CN204357565U - 一种小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，包括外壳(1)、进气机匣(4)、油气分离器(22)、层板节流器(25)、标尺组件(11)、放油开关(5)、挡油板(23、27)和加强隔板(16、17)。本实用新型的滑油箱的集成结构集成在进气机匣外壁，结构简单、工艺性好、便于装配，箱体内部通过集成多个滑油附件和功能结构，能够有效改善滑油箱的供油、回油和通风性能，可明显提高姿态适应性；通过对油气混合物实现一次分离和二次分离，也可达到有效减少滑油消耗，提高润滑系统工作的可靠性的目的。

Description

一种小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱

技术领域

本实用新型属于航空燃气涡轮发动机润滑系统领域，具体涉及一种用于小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱。

背景技术

在航空燃气涡轮发动机润滑系统中，滑油箱作为重要组件，具有贮油、散发滑油的热量、沉淀滑油中的杂质、分离滑油中的空气，以保证发动机滑油的循环使用的功能。传统的滑油箱外形主要有扇形、方形，其结构简单，只是作为简单的储油容器和为吸气膨胀提供有限的空间，靠支架或箍带安装固定，并且无法实现其它功能，油气分离装置和离心通风装置与滑油箱采用分体式设计，通过管路相互连通，因此可靠性和维护性较低，成本较高。而目前针对小型航空燃气涡轮发动机用滑油箱结构设计还处在起步阶段。

国内公开了一种滑油箱结构(申请号：CN201220112619.8)，油箱回油口和油箱空气连接口位于箱体上部,油箱放气口位于箱体上部侧面,油箱油雾分离器位于箱体上部,油箱加温器位于箱体侧面,油箱放油口位于箱体下部,油箱油位显示装置位于箱体侧面,箱体和箱盖通过油箱盖固定螺栓连接。该结构只对油气混合物实现了一次分离，内部未设置挡板和加强结构，外部没有与其它部件开展集成设计。

综上所述，研制适应小型航空燃气涡轮发动机润滑系统发展的滑油箱结构已成为重要的研究课题。

实用新型内容

本实用新型的目的：

为了克服传统的滑油箱与相连附件之间的可靠性和维护性较低、成本较高的问题，本实用新型提供了一种圆环形滑油箱的集成结构，它集成在进气机匣外壁，结构简单、工艺性好、便于装配，箱体内部通过集成多个滑油附件和功能结构，能够有效改善滑油箱的供油、回油和通风性能，可明显提高姿态适应性；通过对油气混合物实现一次分离和二次分离，也可达到有效减少滑油消耗，提高润滑系统工作的可靠性的目的。通过对不同结构和多个附件进行集成来增加滑油箱的使用功能并提高其工作性能，以达到降低部件整体重量，集中滑油系统附件维护点、有效提高润滑系统可靠性和使用维护性等目的，来满足不同类型小型航空燃气涡轮发动机的需要。

本实用新型的技术方案：

一种燃气涡轮发动机的滑油箱，其带有进气机匣结构，通过安装边用螺栓紧固于中介机匣安装边上，主体采用环形件结构，内部集成油气分离器和层板节流器以及挡油板和加强隔板。该滑油箱主要应用于发动机润滑系统，其总容积5.7L，最大注油量4.5L，不可用滑油0.5L，重量6kg，寿命为500h。

该滑油箱主要包括外壳、进气机匣、油气分离器、层板节流器、标尺组件、放油开关、挡油板和加强隔板。其中，所述的外壳，为焊接在进气机匣外壁两端环形支板之间的薄板，形成储存滑油的内腔；所述的进气机匣，其外部构成滑油箱腔体空间，内部为发动机进气道；所述的油气分离器为安装在滑油箱内腔斜上方，以焊接方式固定在进气机匣外壁上；所述的层板节流器为安装在内腔正上方焊接形成的“S形”通风通道；所述的标尺组件通过快卸方式安装，通过刻度尺来测量液位；所述的放油开关通过旋转其中的放油活门来实现放油操作；所述挡油板为“L形”薄板结构，其上开有小孔；所述的加强隔板为“Z形”板材结构，其上开有数个通孔。

