RU2456462C1

RU2456462C1 - Oil tank

Info

Publication number: RU2456462C1
Application number: RU2011112838/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Голубов (RU); Александр Николаевич Голубов; Вадим Георгиевич Семенов (RU); Вадим Георгиевич Семенов; Наталья Петровна Ежова (RU); Наталья Петровна Ежова
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн")
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2012-07-20

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: oil filter is installed inside the housing of oil tank, the housing of the filter being rigidly fixed by the butt bases on the two opposite sidewalls of oil tank. The internal cavities of the oil filter and oil tank are insulated from each other.

EFFECT: implementation of the invention will improve reliability of the oil tank and lubrication system of aircraft gas turbine engine as a whole.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области смазки машин и двигателей и может быть использовано в авиадвигателестроении, а именно в системе смазки сверхзвуковых маневренных самолетов.The invention relates to the field of lubrication of machines and engines and can be used in aircraft engine manufacturing, namely in the lubrication system of supersonic maneuverable aircraft.

Известен маслобак, внутри корпуса которого размещен масляный фильтр (патент WO 2010/102616, опубл. в 2010 г.).Known oil tank, inside the housing of which is placed an oil filter (patent WO 2010/102616, publ. In 2010).

В этом маслобаке нижнее основание фильтра зацентрировано в расточке, выполненной в нижней обечайке корпуса маслобака, а верхнее основание поджато цилиндрической пружиной со стороны заглушки, установленной в верхней обечайке маслобака. Такое крепление масляного фильтра в маслобаке не позволяет повысить жесткость и прочность его корпуса.In this oil tank, the lower base of the filter is centered in a bore made in the lower shell of the oil tank housing, and the upper base is pressed by a coil spring from the side of the plug installed in the upper shell of the oil tank. Such fastening of the oil filter in the oil tank does not allow to increase the rigidity and strength of its housing.

Маслобаки сверхзвуковых маневренных самолетов при выполнении фигурных полетов в широком диапазоне скоростей и высот испытывают разнообразные и высокие нагрузки (наддув маслобака, разряжение внутри него, отрицательные перегрузки, вибрации и т.п.), которые могут привести к потере его устойчивости или вздутию, что грозит аварией двигателя.Oil tanks of supersonic maneuverable aircraft, when performing figured flights in a wide range of speeds and altitudes, experience various and high loads (oil tank pressurization, vacuum inside it, negative overloads, vibrations, etc.), which can lead to loss of stability or bloating, which threatens engine accident.

Использование в конструкции маслобака для увеличения его жесткости и прочности диафрагм с отверстиями, перегородок, распорных труб затруднительно из-за большой загроможденности внутреннего объема маслобака авиационного двигателя разнообразными рабочими устройствами (заправочный клапан, система суфлирования, отсек отрицательных перегрузок с инерционным заборником, масломерное устройство, дистанционный датчик уровня масла и т.п.).The use of an oil tank in the design to increase its rigidity and durability of diaphragms with openings, partitions, spacer pipes is difficult due to the large clutter of the internal volume of the oil tank of the aircraft engine with various working devices (filling valve, venting system, negative overload compartment with inertial intake, oil measuring device, remote oil level sensor, etc.).

Задача изобретения - повышение прочности маслобака и упрощение конструкции системы смазки двигателя.The objective of the invention is to increase the strength of the oil tank and simplify the design of the engine lubrication system.

Указанная задача решается тем, что в известном маслобаке, внутри корпуса которого расположен масляный фильтр, при использовании в авиационном газотурбинном двигателе масляный фильтр установлен так, что его корпус двумя своими торцовыми основаниями жестко зафиксирован относительно двух противолежащих друг другу обечаек корпуса маслобака, причем внутренние полости фильтра и маслобака изолированы друг от друга.This problem is solved by the fact that in the known oil tank, inside the casing of which there is an oil filter, when used in an aircraft gas turbine engine, the oil filter is mounted so that its casing is rigidly fixed with its two end faces against two opposite shells of the casing of the oil tank, and the internal cavity of the filter and oil tank are isolated from each other.

