CN209398716U - 锁紧螺母、转子系统以及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锁紧螺母以及包括其的发动机转子系统。其中，所述锁紧螺母内开设有润滑油道，用于将润滑油引向其锁紧的轴承进行润滑；所述润滑油道从锁紧螺母的压紧端的端面倾斜延伸至其非压紧端的端面。上述锁紧螺母可以使得优化轴承的润滑，使其在工作过程中润滑良好、运行稳定可靠、使用寿命长，也可提高转子系统以及发动机的机械效率、可靠性以及延长其使用寿命。

Description

锁紧螺母、转子系统以及发动机

技术领域

本实用新型涉及旋转机械领域，尤其涉及一种锁紧螺母、转子系统以及包括其的发动机。

背景技术

旋转机械，例如航空发动机的转子系统，涉及气动、热工、结构与强度、控制、测试、计算机、制造技术和材料等多种学科，一台发动机内有十几个部件和系统及数以万计的零件，其温度、压力、应力、转速、振动、间隙和腐蚀等工作条件远比飞机其他分系统复杂和苛刻，而且对性能、重量、适用性、可靠性、耐久性和环境特性等又有极高的要求。因此，传统的研制过程是一个设计、制造、试验、修改设计的多次迭代过程。航空发动机包含很多系统，其中，滑油系统对轴承的润滑和冷却效果至关重要，直接影响轴承工作的可靠性乃至整机的安全。

传统的发动机转子系统的轴承润滑方式主要包含环下润滑、端面润滑、滴油润滑、油浴润滑等，其中，环下润滑的应用越来越广泛。由于环下润滑的供油路线设计受发动机结构限制，因而绝大部分情况下润滑油很难进入轴承内部，润滑油利用率较低，造成轴承的润滑和冷却效果低下，轴承因润滑不良导致的早期故障频发。

现有技术的环下润滑的润滑油流路结构如图1所示，润滑油从喷油嘴(未图示)喷入第三集油部100，第三集油部100提供润滑油输入至锁紧螺母200中轴向延伸的第一润滑油道210，润滑油经过第一润滑油道210后，至轴承300与转轴400之间的第四集油部500，再从第四集油部500输入至轴承300的径向润滑油道310，以润滑其滚动体。

发明人在实践中发现，对于图1所示的现有技术的环下润滑结构，在整个润滑油的流路中，由于第一润滑油道210与锁紧螺母200的轴线平行，因此在润滑油的流动过程中，缺少推动其在轴向前进的动力，因而润滑油很难进入轴承300的内部润滑，从而导致其润滑不良，运行可靠性差以及寿命缩短。进一步导致发动机转子系统的机械效率降低，以及增加额外的检修维护、零件更换成本。

因此，本领域需要一种锁紧螺母、转子系统以及发动机，以改进其锁紧的轴承的润滑，以降低轴承的故障率；以及提高转子系统以及发动机的机械效率，降低其维护成本。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种锁紧螺母。

本实用新型的一个目的是提供一种转子系统。

本实用新型的一个目的是提供一种发动机。

根据本实用新型一个方面的一种锁紧螺母，所述锁紧螺母内开设有润滑油道，用于将润滑油引向其锁紧的轴承进行润滑；所述润滑油道从锁紧螺母的一端的端面倾斜延伸至其另一端的端面。

在一个或多个实施例中，所述润滑油道自其位于所述一端的端面的入口至其位于所述另一端的端面的出口沿同一直线倾斜延伸。

在一个或多个实施例中，所述润滑油道的所述倾斜延伸的倾斜角包括所述直线与锁紧螺母的轴线呈≥30°的锐角。

在一个或多个实施例中，所述润滑油道的所述倾斜延伸的倾斜角还包括所述直线与锁紧螺母的径向平面呈-30°至+30°之间的夹角。

在一个或多个实施例中，所述润滑油道的直径≥0.5mm，其两端在所述锁紧螺母的径向间距≥5mm。

在一个或多个实施例中，所述锁紧螺母的沿其周向开设有多个润滑油道。

在一个或多个实施例中，所述多个润滑油道的每一个对应的倾斜延伸的角度不同。

在一个或多个实施例中，所述多个润滑油道的每一个的倾斜延伸的倾斜角包括相同的与锁紧螺母的轴线的夹角以及在-30°至+30°之间均匀分布的与锁紧螺母的径向平面的夹角。