本实用新型的有益效果：

本实用新型外部采用与进气机匣一体化设计，通过进气机匣安装边安装在中介机匣上，装配方便。将滑油箱做成环形件，套在进气机匣外，可减少发动机的迎风面积，减轻重量，优化管路系统的布局。由于滑油箱表面积增加，可以充分利用滑油箱表面进行散热，在一定程度上可以降低散热器的设计难度，减轻散热器的重量。滑油箱内腔集成有油气分离器和层板节流器等结构，实现对油气混合物的一次分离和二次分离。各个附件和结构通过焊接方式构成一个整体。滑油箱主要选用2A16铝合金材料制成，该材料可在250～350℃下长期工作，整体重量较轻，环境适应性好，能够满足发动机润滑系统的严酷要求，因此，该实用新型应用范围广，有很好的推广价值。

该滑油箱为带有进气机匣的集成式圆环结构，具有零件少、重量轻、功能多、容积小、通风好、易装配、性能好、寿命长等优点，能够满足小型航空燃气涡轮发动机对滑油附件的严酷考核要求。该滑油箱结构作为航空燃气涡轮发动机滑油系统的重要附件，所采用技术成熟、可靠，风险小。它具有良好的供油性能和姿态适应性；通过油气分离器的一次分离和层板节流器的二次分离，使油气分离效率不断提高，可有效降低滑油消耗；同时，由于层板节流器对离散液滴的分离作用，有效提高了通风性能。

带有进气机匣的集成式圆环滑油箱可以应用到小型航空燃气涡轮发动机上，也可根据空间和安装结构进行适应性改进，还可应用在小型燃机润滑系统中，应用范围很广，具有很好的经济效益。

附图说明

图1、图2为滑油箱轴测图；

图3为滑油箱主视图；

图4为滑油箱左视图；

图5为滑油箱俯视图

图6为滑油箱剖视图；

图7为进气机匣示意图。

图8为油气分离器示意图；

图9为层板节流器示意图；

图10为标尺组件示意图；

图11为卡头组件示意图；

图12为安装座组件示意图；

图13为标尺示意图；

图14为卡头示意图；

图15为放油开关示意图。

其中，1-外壳、2-左标尺上安装座、3-卡头组件、4-进气机匣、5-放油开关、6-出油口堵盖、7-进油口堵盖、8-左标尺下安装座、9-轴承腔通风口、10-附件机匣通风口、11-标尺组件、12-液位传感器堵盖、13-右标尺上安装座、14-右标尺下安装座、15-液位报警器堵盖、16-加强隔板、17-加强隔板、18-进油管、19-出油管、20-管夹、21-管夹、22-油气分离器、23-挡油板、24-通风管、25-层板节流器、26-管夹、27-挡油板、28-大堵盖、29-壳体、30-锥体、31-小堵盖、32-导管、33-前挡板、34-留油板、35-后挡板、36-壁板、37-标尺、38-安装座组件、39-卡头、40-安装座组件、41-安装座、42-锁丝、43-堵盖、44-弹簧、45-衬套、46-密封圈、47-卡环、48-密封圈、49-刻度尺、50-卡环、51-密封圈、52-锁丝、53-螺纹接嘴、54-螺纹安装座、55-密封圈、56-锁丝、57-放油活门；A-进油口、B-左侧入口、C-右侧入口、D-通风口、E-吸油口、F-出油口。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

请参阅附图1和图2，其为滑油箱轴测图。滑油箱外部由外壳1、左标尺上安装座2、卡头组件3、进气机匣4、放油开关5、出油口堵盖6、进油口堵盖7、左标尺下安装座8、轴承腔通风口9、附件机匣通风口10、标尺组件11、液位传感器堵盖12、右标尺上安装座13、右标尺下安装座14、液位报警器堵盖15组成。所示的外壳1为板材焊接而成，焊接在进气机匣4的两端支板上。所述的液位传感器堵盖12与右标尺上安装座13之间靠密封圈封严，将液位传感器堵盖12拆卸后，该处作为备用接口可安装实时液位测量的液位传感器。所述的液位报警器堵盖15与进气机匣4之间以密封圈封严，将液位报警器堵盖15拆卸后，该处作为备用接口可安装液位报警器。所述的卡头组件3和标尺组件11接口尺寸完全相同，可实现互换，当飞机配装双台发动机时，标尺组件11安装在发动机外侧，便于观测液位情况。

