CN210769040U

CN210769040U - 滚动轴承的环下润滑系统、压紧螺母、收油环及燃气轮机

Info

Publication number: CN210769040U
Application number: CN201921907219.4U
Authority: CN
Inventors: 范宜龙; 张保文
Original assignee: AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Current assignee: AECC Commercial Aircraft Engine Co Ltd
Priority date: 2019-11-05
Filing date: 2019-11-05
Publication date: 2020-06-16
Anticipated expiration: 2029-11-05

Abstract

本实用新型涉及一种滚动轴承的环下润滑系统、压紧螺母、收油环以及燃气轮机。其中，所述润滑系统包括压紧螺母以及收油环，所述收油环位于滚动轴承与转轴之间，并且分别与滚动轴承、转轴过盈配合；其中，所述压紧螺母位于所述收油环的轴向上游压紧所述收油环，压紧螺母构成第一润滑油通道，所述收油环构成第二润滑油通道，润滑油可依次经过所述第一润滑油通道、第二润滑油通道到达滚动轴承的内环。上述润滑系统具有占用空间小，可实现安装简便，供油均匀、可靠等优点。

Description

滚动轴承的环下润滑系统、压紧螺母、收油环及燃气轮机

技术领域

本实用新型涉及旋转机械领域，尤其涉及一种轴承环下润滑系统、压紧螺母、收油环以及燃气轮机。

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。

燃气涡轮试验器中转子系统回转时主要采用滚动轴承作为转、静子连接件。喷射供油和环下供油是燃气涡轮发动机轴承常用的两种润滑方式。环下供油作为滚动轴承高速工作时的一种润滑方式具有进油效率高、流量可随转子离心力变化等优点。侧喷作为轴承供油的一种方式，供油效率低，滑油损失率高；但是，环下润滑的供油路线设计受发动机结构限制，导致环下润滑存在结构复杂、安装困难等缺点。

因此，本领域需要一种滚动轴承的环下润滑系统、压紧螺母、收油环以及燃气轮机，实现环下润滑系统安装简便，供油均匀、可靠，从而改进滚动轴承的润滑，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滚动轴承的环下润滑系统。

本实用新型的一个目的是提供一种压紧螺母。

本实用新型的一个目的是提供一种收油环。

本实用新型的一个目的是提供一种燃气轮机。

根据本实用新型一个方面的一种滚动轴承的环下润滑系统，包括压紧螺母；以及收油环，位于滚动轴承与转轴之间，并且分别与滚动轴承、转轴过盈配合；其中，所述压紧螺母位于所述收油环的上游侧压紧所述收油环，压紧螺母构成第一润滑油通道，所述收油环构成第二润滑油通道，润滑油可依次经过所述第一润滑油通道、第二润滑油通道到达滚动轴承内环。

在所述润滑系统的实施例中，所述收油环包括第一配合面部以及第二配合面部，所述第一配合面部以及第二配合面部用于与所述转轴过盈配合，所述第一配合面部具有缺口，所述第二配合面部整周地与所述转轴过盈配合；所述第二润滑油道包括主油道以及出口油道，所述主油道由所述收油环的内壁面，所述转轴的外壁面，一端为所述第一配合面部，另一端为所述第二配合面部共同限定，所述主油道的入口包括所述缺口，所述主油道的出口连通所述出口油道，润滑油依次经过主油道以及出口油道到达滚动轴承内环。

在所述润滑系统的实施例中，所述缺口与转轴的外壁面限定所述主油道的入口，所述主油道的入口包括多个沿所述收油环周向分布的所述缺口；所述出口油道包括贯穿所述收油环的侧壁的斜孔。

在所述润滑系统的实施例中，所述第一润滑油通道贯穿所述压紧螺母的内腔的轴向厚度。

在所述润滑系统的实施例中，所述第一润滑油道沿轴向贯穿所述压紧螺母，所述第一润滑油道包括多个沿所述压紧螺母的内腔周向分布的弧形槽。

在所述润滑系统的实施例中，还包括锁片，以锁紧所述压紧螺母，所述压紧螺母通过所述锁片压紧所述收油环，所述第一润滑油通道贯穿所述锁片的轴向长度，所述锁片与所述压紧螺母、所述收油环之间设置密封件密封。

在所述润滑系统的实施例中，还包括散油环，设置于滚动轴承的下游与其相抵，以对所述滚动轴承轴向定位。

根据本实用新型另一个方面的一种压紧螺母，适用于以上任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。

根据本实用新型另一个方面的一种收油环，适用于以上任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。

根据本实用新型另一个方面的一种燃气轮机，包括转轴、滚动轴承以及以上任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。

本实用新型的进步效果包括以下之一或组合：

1.在已有的部件上设置润滑油通道，无需另外设置零件以及空间用于润滑油通道，不受尺寸限制，可以在较小的空间内实施，实现了结构简单的滚动轴承环下润滑系统结构，也便于操作者对于环下润滑系统的安装以及检修维护操作，同时保证了供油均匀、可靠；

