RU2171386C2

RU2171386C2 - Device for separating air from oil in gas-turbine engine

Info

Publication number: RU2171386C2
Application number: RU99115951A
Authority: RU
Inventors: О.Г. Королев; Д.М. Злыгостев; Ю.Е. Кириевский
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиадвигатель"
Priority date: 1999-07-21
Filing date: 1999-07-21
Publication date: 2001-07-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; gas-turbine engines. SUBSTANCE: invention provides reduction of oil losses in gas turbine-engine and simplifies design of drive in devices separating air from oil owing to gas-dynamic control of oil separation processes in centrifuge and breather rotors and prevention of turbulent stalls of oil film in housing multiple-start and synchronization of wave mixing action in cross-section of breather flow relative to velocity of waves on oil surface in film. Device has hollow housing, breather impeller mounted on rotary supports and including hollow bushing with blades and ports in bushing. Multi-start threaded channels are made inside housing, and ports to deliver air-oil mixture, oil drain channel and air outlet branch pipe are made in housing walls. Device has centrifuge rotor and shaft inner space common with breather impeller. Space inside common shaft is connected with centrifuge input and ports to deliver air- oil mixture and is hermetically insulated from centrifuge output. Output of each threaded channel inside housing is located in space between impeller blades, and its input is located in adjacent space formed by adjacent blade opposite to direction of rotation at a distance equal to two pitches of threaded channel, minimum. Width of each channel does not exceed thickness of each blade. Length of upper end face part of each blade enclosed by threaded channels is 4.0 - 7.0 lengths of profile of blade face part limited by ports for delivery of air-oil mixture. EFFECT: reduced oil losses. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбинным двигателям, а более конкретно - к центробежным приводным устройствам для отделения воздуха от масла и суфлирования масляных полостей. The invention relates to gas turbine engines, and more particularly, to centrifugal drive devices for separating air from oil and venting oil cavities.

Известен откачивающий насос-сепаратор для отделения газов от масла, содержащий полый корпус, размещенную в опорах вращения крыльчатку, полую втулку с лопастями на торце и отверстиями отвода воздуха, а в стенках корпуса - окна для входа воздушно-масляной смеси и канал слива масла. [1]. A pumping separator for separating gases from oil is known, comprising a hollow casing, an impeller placed in rotation supports, a hollow bushing with vanes at the end and air exhaust openings, and windows for the air-oil mixture inlet and an oil drain channel in the casing walls. [1].

Недостатком известного насоса-сепаратора является возникающий преимущественно на переменных режимах эффект "запирания", причиной которого является недостаточный (волнообразный) отвод отсепарированного масла по внутреннему каналу слива, приводящий к дросселированию маслом и воздухом входного сечения крыльчатки. Это снижает надежность насоса-сепаратора, усложняет систему суфлирования и коробку приводов двигателя. A disadvantage of the known separator pump is the “locking” effect that occurs mainly in variable conditions, the reason for which is the insufficient (wavy) discharge of the separated oil through the internal drain channel, leading to throttling of the inlet section of the impeller by oil and air. This reduces the reliability of the separator pump, complicates the venting system and the engine drive box.

Известен также роторный маслосборник для камеры смазки, расположенный в камере, снабженный системой повторной инжекции масла для смазки подшипника. Роторный маслосборник производит осушение избыточного воздуха, выходящего из камеры, и способствует осаждению масляной взвеси на стенках обшивки ротора. Обшивка представляет собой цилиндр из материала с сотовой структурой, обеспечивающий возможность отделения воздуха от масла без значительных потерь напора [2]. Also known is a rotary oil pan for the lubrication chamber located in the chamber, equipped with a system for re-injection of oil for lubricating the bearing. The rotary oil sump drains excess air leaving the chamber and contributes to the deposition of oil suspension on the walls of the rotor casing. The casing is a cylinder made of a material with a honeycomb structure, which makes it possible to separate air from oil without significant pressure losses [2].