请参阅图3～图6，其为滑油箱的各个方向向视图和剖视图。滑油箱内部为焊接组件，主要包括加强隔板16、加强隔板17、进油管18、出油管19、管夹20、管夹21、油气分离器22、挡油板23、通风管24、层板节流器25、管夹26、挡油板27组成。加强隔板16、17焊接在进气机匣4外壁上，其横截面设计为Z字形，用于支撑进气机匣4外壁和外壳1之间，以提高滑油箱强度和刚度。滑油箱左下方的缺口形状设计是为了满足其它附件的安装需求而预留的空间，即将外壳1和进气机匣4该处做相应更改，出油管19在满足供油流量一定的情况下将局部加工成腰型截面。进油管18位于环形滑油箱内部，焊接在进气机匣4内壁上，并与内置油气分离器22焊接在一起。油气分离器22为动压式无动力驱动装置。通风管24用于将滑油箱中的空气排出去。层板节流器25为内置于滑油箱中，其通风通道内设置交错分布的流油板，当含有滑油的空气通过通风通道时，滑油粘附在留油板上，因此通风通道内的流油板有空气分离作用。滑油箱中通过挡油板23、27起挡油作用，并且可以显著提高姿态适应性能。挡 油板23和挡油板27为板材加工结构，焊接在进气机匣4外壁上，其截面为L形，其上加工数个小孔，使流过油气混合物中的气泡破裂，起到油气分离的作用。

请参阅图7，其为进气机匣4示意图。进气机匣4为锻件整体加工而成，其外壁设计有左右两个支板，与外壳焊接后即构成滑油箱腔体，进气机匣4内壁对应转子叶片位置喷有软涂层。

请参阅图8，其为油气分离器22示意图。油气分离器22由进油管18、大堵盖28、壳体29、锥体30、小堵盖31和导管32组成。在滑油箱内部安装油气分离器，可对油气混合物进行一次分离，滑油分离效率最高达80％。

请参阅图9，其为层板节流器25示意图。层板节流器25由通风管24、前挡板33、10件留油板34、后挡板35和壁板36组成。在滑油箱内部安装层板节流器，可降低通风流量，对油气混合物进行二次分离，对离散油滴的分离效率最高达90％。

请参阅图10，其为标尺组件11示意图。标尺组件11为快卸结构，由标尺37和安装座组件38组成，标尺37通过安装座组件38上的卡槽压入堵盖43中并旋转90°，由于弹簧44的作用力，压入堵盖43内部的凹槽中自锁。

请参阅图11，其为卡头组件3示意图。卡头组件3为快卸结构，由卡头39和安装座组件40组成，标尺39通过安装座组件40上的卡槽压入堵盖43中并旋转90°，由于弹簧44的作用力，压入堵盖43内部的凹槽中自锁。

请参阅图12，其为安装座组件38和40示意图。安装座组件38和安装座组件40都由安装座41、锁丝42、堵盖43、弹簧44、衬套45和2件46密封圈组成。其中安装座41和堵盖43通过两侧的锁丝42锁紧固定，弹簧44的一端与安装座41底部接触，另一端由于弹簧44的作用力将衬套45顶起，安装座41 与衬套45之间靠2件密封圈46封严，防止滑油泄漏。

请参阅图13，其为标尺37示意图。标尺37由卡环47、2件密封圈48和刻度尺49组成。当标尺37安装到安装座组件38上后，卡环47与衬套45之间通过2件密封圈48封严，防止滑油泄漏。

请参阅图14，其为卡头39示意图。卡头39由卡环50和2件密封圈51组成。当卡头39安装到安装座组件40上后，卡环47与衬套45之间通过2件密封圈48封严，防止滑油泄漏。

请参阅图15，其为放油开关5示意图。放油开关5由锁丝52、螺纹接嘴53、螺纹安装座54、密封圈55、锁丝56和放油活门57组成。其中螺纹安装座54与螺纹接嘴53之间为螺纹密封结构，采用密封圈55封严，并通过锁丝56锁紧固定；螺纹接嘴53与放油活门57之间通过锁丝52锁紧固定，在螺纹接嘴53顶部开有漏油孔，放油活门57上方锥面凹槽上灌注氟橡胶，与螺纹接嘴53上的锥面形成密封结构。拆掉锁丝52，并旋松放油活门57即可实现放油操作，反之，需拧紧放油活门57并锁紧锁丝52。

