RU2731978C1 - Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления - Google Patents
Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731978C1 RU2731978C1 RU2019130359A RU2019130359A RU2731978C1 RU 2731978 C1 RU2731978 C1 RU 2731978C1 RU 2019130359 A RU2019130359 A RU 2019130359A RU 2019130359 A RU2019130359 A RU 2019130359A RU 2731978 C1 RU2731978 C1 RU 2731978C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- vacuum pump
- ring vacuum
- turbine engine
- cavity
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/06—Arrangements of bearings; Lubricating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C7/00—Rotary-piston machines or pumps with fluid ring or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Изобретение предназначено для суфлирования масляных полостей опор ротора с циркуляционной системой смазки, и может быть использовано в газотурбинных двигателях (ГТД) различного назначения. Задача по повышению надежности работы маслосистемы газотурбинного двигателя решается способом суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя с циркуляционной системой смазки и маслокольцевым вакуумным насосом 1 для осуществления данного способа. В процессе работы маслокольцевого вакуумного насоса 1 через окно всасывания масловоздушной смеси, расположенного в торцевой крышке, образующаяся масловоздушная смесь по коммуникациям 4 удаляется из масляной полости опоры 2, масляной полости коробки приводов агрегатов 3 и из маслобака 7. В маслокольцевом вакуумном насосе 1 под действием вращающихся лопаток из масловоздушной смеси сепарируется масло, которое под повышенным давлением через окно, расположенное в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса, по коммуникации 6 отводится в маслобак 7. Очищенный от масла воздух под повышенным давлением через окно нагнетания в торцевой крышке по коммуникации 5 отводится в атмосферу. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Изобретение предназначено для суфлирования масляных полостей опор ротора с циркуляционной системой смазки, и может быть использовано в газотурбинных двигателях (ГТД) различного назначения.
Известен способ суфлирования масляных полостей опор ротора ГТД, имеющего откачивающий масляный насос шестеренного типа, заключающийся в отводе по суфлирующим магистралям воздуха, попадающего в масляные полости из проточной части через уплотнения, очистку его от масла в центробежном суфлере, удаление очищенного воздуха в атмосферу под действием избыточного давления смеси масловоздушной смеси и возврат отсепарированного масла в маслобак (С.А. Вьюнов и др., "Конструкция и проектирование авиационных газотурбинных двигателей", М., Машиностроение, 1989 г., стр. 524-527).
При выполнении летательным аппаратом, имеющим газотурбинный двигатель, в котором использован такой способ суфлирования, эволюций с переменной ориентацией его в гравитационном поле и высокими перегрузками вследствие линейных и угловых ускорений, возможен выброс масла из опор двигателя, что связано с потерей производительности откачивающих шестеренных насосов при отсутствии масла на входе в них и перекрытием маслом каналов суфлирования масляных полостей. Это не позволяет обеспечить стабильную и надежную работу маслосистемы газотурбинного двигателя, базирующейся на способе откачки масла шестеренными насосами из маслоотстойников масляных полостей опор с повышенным давлением и их суфлировании в атмосферу под действием избыточного давления смеси масловоздушной смеси.
Наиболее близким предлагаемому способу является способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя с системой циркуляционной смазки путем подачи под избыточным давлением масловоздушной смеси откачивающим насосом в центробежный суфлер на сепарацию с последующим удалением из суфлера отсепарированного воздуха в атмосферу, а масла - в маслобак. Из маслобака масло подают к каждому подшипнику ротора (патент РФ №2256810, МПК F02C 7/06, опубл. 20.07.2005 г.)
Недостатком данного способа суфлирования масляной полости опоры ротора является невозможность обеспечения надежной работы маслосистемы газотурбинного двигателя из-за прекращения откачки масла откачивающим маслонасосом ввиду его отсутствия на входе при выполнении летательным аппаратом эволюций с переменной ориентацией его в гравитационном поле и высокими перегрузками вследствие линейных и угловых ускорений, а также возможность выброса масла из опоры из-за перекрытия маслом канала суфлирования масляной полости и выброса из откачивающего насоса масловоздушной смеси.
Известны и применяются в промышленности жидкостнокольцевые вакуумные насосы. Общеприняты названия вакуумных насосов этого типа по названию применяемой рабочей жидкости: водокольцевой, маслокольцевой и т.п.
Наиболее близким предлагаемому насосу является жидкостнокольцевой вакуумный насос (ЖКВН), который содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками, оснащенными окнами всасывания жидкостно-воздушной смеси и ее нагнетания, внутри которого эксцентрично установлено лопаточное рабочее колесо.