2.采用环下润滑，有效地降低了滚动轴承的故障率，使其运行稳定可靠、使用寿命长，提高了燃气轮机转子系统的机械效率、可靠性以及延长燃气轮机的使用寿命。

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为根据一个或多个实施例的滚动轴承的环下润滑系统的结构示意图。

图2为根据一个或多个实施例的压紧螺母的一个角度的剖视结构示意图。

图3为根据图2的压紧螺母的另一个角度的剖视结构示意图。

图4为根据一个或多个实施例的收油环的一个角度的剖视结构示意图。

图5为根据图4的收油环的另一个角度的剖视结构示意图。

部分附图标记：

1-转轴

2-压紧螺母

21-弧形槽

31、32-密封圈

4-锁片

5-收油环

51-第一配合面部

52-第二配合面部

53-缺口

54-斜孔

6-滚动轴承

7-散油环

10-润滑油

100-第一润滑油道

200-第二润滑油道

201-主油道

202-出口油道

1000-润滑系统

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。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，以航空发动机转子系统的滚动轴承的环下润滑系统为例，但不以此为限。上游以及下游是在转轴1的轴线方向的相对位置。

参考图1，在一实施例中，转子系统包括转轴1、滚动轴承6以及用于滚动轴承环下润滑的润滑系统1000。润滑系统1000包括压紧螺母2以及收油环 5，收油环5位于滚动轴承6与转轴1之间，并且分别与滚动轴承6、转轴1 过盈配合，如图1所示，收油环5的外周与滚动轴承6的内环过盈配合，收油环5的内周与转轴1过盈配合。其中，过盈量可以是收油环5与转轴1的过盈量为0.03～0.07mm，收油环5与滚动轴承6的过盈量为0.027～0.062mm。如图 1所示的，压紧螺母2位于收油环5的上游侧压紧收油环5，压紧螺母2构成第一润滑油通道100，收油环5构成第二润滑油通道200，润滑油10可依次经过第一润滑油通道100、第二润滑油通道200到达滚动轴承6的内环，从而进入滚动轴承内部的滚动体，起到对滚动轴承的润滑和冷却效果。采用压紧螺母 2以及收油环5设置润滑油道的结构，其有益效果在于，在已有的部件上设置润滑油通道，无需另外设置零件以及空间用于润滑油通道，实现了结构简单的滚动轴承环下润滑系统结构，也便于操作者对于环下润滑系统的安装以及检修维护操作。

继续参考图1、图4以及图5，在一实施例中，收油环5以及第二润滑油通道200的具体结构可以是，收油环5包括第一配合面部51以及第二配合面部52，结合图1以及图4所示，第一配合面部51以及第二配合面部52在第二润滑油道200的两端用于与所述转轴过盈配合，第一配合面部51具有缺口53，所述第二配合面部52整周地与转轴1过盈配合。第二润滑油道200的具体结构可以是包括主油道201以及出口油道202，主油道201由收油环5的内壁面，转轴1的外壁面，一端为第一配合面部51，另一端为第二配合面部52共同限定，主油道201的入口包括缺口53，润滑油10从缺口53进入第二润滑油通道 200，所述主油道201的出口连通出口油道202，所述第二配合面部52整周地与转轴1过盈配合，即第二配合面部52无间断地与转轴1贴合，使得第二润滑油道200于第二配合面部52的位置封闭，防止润滑油继续向轴向下游方向流动。润滑油10依次经过主油道201以及出口油道202到达滚动轴承6的内环。如此设置的有益效果在于，利用转轴1的外壁构造润滑油通道，充分利用了现有的转子系统的空间以及结构，进一步将环下润滑系统的结构简化，使其便于安装。同时，润滑油也可以对转轴1本身起到一定的冷却作用。

继续参考图1、图4以及图5，在一实施例中，第二润滑油道200的具体结构可以是，缺口53与转轴1的外壁面限定主油道201的入口，主油道的入口包括多个沿收油环5周向分布的缺口53，缺口53的数量可以是如图5所示的在收油环5周向一共分布了十处缺口53。十处的每个缺口53的面积可以是 31.6mm²，即主油道201的入口的总通流面积为316mm²。如此设置的有益效果在于，利用转轴1的外壁构成主油道201的入口，利用了现有转子系统结构，简化了收油环5的设计以及加工，从而简化了环下润滑系统结构，降低了环下润滑系统的成本。出口油道202包括贯穿收油环5的侧壁的斜孔54，设置为斜孔有利于润滑油的快速流动，使得润滑油更易于流入滚动轴承6之内，改善滚动轴承6的润滑以及冷却性能。斜孔54的尺寸、数量按照滚动轴承6的润滑以及冷却需求而定。