滑油箱外部设有进油口A、通风口D、出油口F、放油开关5、标尺组件11等附件；放油开关5通过旋转内部活门实现放油操作。卡头组件3和标尺组件11可进行重力加油或压力加油。发动机中的滑油通过进油管18的进油口A切向进入滑油箱，沿油气分离器22内壁做螺旋运动，实现油气混合物进行一次分离，滑油从锥体30和小堵盖31上的数个流油孔流出进入下方滑油中，滑油从滑油箱最低点吸油口E通过出油管19由出油口F进入发动机滑油系统；油气混合物从油气分离器22上方导管32和大堵盖28流出再从正上方层板节流器25两端左侧入口B和右侧入口C进入其内通风通道内做S形旋流离心运动，实现二次分离，最后再流经通风管24通风口D实现通风作用。

上述实施方式揭示了：一种燃气涡轮发动机的滑油箱通过将多个附件和不 同结构集成在滑油箱内腔，可实现液位测量功能、提高姿态适应性、除气和除油功能，通过对油气混合物进行一次分离和二次分离，逐步提高油气分离效率，降低滑油消耗；通过在箱体内合理设置加强隔板可以提高滑油箱整体的强度和刚度；通过对供油、回油和通风结构的合理设计，使各接口可靠性好，维护方便。鉴于当前航空燃气涡轮发动机润滑系统可利用的空间有限，因此可根据不同的系统布局对该滑油箱的外形和内部结构进行适应性改进和优化，以得到最佳的空间和性能匹配，满足多种燃气涡轮发动机润滑系统对滑油箱的不同需求。

Claims (9)

1.一种小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，包括外壳(1)、进气机匣(4)、油气分离器(22)、层板节流器(25)、标尺组件(11)、放油开关(5)、挡油板(23、27)和加强隔板(16、17)；其特征在于，所述的外壳(1)，为焊接在进气机匣(4)外壁两端环形支板之间的薄板，形成储存滑油的内腔；所述的进气机匣(4)，其外部构成滑油箱腔体空间，内部为发动机进气道；所述的油气分离器(22)为安装在滑油箱内腔斜上方，以焊接方式固定在进气机匣(4)外壁上；所述的层板节流器(25)为安装在内腔正上方焊接形成的“S形”通风通道；所述的标尺组件(11)通过快卸方式安装，通过刻度尺来测量液位；所述的放油开关(5)通过旋转其中的放油活门来实现放油操作；所述挡油板(23、27)为“L形”薄板结构，其上开有小孔；所述的加强隔板(16、17)为“Z形”板材结构，其上开有数个通孔。

2.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述外壳(1)为板材焊接而成，焊接在进气机匣(4)的两端支板上。

3.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述进气机匣(4)为锻件整体加工而成，其外壁设计有左右两个支板，与外壳焊接后即构成滑油箱腔体，进气机匣(4)内壁对应转子叶片位置喷有软涂层。

4.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述油气分离器(22)由进油管(18)、大堵盖(28)、壳体(29)、锥体(30)、小堵盖(31)和导管(32)组成。

5.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述层板节流器(25)由通风管(24)、前挡板(33)、10件留油板(34)、 后挡板(35)和壁板(36)组成。

6.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述标尺组件(11)为快卸结构，由标尺(37)和安装座组件(38)组成，标尺(37)通过安装座组件(38)上的卡槽压入堵盖(43)中并旋转90°，由于弹簧(44)的作用力，压入堵盖(43)内部的凹槽中自锁。

7.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述放油开关(5)由锁丝(52)、螺纹接嘴(53)、螺纹安装座(54)、密封圈(55)、锁丝(56)和放油活门(57)组成；其中螺纹安装座(54)与螺纹接嘴(53)之间为螺纹密封结构，采用密封圈(55)封严，并通过锁丝(56)锁紧固定；螺纹接嘴(53)与放油活门(57)之间通过锁丝(52)锁紧固定，在螺纹接嘴(53)顶部开有漏油孔，放油活门(57)上方锥面凹槽上灌注氟橡胶，与螺纹接嘴(53)上的锥面形成密封结构；拆掉锁丝(52)，并旋松放油活门(57)即可实现放油操作，反之，需拧紧放油活门(57)并锁紧锁丝(52)。

8.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述挡油板(23、27)为板材加工结构，焊接在进气机匣(4)外壁上，其截面为L形，其上加工数个小孔，使流过油气混合物中的气泡破裂，起到油气分离的作用。

9.如权利要求1所述的小型航空燃气涡轮发动机润滑系统的滑油箱，其特征在于，所述加强隔板(16、17)焊接在进气机匣(4)外壁上，其横截面设计为Z字形，用于支撑进气机匣(4)外壁和外壳(1)之间，以提高滑油箱强度和刚度。