根据本实用新型另一个方面的一种转子系统，包括转轴、以上任意一项所述的锁紧螺母，轴承以及集油部，所述轴承对所述转轴提供支撑，所述锁紧螺母的压紧面在轴向压紧所述轴承，所述润滑油道在所述锁紧螺母的非压紧端的端面的入口与所述集油部相连，所述集油部用于收集输入所述润滑油道的润滑油。

根据本实用新型又一个方面的一种发动机，包括上述的转子系统。

本实用新型的进步效果在于，利用在锁紧螺母内开设从非压紧端端面至压紧端端面的倾斜延伸的润滑油道，为润滑油提供轴向前进的动力，使得润滑油易于流动至锁紧螺母用于压紧的轴承，提高轴承的润滑和冷却效果，有效地降低了轴承的故障率，使其运行稳定可靠、使用寿命长，也可提高发动机转子系统的机械效率、可靠性以及延长其使用寿命。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制，其中：

图1是现有技术的环下润滑的润滑油流路结构的示意图。

图2是本实用新型一实施例的发动机的部分结构的示意图。

图3是根据图2的实施例的锁紧螺母的A向结构示意图。

部分附图标记

1-滚动轴承

11-内环

12-滚动体

13-保持架

14-外环

2-转轴

3-锁紧螺母

31、32-端面

4-轴套

5-集油部

6-润滑油道

63-入口

64-出口

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本实用新型的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

另外，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。同时，本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本实用新型保护范围的限制。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

下述实施例中，发动机转子系统以航空发动机的转子系统为例。

参考图2，在一些实施例中，航空发动机转子系统的环下润滑结构包括滚动轴承1、转轴2以及在轴向压紧滚动轴承1的锁紧螺母3，滚动轴承1设置于转轴2与发动机静子系统的机匣之间，滚动轴承1包括内环11、滚动体12、保持架13以及外环14，机匣的安装座8与外环14相连，从而将外环14固定。转轴2通过轴套4与滚动轴承1的内环11相连，以支撑滚动轴承1。滚动轴承1的可以是滚棒，也可以是滚珠或其它滚动体。

润滑油可以从喷油嘴(未图示)直接喷至与锁紧螺母3的非压紧端的端面31相连的集油部5，集油部5收集的润滑油，通过与其相连的润滑油道6的入口63输入在锁紧螺母3内开设的润滑油道6，经过润滑油道6输送至锁紧螺母3锁紧的滚动轴承1与转轴2之间的油腔7，供滚动轴承1进行润滑以及冷却。参考图2以及图3，润滑油道6的结构为从锁紧螺母3的一端的端面31倾斜延伸至另一端的端面32的结构。其有益效果在于，通过在锁紧螺母3内开设倾斜延伸的润滑油道6设置，为润滑油提供轴向前进的动力，使得润滑油易于流动至锁紧螺母3压紧的滚动轴承1，提高滚动轴承1的润滑和冷却效果，有效地降低了轴承的故障率，使其运行稳定可靠、使用寿命长，也可提高发动机转子系统的机械效率、可靠性以及延长其使用寿命。

具体地，倾斜延伸的具体结构可以包括，润滑油道6的入口63至出口64沿同一直线倾斜延伸，如此可以便于润滑油道6的加工。在一些实施例中，倾斜延伸的倾斜角，可以包括润滑油道6的轴线与锁紧螺母3的轴线呈≥30°的锐角，即如图2或图3所示的一些实施例，润滑油道6的轴线在包括有锁紧螺母3的轴线以及锁紧螺母3的半径所在直线的径向平面的投影，与锁紧螺母3的轴线呈≥30°的锐角，如此设置获得的有益效果在于，在此角度范围内，可以进一步增加对于润滑油的轴向动力。进一步地，倾斜角还可以包括润滑油道6的轴线与上述径向平面的呈-30°至+30°之间的夹角，图2或图3所示的一些实施例，润滑油道6的轴线与上述径向平面的夹角为0°的形态。