В известной конструкции недостаточна конструктивная прочность и надежность материала сотовой структуры роторного маслосборника при использовании в приводных центробежных суфлерах с титановыми крыльчатками, которые имеют примерно в 2. . . 3 раза большие окружные скорости вращения (≈ 60 м/с), от 10000 до 12000 об./мин. Использование в эксплуатируемых турбореактивных двигателях известного роторного маслосборника в качестве приводного центробежного суфлера требует доработки коробки приводов, не обеспечивает надежности двигателя и затрат на его модернизацию. In the known construction, the structural strength and reliability of the material of the honeycomb structure of the rotary oil pan are insufficient when used in driven centrifugal breathers with titanium impellers, which are approximately 2. . 3 times greater circumferential rotation speeds (≈ 60 m / s), from 10,000 to 12,000 rpm. The use of a well-known rotary oil sump as a drive centrifugal prompter in the turbojet engines in use requires a modification of the drive box, does not ensure the reliability of the engine and the cost of its modernization.

Известен также приводной центробежный суфлер с баростатическим клапаном двойного действия, содержащий полый корпус, размещенную в опорах вращения крыльчатку, включающую полую втулку с лопатками и окнами во втулке, внутри корпуса выполнены многозаходные резьбовые каналы, а в стенках корпуса - окна для входа воздушно-масляной смеси, канал слива масла и патрубок отвода воздуха [3]. A drive centrifugal prompter with a double-acting barostatic valve is also known. , oil drain channel and air exhaust pipe [3].

Недостатком известной конструкции является излишний вес его корпуса, а также волнообразный характер сепарации масла вследствие значительного воздействия на капли масла окружной составляющей скорости воздуха и дросселирования маслом и воздухом входного сечения крыльчатки. Опыт эксплуатации известной конструкции отмечен повышенными безвозвратными потерями масла через систему суфлирования и попаданием продуктов сгорания через систему наддува в кабину пилотов. A disadvantage of the known design is the excessive weight of its housing, as well as the wave-like nature of the oil separation due to the significant impact on the oil droplets of the peripheral component of air velocity and throttling of the inlet section of the impeller by oil and air. The operating experience of the known design is marked by increased irretrievable oil losses through the venting system and the ingress of combustion products through the boost system into the cockpit.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по технической сущности и достигаемому результату является устройство для отделения воздуха от масла в газотурбинном двигателе, содержащее полый корпус, размещенную в опорах вращения крыльчатку суфлера, включающую полую втулку с лопатками и окнами во втулке, внутри корпуса выполнены многозаходные резьбовые каналы, а в стенках корпуса - окна для подвода воздушно-масляной смеси, канал слива масла и патрубок отвода воздуха [4]. Closest to the proposed device in technical essence and the achieved result is a device for separating air from oil in a gas turbine engine, comprising a hollow body, a breather impeller placed in rotation supports, including a hollow sleeve with vanes and windows in the sleeve, multi-thread threads are made inside the body, and in the case walls there are windows for supplying an air-oil mixture, an oil drain channel and an air exhaust pipe [4].