Жесткая фиксация крайних оснований корпуса фильтра относительно противолежащих друг другу обечаек корпуса маслобака позволит получить единую замкнутую силовую схему корпуса сразу для двух агрегатов двигателя. Корпус фильтра, наряду с выполнением своей основной функции - изолировать фильтроэлемент, станет выполнять функцию распорной трубы, подкрепляющей маслобак в наиболее слабом месте (в средней части корпуса), что позволит отказаться от использования внутри маслобака специальной подкрепляющей арматуры.Rigid fixation of the extreme bases of the filter housing relative to the opposing shells of the oil tank housing will allow to obtain a single closed power circuit of the housing for two engine units at once. The filter housing, along with the performance of its main function - to isolate the filter element, will serve as a spacer pipe, which reinforces the oil tank in the weakest place (in the middle part of the housing), which will make it possible to refuse to use special reinforcing fittings inside the oil tank.

Конструкция системы смазки упростится благодаря использованию одного эксплуатационного лючка в мотоотсеке двигателя для обслуживания одновременно двух агрегатов, так как они будут расположены в одном и том же месте.The design of the lubrication system will be simplified by using one operating access door in the engine compartment for servicing two units at the same time, since they will be located in the same place.

Повышенная жесткость и прочность маслобака позволят уменьшить толщину обечаек корпуса и, следовательно, сократить массу маслобака, что упростит его установку и крепление на двигателе.Increased rigidity and strength of the oil tank will reduce the thickness of the shell shells and, therefore, reduce the weight of the oil tank, which will simplify its installation and mounting on the engine.

Изоляция масляных полостей фильтра и маслобака друг от друга дает возможность использовать стенку корпуса фильтра в качестве дополнительного элемента для отвода тепла от нагретого масла, что увеличивает эффективность его охлаждения.The isolation of the oil cavities of the filter and the oil tank from each other makes it possible to use the wall of the filter housing as an additional element for removing heat from heated oil, which increases the efficiency of its cooling.

На чертеже изображена принципиальная схема маслобака сверхзвукового маневренного самолета.The drawing shows a schematic diagram of the oil tank of a supersonic maneuverable aircraft.

Маслобак содержит корпус 1, между противолежащими друг другу обечайками 2 и 3 которого установлен масляный фильтр 4 так, что крайние его основания 5 и 6 корпуса 7 фильтра жестко закреплены относительно обечаек 2 и 3 соответственно (в данном случае с помощью сварки). Маслобак включает в себя отсек 8 отрицательных перегрузок с грузовыми клапанами 9, расположенный внутри отсека инерционный заборник 10 и статический центробежный воздухоотделитель-циклон 11, к боковой стенке которого касательно подведена внешняя трубка 12 сброса в маслобак отработанного в двигателе масла.The oil tank contains a housing 1, between the opposite shells 2 and 3 of which an oil filter 4 is mounted so that its extreme bases 5 and 6 of the filter housing 7 are rigidly fixed relative to the shells 2 and 3, respectively (in this case, by welding). The oil tank includes a negative overload compartment 8 with cargo valves 9, an inertial intake 10 located inside the compartment, and a static centrifugal cyclone air separator 11, to the side wall of which an external discharge pipe 12 is connected to the oil tank used in the engine oil.

Маслобак оборудован системой суфлирования, состоящей из петлеобразных дренажных магистралей 13, 14, 15 и 16, сообщающихся через грузовой клапан 17 с атмосферой. В корпусе 7 фильтра 4 установлен фильтроэлемент 18, соединенный с крышкой 19, зафиксированной относительно корпуса струбциной 20. Масло подводится к фильтру 4 по трубке 21, отвод отфильтрованного масла - через патрубок 22. Заправка бака маслом осуществляется через поплавковый клапан 23.The oil tank is equipped with a venting system, consisting of loop-shaped drain lines 13, 14, 15 and 16, communicating through the cargo valve 17 with the atmosphere. A filter element 18 is installed in the housing 7 of the filter 4, connected to the cover 19, fixed with a clamp 20. The oil is supplied to the filter 4 through the pipe 21, the filtered oil is discharged through the pipe 22. The tank is filled with oil through the float valve 23.

Масляная полость 24 в корпусе 1 маслобака изолирована от внутренней масляной полости 25 фильтра 4 через боковую стенку корпуса 7 фильтра.The oil cavity 24 in the oil tank housing 1 is isolated from the internal oil cavity 25 of the filter 4 through the side wall of the filter housing 7.

Маслобак работает следующим образом.The oil tank works as follows.