参考图1、图2以及图3，在一实施例中，压紧螺母2的具体结构可以是，第一润滑油通道100贯穿压紧螺母2的内腔的轴向厚度，如此设置的有益效果在于通过简单的结构设置，既保证了压紧螺母2的压紧力，同时也实现了构成第一润滑油通道100输送润滑油的功能。具体可以是如图2所示的直接从轴向贯穿压紧螺母2的内腔的轴向厚度，如此易于压紧螺母的加工，但不以此为限，也可以斜向地贯穿压紧螺母2的内腔的轴向厚度。第一润滑油道100可以是包括多个沿压紧螺母2的内腔周向分布的弧形槽，例如如图3所示的沿压紧螺母 2的周向均匀分布的八处弧形槽21，每个弧形槽21的通流面积为49.5mm²，共八处，第一润滑油通道100的总通流面积为396mm²。采用周向分布的弧形槽设置，保证了压紧螺母自身的结构稳定，也使得润滑油10易于进入第一润滑油通道100，同时保证了供油均匀、可靠。

参考图1，在一实施例中，环下润滑系统1000还可以包括锁片4，锁片4 锁紧压紧螺母2，如图1所示，压紧螺母2压紧锁片4，锁片4压紧收油环5，第一润滑油通道100贯穿锁片4的轴向长度，锁片4与压紧螺母2、收油环5 的接合面之间分别设置有密封件31、32进行密封，以防止润滑油泄漏。密封件31、32可以是密封圈结构，但不以此为限。设置锁片的有益效果在于，锁紧压紧螺母2，使得压紧螺母2在实际运行中受到压力波动时也可稳定地固定，保证润滑油道结构的稳定，从而保证润滑油对滚动轴承的供油均匀、可靠。继续参考图1，在一实施例中，环下润滑系统1000还可以包括散油环7，散油环 7于滚动轴承6的下游位置与其相抵，可以对滚动轴承6起轴向定位作用。

参考图1，在一实施例中，安装环下润滑系统的过程如下，冷却收油环5、与滚动轴承6进行过盈装配，安装散油环7，对滚动轴承6提供轴向定位；再冷却转轴1、与收油环5进行过盈装配；最后安装密封圈31和32及锁片4，在转轴1上安装拧紧压紧螺母2。

综上，采用上述实施例的环下润滑系统以及燃气轮机的有益效果包括：

1.在已有的部件上设置润滑油通道，无需另外设置零件以及空间用于润滑油通道，不受尺寸限制，可以在较小的空间内实施，实现了结构简单的滚动轴承环下润滑系统结构，也便于操作者对于环下润滑系统的安装以及检修维护操作，同时保证了供油均匀、可靠

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

1.一种滚动轴承的环下润滑系统，其特征在于，包括

压紧螺母；以及

收油环，位于滚动轴承与转轴之间，并且分别与滚动轴承、转轴过盈配合；

其中，所述压紧螺母位于所述收油环的上游侧压紧所述收油环，压紧螺母构成第一润滑油通道，所述收油环构成第二润滑油通道，润滑油可依次经过所述第一润滑油通道、第二润滑油通道到达滚动轴承内环。

2.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，

所述收油环包括第一配合面部以及第二配合面部，所述第一配合面部以及第二配合面部用于与所述转轴过盈配合，所述第一配合面部具有缺口，所述第二配合面部整周地与所述转轴过盈配合；

所述第二润滑油道包括主油道以及出口油道，所述主油道由所述收油环的内壁面，所述转轴的外壁面，一端为所述第一配合面部，另一端为所述第二配合面部共同限定，所述主油道的入口包括所述缺口，所述主油道的出口连通所述出口油道，润滑油依次经过主油道以及出口油道到达滚动轴承内环。

3.如权利要求2所述的润滑系统，其特征在于，所述缺口与转轴的外壁面限定所述主油道的入口，所述主油道的入口包括多个沿所述收油环周向分布的所述缺口；所述出口油道包括贯穿所述收油环的侧壁的斜孔。

4.如权利要求1的所述的润滑系统，其特征在于，所述第一润滑油通道贯穿所述压紧螺母的内腔的轴向厚度。

5.如权利要求4所述的润滑系统，其特征在于，所述第一润滑油道沿轴向贯穿所述压紧螺母，所述第一润滑油道包括多个沿所述压紧螺母的内腔周向分布的弧形槽。

6.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，还包括锁片，以锁紧所述压紧螺母，所述压紧螺母通过所述锁片压紧所述收油环，所述第一润滑油通道贯穿所述锁片的轴向长度，所述锁片与所述压紧螺母、所述收油环之间设置密封件密封。

7.如权利要求1所述的润滑系统，其特征在于，还包括散油环，设置于滚动轴承的下游与其相抵，以对所述滚动轴承轴向定位。

8.一种压紧螺母，其特征在于，适用于权利要求1-7任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。

9.一种收油环，其特征在于，适用于权利要求1-7任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。

10.一种燃气轮机，其特征在于，包括转轴、滚动轴承以及权利要求1-7任意一项所述的滚动轴承的环下润滑系统。