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является высокий уровень безвозвратных потерь масла, а также отсутствие возможности объединения в блоки, по крайней мере, двух агрегатов или сепарирующих устройств для отделения воздуха от масла при помощи одного привода (шестерни) коробки приводов. A disadvantage of the known design adopted as a prototype is the high level of irretrievable oil losses, as well as the inability to combine at least two units or separating devices for separating air from oil using one drive (gear) of the drive box.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в снижении безвозвратных потерь масла в газотурбинном двигателе и в упрощении приводов в агрегатах для отделения воздуха от масла путем газодинамического регулирования процессов сепарации масла в роторах центрифуги и суфлера, а также за счет исключения турбулентных срывов масляной пленки в многозаходной резьбе корпуса и синхронизации волнового перемешивающего воздействия в поперечном сечении потока суфлера по отношению к скорости волн на поверхности масла в пленке. The technical problem to which the claimed invention is directed is to reduce irrevocable oil losses in a gas turbine engine and to simplify drives in units for separating air from oil by gas-dynamic regulation of oil separation processes in centrifuge and breather rotors, as well as by eliminating turbulent breakdowns of oil films in the multi-thread thread of the body and synchronization of the wave mixing effect in the cross section of the breather flow with respect to the speed of waves on the surface STI oil in the film.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве для отделения воздуха от масла в газотурбинном двигателе, содержащем полый корпус, размещенную в опорах вращения крыльчатку суфлера, включающую полую втулку с лопатками и окнами во втулке, а внутри корпуса выполнены многозаходные резьбовые каналы, в стенках же корпуса - окна для подвода воздушно-масляной смеси, канал слива масла и патрубок отвода воздуха, согласно изобретению устройство снабжено ротором центрифуги и общим с крыльчаткой суфлера валом с внутренней полостью, причем полость внутри общего вала соединена с входом центрифуги и с окнами для подвода воздушно-масляной смеси и герметично изолирована от выхода центрифуги. Выход каждого из резьбовых каналов внутри корпуса расположен в полости между лопатками крыльчатки, а его вход - в смежной полости, образованной соседней, против направления вращения, лопаткой на расстоянии, по крайней мере, двух шагов резьбового канала, при этом ширина каждого из каналов не превышает толщины каждой из лопаток, а длина верхней торцевой части каждой лопатки, охватываемая резьбовыми каналами, составляет 4,0...7,0 длины профиля лобовой части лопатки, ограниченной окнами для подвода воздушно-масляной смеси. The essence of the technical solution lies in the fact that in the device for separating air from oil in a gas turbine engine containing a hollow body, a breather impeller placed in rotation supports, including a hollow sleeve with blades and windows in the sleeve, and multi-threaded threaded channels are made inside the body, in the walls the case is a window for supplying an air-oil mixture, an oil drain channel and an air exhaust pipe, according to the invention, the device is equipped with a centrifuge rotor and a shaft with an internal cavity common with the breather impeller, moreover, the cavity inside the common shaft is connected to the inlet of the centrifuge and to the windows for supplying the air-oil mixture and is hermetically isolated from the outlet of the centrifuge. The exit of each of the threaded channels inside the housing is located in the cavity between the impeller blades, and its entrance is in the adjacent cavity formed by the adjacent blade, opposite the direction of rotation, at a distance of at least two steps of the threaded channel, while the width of each channel does not exceed thickness of each of the blades, and the length of the upper end part of each blade, covered by threaded channels, is 4.0 ... 7.0 of the profile length of the frontal part of the blade, limited by the windows for supplying the air-oil mixture.

Выполнением в устройстве для отделения воздуха от масла ротора центрифуги и общего с крыльчаткой суфлера вала с внутренней полостью таким образом, что полость внутри общего вала соединена с входом центрифуги и окнами для подвода воздушно-масляной смеси и герметично изолирована от выхода центрифуги, достигается блочное выполнение приводных агрегатов для сепарации масла и суфлирования масляных полостей от одного привода, т.е. от одной шестерни коробки приводов. Это снижает вес агрегатов и позволяет многократно снизить безвозвратные потери масла в газотурбинном двигателе путем газодинамического регулирования процесса сепарации масла в роторах центрифуги и центробежного суфлера. Суфлер сепарирует частицы масла посредством вращения выбрасываемого воздуха и возвращает масло в маслосистему. В газотурбинных двигателях с открытой системой суфлирования полости сообщаются непосредственно с атмосферой и давление в них близко к атмосферному. Это давление падает с высотой полета, поэтому из-за кавитации на входе в насос снижается его производительность, определяющая высотность масляной системы двигателя. В большинстве двигателей с целью повышения высотности масляной системы суфлирующие системы выполняют закрытыми, для чего необходимо поддерживать в масляных полостях, включая маслобак, некоторое избыточное давление, примерно 0,2 кПа. На расход масла через суфлер влияет преимущественно давление воздушно-масляной смеси на входе. При избыточном давлении, примерно 0,2 кПа, обычно возникает явление "запирания" суфлера, при котором резко снижается расход воздуха через суфлер и увеличивается выброс масла. Поэтому в заявляемой конструкции расход воздуха через суфлер автоматически регулируется, например уменьшается перепуском избыточного воздуха в систему центрифуги через полость внутри вала при полетах на высоте 10...12 км. By performing in the device for separating air from the oil of the rotor of the centrifuge and the shaft of the breather common with the impeller of the shaft with the internal cavity in such a way that the cavity inside the common shaft is connected to the inlet of the centrifuge and the windows for supplying the air-oil mixture and hermetically isolated from the outlet of the centrifuge, block execution of the drive units for oil separation and venting of oil cavities from one drive, i.e. from one gear box drives. This reduces the weight of the units and allows you to repeatedly reduce the irretrievable loss of oil in a gas turbine engine by gas-dynamic regulation of the process of oil separation in the rotors of a centrifuge and a centrifugal breather. A prompter separates oil particles by rotating the discharged air and returns the oil to the oil system. In gas turbine engines with an open venting system, cavities communicate directly with the atmosphere and the pressure in them is close to atmospheric. This pressure decreases with the flight altitude, therefore, due to cavitation at the pump inlet, its performance decreases, which determines the height of the engine oil system. In most engines, in order to increase the height of the oil system, the venting systems are closed, for which it is necessary to maintain a certain overpressure of about 0.2 kPa in the oil cavities, including the oil tank. The oil flow rate through the prompter is mainly influenced by the pressure of the air-oil mixture at the inlet. At an overpressure of about 0.2 kPa, the phenomenon of “blocking” of the breather usually occurs, at which the air flow through the breather sharply decreases and oil emission increases. Therefore, in the claimed design, the air flow through the prompter is automatically adjusted, for example, it decreases by transferring excess air into the centrifuge system through the cavity inside the shaft during flights at an altitude of 10 ... 12 km.