При горизонтальном полете самолета подвод масловоздушной эмульсии из двигателя производится по трубке 12 в воздухоотделитель-циклон 11, где, освободившись от воздуха, масло попадает в отсек 8 отрицательных перегрузок и через инерционный заборник 10 подается в систему смазки двигателя. Воздух, скапливающийся в верхней части корпуса 1 маслобака, через магистрали 15, 16 и 14 удаляется через открытый грузовой клапан 17 в окружающую атмосферу.When the plane is flying horizontally, the oil-air emulsion is supplied from the engine through a tube 12 to the cyclone 11, where, freed from air, the oil enters the compartment 8 of negative overloads and is fed into the engine lubrication system through an inertial intake 10. Air accumulating in the upper part of the oil tank housing 1 is discharged through lines 15, 16 and 14 through an open cargo valve 17 into the surrounding atmosphere.

При перевернутом полете самолета или в случае воздействия на него отрицательных перегрузок масло запирается в отсеке 8 с помощью грузовых клапанов 9, откуда забирается инерционным заборником 10, который перемещается под действием отрицательной силы тяжести от нижней обечайки 3 корпуса 1 маслобака вслед за маслом вверх и переправляет его в систему смазки двигателя. Масловоздушная эмульсия из масляных полостей двигателя будет поступать по трубке 12 в воздухоотделитель-циклон 11, где отделившийся от масла воздух будет перемещаться в нижнюю часть корпуса 1 на вход в магистраль 13 и далее - в окружающую атмосферу мимо грузового клапана 17.When the flight of the aircraft is turned upside down or in the case of negative overloads acting on it, the oil is locked in compartment 8 with the help of cargo valves 9, from where it is taken by an inertial intake 10, which moves under the influence of negative gravity from the lower shell 3 of the housing 1 of the oil tank upstream and transfers it into the engine lubrication system. The air-oil emulsion from the engine oil cavities will flow through the tube 12 to the cyclone 11, where the air separated from the oil will move to the lower part of the housing 1 at the entrance to the highway 13 and then to the surrounding atmosphere past the cargo valve 17.

Часть масла через воздухоотводящее отверстие в воздухоотделителе-циклоне 11 попадает в верхнюю часть корпуса 1 маслобака, где запирается с помощью грузового клапана 17. При перевороте самолета в маслобак по трубке 12 начинает поступать больше воздуха (так как откачивающие маслонасосы двигателя работают в режиме «масляное голодание»), однако это обстоятельство не приводит к вздутию корпуса 1 маслобака, поскольку обечайки 2 и 3 надежно зафиксированы относительно крайних торцовых оснований 5 и 6 корпуса 7 фильтра.Part of the oil through the air outlet in the cyclone air separator 11 enters the upper part of the oil tank casing 1, where it is locked using the cargo valve 17. When the aircraft flips over, more air begins to flow through the oil pipe 12 (since the pumping engine oil pumps operate in the “oil starvation” mode ”), However, this circumstance does not lead to bloating of the oil tank housing 1, since the shells 2 and 3 are securely fixed relative to the extreme end bases 5 and 6 of the filter housing 7.

Поскольку воздушно-масляная эмульсия по трубке 12 попадает в масляную полость 24 корпуса 1 маслобака из горячих полостей двигателя, а через масляную полость 25 корпуса 7 фильтра 4 циркулирует охлажденное масло, то через стенку корпуса 7 будет происходить теплообмен, что способствует лучшему охлаждению масла в системе смазки двигателя.Since the air-oil emulsion through the tube 12 enters the oil cavity 24 of the housing 1 of the oil tank from the hot cavities of the engine, and cooled oil circulates through the oil cavity 25 of the housing 7 of the filter 4, heat exchange will occur through the wall of the housing 7, which contributes to better cooling of the oil in the system engine lubrication.

Осуществление изобретения позволит повысить надежность работы маслобака и системы смазки авиационного газотурбинного двигателя в целом.The implementation of the invention will improve the reliability of the oil tank and lubrication system of an aircraft gas turbine engine as a whole.

Claims

An oil tank, inside of the housing of which there is an oil filter, characterized in that in the oil tank for an aircraft gas turbine engine, the oil filter is installed in such a way that its housing with end faces is rigidly fixed relative to two opposite shells of the oil tank housing, the internal cavities of the oil filter and the oil tank are isolated from each other .