在一些实施例中，润滑油道6的直径≥0.5mm，其两端在锁紧螺母3的径向间距≥5mm，如此可以取得更优的润滑油流量。

在一些实施例中，如图3所示，锁紧螺母3内可以沿其周向开设多个润滑油道6，从而进一步优化润滑效果。润滑油道6的数量可以为3-10个，依据具体润滑要求以及锁紧螺母3的强度要求确定。具体地，多个润滑油道6中，每一个润滑油道6的倾斜延伸的倾斜角度可以不同，从而适应多种工况为润滑油提供足够的轴向动力以充分润滑以及冷却滚动轴承1的需求。具体的结构可以是如图3所示的，每一个润滑油道6的轴线与锁紧螺母3的轴线的夹角相同，而其与锁紧螺母3的径向平面的夹角在-30°至+30°之间均匀分布的，例如假设润滑油道6的数量为10个，每个润滑油道6的轴线与锁紧螺母3的轴线的均为30°夹角，而每个润滑油道6的轴线与锁紧螺母3的上述径向平面的夹角在-30°至+30°之间均匀分布，每个润滑油道6与上述径向平面的夹角依次为-30°、-24°、-18°、……、+24°、+30°。无论是单个或者多个润滑油道6，润滑油经过润滑油道6后，从其位于锁紧螺母的压紧端的端面的出口64进入滚动轴承1与转轴2之间的油腔7中，供滚动轴承1进行润滑以及冷却。

综上，采用上述实施例的锁紧螺母以及发动机转子系统的有益效果包括利用在锁紧螺母内开设从非压紧端端面至压紧端端面的倾斜延伸的润滑油道，为润滑油提供轴向前进的动力，使得润滑油易于流动至锁紧螺母用于压紧的轴承，提高轴承的润滑和冷却效果，有效地降低了轴承的故障率，使其运行稳定可靠、使用寿命长，也可提高发动机转子系统的机械效率、可靠性以及延长其使用寿命。

本实用新型虽然以上述实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。例如将实施例中的航空发动机转子系统用于地面燃气轮机的转子系统。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锁紧螺母，其特征在于，所述锁紧螺母内开设有润滑油道，用于将润滑油引向其锁紧的轴承进行润滑；所述润滑油道从锁紧螺母的一端的端面倾斜延伸至其另一端的端面。

2.如权利要求1所述的锁紧螺母，其特征在于，所述润滑油道自其位于所述一端的端面的入口至其位于所述另一端的端面的出口沿同一直线倾斜延伸。

3.如权利要求2所述的锁紧螺母，其特征在于，所述润滑油道的所述倾斜延伸的倾斜角包括所述直线与锁紧螺母的轴线呈≥30°的锐角。

4.如权利要求3所述的锁紧螺母，其特征在于，所述润滑油道的所述倾斜延伸的倾斜角还包括所述直线与锁紧螺母的径向平面呈-30°至+30°之间的夹角。

5.如权利要求1所述的锁紧螺母，其特征在于，所述润滑油道的直径≥0.5mm，其两端在所述锁紧螺母的径向间距≥5mm。

6.如权利要求1所述的锁紧螺母，其特征在于，所述锁紧螺母的沿其周向开设有多个润滑油道。

7.如权利要求6所述的锁紧螺母，其特征在于，所述多个润滑油道的每一个对应的倾斜延伸的角度不同。

8.如权利要求7所述的锁紧螺母，其特征在于，所述多个润滑油道的每一个的倾斜延伸的倾斜角包括相同的与锁紧螺母的轴线的夹角以及在-30°至+30°之间均匀分布的与锁紧螺母的径向平面的夹角。

9.一种转子系统，其特征在于，包括转轴、权利要求1-8任意一项所述的锁紧螺母，轴承以及集油部，所述轴承对所述转轴提供支撑，所述锁紧螺母的压紧面在轴向压紧所述轴承，所述润滑油道在所述锁紧螺母的非压紧端的端面的入口与所述集油部相连，所述集油部用于收集输入所述润滑油道的润滑油。

10.一种发动机，其特征在于，包括如权利要求9所述的转子系统。