Выполнением выхода каждого из резьбовых каналов внутри корпуса в полости между лопатками крыльчатки суфлера, а его входа - в смежной полости, образованной соседней против направления вращения лопаткой на расстоянии, по крайней мере, двух шагов резьбового канала, ширины каждого из резьбовых каналов, не превышающей толщины каждой из лопаток крыльчатки, а длины верхней торцевой части каждой лопатки, охватываемой резьбовыми каналами, составляющей 4,0. . .7,0 длины профиля лобовой части лопатки, ограниченной окнами для подвода воздушно-масляной смеси, достигается исключение турбулентных срывов масляной пленки в многозаходной резьбе корпуса и синхронизации волнового перемешивания в поперечном сечении потока суфлера по отношению к скорости волн на поверхности масла в пленке. Это объясняется тем, что скорость течения пленки осажденного жидкого масла в каналах многозаходной резьбы имеет противоположное направлению вращения крыльчатки суфлера направление, значительно меньшее скорости потока смеси, и остается примерно постоянной. На крейсерском режиме полета толщина пленки масла становится соизмеримой с высотой микронеровностей на поверхности лопаток и резьбовых каналов корпуса. На свободной поверхности масляной пленки возникают гравитационно-капилярные волны различного типа, режим течения которых влияет на расход масла в пленке. Волны оказывают перемешивающее воздействие по поперечному сечению потока, а скорость волны на поверхности в 20...30 раз превышает скорость движения масла в пленке. При этом мелкие капли масла (d_н ≅ 5 мкм) следуют за потоком воздуха и проходят рабочий канал без контакта с лопатками крыльчатки, а средняя скорость пленочных течений для окружных скоростей менее 60 м/с не превышает 1 м/с, что обеспечивает устойчивость пленочного течения, предотвращает разрушение пленки на капли и выброс масла в атмосферу.By performing the exit of each of the threaded channels inside the housing in the cavity between the blades of the prompter impeller, and its entrance in the adjacent cavity formed by a blade adjacent to the direction of rotation at a distance of at least two steps of the threaded channel, the width of each of the threaded channels not exceeding the thickness each of the impeller blades, and the length of the upper end part of each blade covered by threaded channels of 4.0. . .7.0 the length of the profile of the frontal part of the blade, limited by the windows for supplying the air-oil mixture, the elimination of turbulent breakdowns of the oil film in the multi-thread thread of the casing and synchronization of wave mixing in the cross section of the breather flow with respect to the wave velocity on the oil surface in the film. This is because the flow rate of the deposited liquid oil film in the channels of multiple threads has a direction opposite to the direction of rotation of the prompter impeller, which is much lower than the mixture flow rate and remains approximately constant. At cruising flight mode, the oil film thickness becomes comparable with the height of the microroughness on the surface of the blades and threaded channels of the hull. Various types of gravitational capillary waves appear on the free surface of the oil film, the flow regime of which affects the oil consumption in the film. The waves have a mixing effect over the cross section of the flow, and the speed of the wave at the surface is 20 ... 30 times the speed of the oil in the film. In this case, small drops of oil (d _{n н} 5 μm) follow the air flow and pass through the working channel without contact with the impeller blades, and the average speed of film flows for peripheral velocities less than 60 m / s does not exceed 1 m / s, which ensures the stability of the film flow, prevents the destruction of the film into drops and the release of oil into the atmosphere.

