管4用于将低压涡轮机匣1内的沉积的滑油导入尾喷管2中，连通管4包括与低压涡轮机匣1连接的入口端41和与尾喷管2连接的出口端42。连通管4将低压涡轮机匣1的壁面和尾喷管2的壁面连通后，沉积在低压涡轮机匣1壁面上的滑油可以通过连通管4的入口端41流入连通管4，然后从连通管4的出口端流出至尾喷管2的壁面上。

本实施例提供的燃气涡轮发动机，通过设置连通低压涡轮机匣1和尾喷管2的连通管4，通过将低压涡轮机匣1内沉积的滑油导入尾喷管2中，如图3所示，在发动机工作时，通过尾喷管2的气流例如尾气(如图3中的箭头所示)能够将导入尾喷管2的滑油带出发动机(如图3中的黑色圆点代表被1气流带出的滑油)，从而燃气涡轮发动机在工作时可以自动清理低压涡轮机匣1内沉积的滑油。

另外，由于同时尾喷管2位于燃气涡轮发动机的尾部，方便人工清理，相比需要拆卸整机来清理低压涡轮机匣1，不需要拆卸燃气涡轮发动机即可对尾喷管2内的滑油进行清理，对于泄露滑油的人工清理也更加简单方便。

在一些实施例中，连通管4的入口端41与低压涡轮机匣1的最低点连通。在如图1所示的实施例中，燃气涡轮发动机航行时顺着航行方向看，低压涡轮机匣1的最低点处位于六点钟方向位置，将连通管4的入口端41与低压涡轮机匣1的最低点连通，低压涡轮机匣1内沉积的滑油能够更多地进入连通管4中，更对地被导入尾喷管2中进行清理。

在一些实施例中，如图1至图4所示，连通管4内设有单向阀43，单向阀43的进口与低压涡轮机匣1连通，单向阀43的出口与尾喷管2连通。设置单向阀43，可以防止进入尾喷管2内的滑油倒流回低压涡轮机匣1内，进一步提高对低压涡轮机匣1内沉积滑油的清理效果。

在一些实施例中，出口端42与尾喷管2的连通位置低于入口端41与低压涡轮机匣1的连通位置。可以进一步防止进入尾喷管2内的滑油倒流回低压涡轮机匣1内，例如在单向阀43故障时能起到防止滑油倒流的作用。

在一些实施例中，连通管4与低压涡轮机匣1和尾喷管2均可拆卸连接。如图4所示，通过拆卸连通管4，可以将连通管4内的滑油倒出进行观察分析，例如可以分析低压涡轮机匣1内的沉积的滑油量的多少和分析沉积的滑油成分，从而对滑油泄露位置进行判断。

在一些实施例中，如图1至图4所示，连通管4为U形管。设置U形连通管，可以提高连通管4的储油能力。

在一些实施例中还公开一种燃气涡轮发动机的排油方法，燃气涡轮发动机包括的燃气涡轮发动机，排油方法包括：

利用连通管4将低压涡轮机匣1内沉积的滑油导入尾喷管2中。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种燃气涡轮发动机，其特征在于，包括：

低压涡轮机匣(1)；

尾喷管(2)；

连通管(4)，连通所述低压涡轮机匣(1)和所述尾喷管(2)，用于将所述低压涡轮机匣(1)内的沉积的滑油导入所述尾喷管(2)中，包括与所述低压涡轮机匣(1)连接的入口端(41)和与所述尾喷管(2)连接的出口端(42)。

2.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述入口端(41)与所述低压涡轮机匣(1)的最低点连通。

3.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，所述连通管(4)内设有单向阀(43)，所述单向阀(43)的进口与所述低压涡轮机匣(1)连通，所述单向阀(43)的出口与所述尾喷管(2)连通。

4.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述出口端(42)与所述尾喷管(2)的连通位置低于所述入口端(41)与所述低压涡轮机匣(1)的连通位置。

5.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述连通管(4)为U形管。

6.如权利要求1至5任一所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述连通管(4)与所述低压涡轮机匣(1)和所述尾喷管(2)均可拆卸连接。

7.如权利要求1至5任一所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述燃气涡轮发动机为航空发动机。

8.一种燃气涡轮发动机的排油方法，其特征在于，所述燃气涡轮发动机包括如权利要求1至7任一所述的燃气涡轮发动机，所述排油方法包括：

利用所述连通管(4)将所述低压涡轮机匣(1)内的沉积的滑油导入所述尾喷管(2)中。