На фиг. 1 - изображено устройство для отделения воздуха от масла в газотурбинном двигателе, продольный разрез. In FIG. 1 - shows a device for separating air from oil in a gas turbine engine, a longitudinal section.

На фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 поперек крыльчатки. In FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 across the impeller.

На фиг. 3 - элемент I на фиг. 1 поперечного сечения одного из резьбовых каналов в увеличенном виде. In FIG. 3 - element I in FIG. 1 cross section of one of the threaded channels in an enlarged view.

На фиг. 4 - внешний вид устройства. In FIG. 4 - the appearance of the device.

Устройство для отделения воздуха от масла в газотурбинном двигателе содержит полый корпус 1, размещенную в опорах вращения 2, 3 крыльчатку 4 суфлера, включающую полую втулку 5 с лопатками 6 и окнами 7 во втулке 5. Внутри корпуса 1, по внутреннему диаметру D (см. фиг. 2) выполнены десятизаходные прямоугольные резьбовые каналы 8. В корпусе выполнена кольцевая проточка 9, канал слива масла 10 в коробку приводов, масло 11, отделенное от воздушно-масляной смеси 12, очищенный от масла воздух 13. В стенках корпуса 1 выполнены окна 14 для подвода воздушно-масляной смеси 12 и патрубок 15 отвода воздуха 13, очищенного от масла 11. Устройство содержит ротор 16 центрифуги и общий с крыльчаткой 4 суфлера вал 17 с внутренней полостью 18, шестерню 19 привода вала 17, шариковый канал 20 в роторе 16 центрифуги, выход 22 центрифуги, разделенные кольцевым щелевым каналом Щ, в котором дросселируется масло 11, очищенное от воздуха 13. Полость 18 внутри общего вала 17 соединена через шариковый клапан 20 с входом 21 центрифуги и окнами 14 для подвода воздушно-масляной смеси 12 и герметично изолирована заглушкой 23 и крышкой 24 от выхода 22 центрифуги. Выход L каждого из резьбовых каналов 8 внутри корпуса 1 на внутреннем диаметре D расположен в полости К между лопатками 6 крыльчатки 4, а его вход М - в смежной полости К1, образованной соседней, против направления n вращения, лопаткой 6 на расстоянии H, равном по крайней мере двум шагам резьбового канала 8. Ширина N каждого из резьбовых каналов 8 не превышает толщины Т каждой из лопаток 6. Длина H верхней торцевой части каждой лопатки 6, охватываемая резьбовыми каналами на этой же длине, составляет 4,0...7,0 длины профиля X-Y лобовой части лопатки 6, ограниченной окнами 14 для подвода воздушно-масляной смеси 12. Кроме того, на фиг. 1 показан канал подвода масла 25 из маслонасоса откачки, фильтр-сигнализатор стружки 26, перепускной клапан 27, контактное уплотнение 28 между полостями крыльчатки 4 суфлера и ротора 16 центрифуги, канал слива масла 29 из центрифуги. A device for separating air from oil in a gas turbine engine contains a hollow body 1 located in the bearings of rotation 2, 3 of the impeller 4 of the breather, including a hollow sleeve 5 with blades 6 and windows 7 in the sleeve 5. Inside the housing 1, according to the inner diameter D (see Fig. 2) made ten-entry rectangular threaded channels 8. An annular groove 9 is made in the housing, an oil drain channel 10 into the drive box, oil 11 separated from the air-oil mixture 12, air 13 cleaned from oil, windows 14 are made in the walls of the housing 1 for air-oil supply Mesi 12 and the nozzle 15 of the exhaust air 13, free of oil 11. The device contains a rotor 16 of the centrifuge and a shaft 17 with an internal cavity 18 with the impeller 4 of the breather, a gear 19 of the drive shaft 17, a ball channel 20 in the rotor 16 of the centrifuge, exit 22 of the centrifuge, separated by an annular slot channel Sh, in which the oil 11 purified from air 13 is throttled. The cavity 18 inside the common shaft 17 is connected through a ball valve 20 to the inlet 21 of the centrifuge and the windows 14 for supplying the air-oil mixture 12 and is tightly insulated by a plug 23 and a cover 24 from exit 22 prices trifuges. The output L of each of the threaded channels 8 inside the housing 1 on the inner diameter D is located in the cavity K between the blades 6 of the impeller 4, and its entrance M is in the adjacent cavity K1 formed by the adjacent blade 6, opposite the direction of rotation n, by a blade 6 at a distance H equal to at least two steps of the threaded channel 8. The width N of each of the threaded channels 8 does not exceed the thickness T of each of the blades 6. The length H of the upper end part of each blade 6, covered by threaded channels on the same length, is 4.0 ... 7, 0 XY profile length of the frontal part of the blade 6, limited constant windows 14 for supplying an air-oil mixture 12. In addition, FIG. 1 shows the channel for supplying oil 25 from the pumping oil pump, the filter signaling device for chips 26, the bypass valve 27, the contact seal 28 between the cavities of the impeller 4 of the breather and the rotor 16 of the centrifuge, the channel for draining the oil 29 from the centrifuge.

Устройство работает следующим образом. Суфлируемая воздушно-масляная смесь 12 поступает внутрь корпуса 1 из коробки приводов двигателя через окна 14. На вход вращающейся крыльчатки 4 попадают капли размером до 5 мкм. При осевых скоростях более 20 м/с двухфазных потоков воздух-масло в полостях К, К1 и др. , образованных лопатками 6, возникает воздействие на капли масла окружной составляющий скорости воздуха. Это вызывает отклонение капель масла в радиальном направлении. При этом капли с диаметром d_н ≥ 10 мкм осаждаются на входной части крыльчатки 4 и ее лопатках 6, примерно, на 1/6 длины лопаток 6. Капли 5 ≅ d_н ≅ 10 мкм осаждаются на длине H лопаток 6 крыльчатки 4, а капли меньших размеров не осаждаются на поверхностях лопаток 6. Капли масла отбрасываются на внутреннюю поверхность D и попадают в каналы 8 многозаходной резьбы, не входя в контакт с лопатками 6 крыльчатки 4, причем капли меньшего размера испытывают большее радиальное перемещение, поскольку время их пребывания во вращающемся потоке существенно больше. На осаждение капель масла по длине крыльчатки оказывают влияние скорость движения смеси, частота вращения крыльчатки и плотность воздуха. При частоте вращения крыльчатки 4, вала 17 и центрифуги 16, примерно 3200 об./мин, открывается шариковый клапан 20. Полость 18 внутри общего вала 17 соединяется с входом 21 центрифуги и окнами 14 для подвода воздушно-масляной смеси и герметично изолируется от выхода 22 центрифуги щелевым уплотнением Щ, которое задросселировано пленкой масла 11, выбрасываемой из смежного маслоотделяющего агрегата, например маслонасоса откачки. При этом расход воздуха через суфлер автоматически регулируется, например уменьшается перепуском избыточного воздуха 13 из полости крыльчатки суфлера 4 в полость центрифуги 16 без значительных потерь напора. Частицы масла 11 из полости 18 вала 17 эжектируются ротором центрифуги 16, а отделенный от частиц масла 11 воздух 13 добавляется к потоку воздушно-масляной смеси 12 к окнам 14 корпуса 1. При вращении ротора 4 суфлера верхняя торцевая часть каждой лопатки 6 проходит мимо входа М и выхода L каждого из резьбовых каналов 8, поочередно закрывает и открывает их. Удлиненные лопатки 6 суфлера перекрывают вход М и выход L резьбовых каналов на расстоянии, по крайней мере, двух шагов резьбового канала на длине H, составляющей 4,0... 7,0 длины профиля XV лобовой части лопатки 6, ограниченной окнами 14 для подвода воздушно-масляной смеси 12, и обеспечивают синхронизацию волнового перемешивания смеси 12 в поперечном сечении потока суфлера по отношению к скорости волн на поверхности масла в пленке. Турбулентных срывов масляной пленки в многозаходной резьбе 8 корпуса 1 при этом не происходит.The device operates as follows. The vented air-oil mixture 12 enters the housing 1 from the engine drive box through the windows 14. Drops up to 5 μm in size fall onto the input of the rotating impeller 4. At axial speeds of more than 20 m / s of two-phase air-oil flows in the cavities K, K1, etc., formed by the blades 6, an effect on the droplets of oil arises of the peripheral component of the air velocity. This causes the oil droplets to deflect radially. In this case, droplets with a diameter of d _n ≥ 10 μm are deposited on the inlet part of the impeller 4 and its blades 6, approximately 1/6 of the length of the blades 6. Drops 5 ≅ d _n ≅ 10 μm are deposited on the length H of the blades 6 of the impeller 4, and drops smaller sizes are not deposited on the surfaces of the blades 6. Drops of oil are thrown onto the inner surface D and fall into the channels 8 of the multi-thread, without coming into contact with the blades 6 of the impeller 4, and the smaller droplets experience greater radial movement, since their residence time in a rotating stream significantly more. The deposition of droplets of oil along the length of the impeller is influenced by the speed of the mixture, the speed of the impeller and air density. At a rotational speed of the impeller 4, shaft 17 and centrifuge 16, about 3200 rpm, the ball valve 20 opens. The cavity 18 inside the common shaft 17 is connected to the inlet 21 of the centrifuge and the windows 14 for supplying the air-oil mixture and is hermetically isolated from the exit 22 centrifuges with a gap seal Щ, which is throttled with a film of oil 11 discharged from an adjacent oil separation unit, for example, an oil pump. At the same time, the air flow through the prompter is automatically adjusted, for example, it decreases by transferring excess air 13 from the cavity of the impeller of the prompter 4 to the cavity of the centrifuge 16 without significant pressure losses. Particles of oil 11 from the cavity 18 of the shaft 17 are ejected by the rotor of the centrifuge 16, and air 13 separated from the particles of oil 11 is added to the flow of the air-oil mixture 12 to the windows 14 of the housing 1. When the rotor 4 of the prompter rotates, the upper end part of each blade 6 passes by the entrance M and the output L of each of the threaded channels 8, alternately closes and opens them. The elongated blades 6 of the prompter block the input M and the output L of the threaded channels at a distance of at least two steps of the threaded channel at a length H of 4.0 ... 7.0 of the length of the profile XV of the frontal part of the blade 6, limited by the windows 14 for supply air-oil mixture 12, and provide synchronization of wave mixing of the mixture 12 in the cross section of the breather flow with respect to the speed of the waves on the surface of the oil in the film. Turbulent breakdowns of the oil film in the multi-thread 8 of the housing 1 does not occur.

Источники информации
1. US, патент N 3520632, F 04 D 9/00, 1970 г.Sources of information
1. US patent N 3520632, F 04 D 9/00, 1970

2. FR, патент N 2742804, F 02 C 7/06, 1997 г. 2. FR, patent N 2742804, F 02 C 7/06, 1997

3. Бич М. М. и др. "Смазка авиационных газотурбинных двигателей". М.: Машиностроение, 1979 г., стр. 95, рис. 4.50. 3. Beach M. M. et al. "Lubrication of aircraft gas turbine engines." M.: Engineering, 1979, p. 95, Fig. 4.50.

4. Авиационный двухконтурный турбореактивный двигатель Д-30КУ, Техническое описание, М.: Машиностроение, 1975 г., стр. 128, рис. 193 - прототип. 4. Aircraft dual-circuit turbojet engine D-30KU, Technical Description, Moscow: Mashinostroenie, 1975, p. 128, fig. 193 is a prototype.

Claims

1. A device for separating air from oil in a gas turbine engine, comprising a hollow body, a breather impeller placed in rotation supports, including a hollow sleeve with vanes and windows in the sleeve, with threaded channels being made inside the body, and supply windows in the body walls air-oil mixture, an oil drain channel and an air exhaust pipe, characterized in that the device is equipped with a centrifuge rotor and a shaft with an internal cavity common to the breather impeller, the cavity inside the common shaft being connected to stroke centrifuge and windows for supplying an air-oil mixture and sealed from the centrifuge output.

2. The device for separating air from oil in a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the outlet of each of the threaded channels inside the housing is located in the cavity between the impeller trays, and its entrance is in an adjacent cavity formed by an adjacent blade, against the direction of rotation, against the direction of rotation at a distance of at least two steps of the threaded channel, while the width of each of the channels does not exceed the thickness of each of the blades, and the length of the upper end part of each blade covered by the threaded channels is 4.0 - 7.0 of the length of the frontal profile parts of the blade limited by the windows for supplying the air-oil mixture.