Перед началом работы цилиндрический корпус частично заполняют рабочей жидкостью. Во время работы ЖКВН приводится во вращение лопаточное колесо, лопатки рабочего колеса захватывают жидкость и отбрасывают ее к внутренней поверхности цилиндрического корпуса. В результате этого внутри корпуса образуется вращающееся кольцо жидкости. Между ступицей рабочего колеса и кольцом жидкости возникает серпообразное пространство, являющееся рабочей полостью насоса. Это пространство разделяется лопатками рабочего колеса на отдельные ячейки переменного объема. При увеличении объема ячейки происходит процесс всасывания, а при уменьшении - процесс сжатия и нагнетания через соответствующие окна всасывания и нагнетания в торцевых крышках. Рабочая жидкость подается в окно всасывания и удаляется вместе со сжатым воздухом через окно нагнетания (Фролов Е.С., "Механические вакуумные насосы", Машиностроение, Москва, 1989 г., стр. 165, 166).
Использование известного жидкостно-кольцевого вакуумного насоса для суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя с системой циркуляционной смазки не исключает необходимость установки приводного центробежного суфлера для сепарации масловоздушной смеси с последующим удалением из суфлера отсепарированного воздуха в атмосферу, а масла - в маслобак, что снижает надежность работы маслосистемы газотурбинного двигателя.
Изобретение направлено на решение задачи по повышению надежности работы маслосистемы газотурбинного двигателя.
Поставленная задача решается тем, что в способе суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя с циркуляционной системой смазки масловоздушную смесь из масляной полости опоры откачивают и сепарируют с помощью маслокольцевого вакуумного насоса, в цилиндрическом корпусе которого эксцентрично установлено лопаточное рабочее колесо, причем отвод из насоса отсепарированного масла в систему циркуляционной смазки осуществляют в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса.
Маслокольцевой вакуумный насос содержит цилиндрический корпус с торцевыми крышками, оснащенными окнами всасывания масловоздушной смеси и нагнетания очищенного воздуха, внутри которого эксцентрично установлено лопаточное рабочее колесо, при этом в корпусе выполнено окно для отвода отсепарированного масла, расположенное в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.
Откачивание и сепарирование масловоздушной смеси из масляной полости опоры с помощью маслокольцевого вакуумного насоса, из которого отвод отсепарированного масла в систему циркуляционной смазки осуществляют из окна, расположенного в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса, позволяет отказаться от использования приводных маслооткачивающих насосов, центробежного суфлера, и присущих им недостатков, и тем самым обеспечить повышение надежности работы маслосистемы газотурбинного двигателя.
Предлагаемое изобретение позволяет также обеспечить возможность значительного уменьшения объема масляной полости опоры, так как исключается потребность в маслосборнике, и, соответственно, происходит снижение потока тепла в масло вследствие уменьшения суммарной площади поверхности теплоподвода, что также повышает надежность работы маслосистемы газотурбинного двигателя.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана принципиальная схема суфлирования; на фиг. 2 - маслокольцевой вакуумный насос в разрезе; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3 (сечение маслокольцевого вакуумного насоса по окнам всасывания масловоздушной смеси и нагнетания очищенного воздуха).
Суфлирование масляной полости опоры газотурбинного двигателя осуществляют следующим образом.
Маслосистема газотурбинного двигателя содержит маслокольцевой вакуумный насос 1, соединенный с масляными полостями опоры 2 и коробки приводов агрегатов 3 коммуникациями 4. Маслокольцевой вакуумный насос 1 имеет выходы, подключенные к коммуникациям: воздушной 5 и масляной 6, сообщающейся с маслобаком 7.
Маслокольцевой вакуумный насос 1 содержит цилиндрический корпус 8 с торцевыми крышками 9 и 10. Торцевая крышка 9 имеет профилированные окна: всасывания масловоздушной смеси 11 и нагнетания очищенного воздуха 12. Ротор маслокольцевого вакуумного насоса установлен в подшипниках 13, имеет вал 14 и рабочее колесо в виде диска 15 с радиальными лопатками 16. Он установлен в подшипники 13 торцевой крышки 9 таким образом, что его рабочее колесо расположено в цилиндрическом корпусе 8 с эксцентриситетом Е их осей и переменным радиальным зазором δ между радиальными лопатками 16 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 8. В корпусе 8 выполнено профилированное окно 17 для отвода масла, которое расположено в зоне минимального радиального зазора δmin между лопатками 16 и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 8.
Перед началом работы цилиндрический корпус 8 частично заполнен маслом. При работе двигателя в масляную полость его опоры 2 поступает под давлением масло из форсунки (не показана) для смазки подшипника и прорывается воздух из предмасляной полости (не показана), что ведет к образованию в ней масловоздушной смеси. Масловоздушная смесь образуется также и в масляной полости коробки приводов агрегатов 3.
Ротор, установленный в подшипники 13, приводится во вращение с помощью вала 14. Лопатки 16 рабочего колеса, вращаясь с диском 15, захватывают масло и отбрасывают его к внутренней поверхности цилиндрического корпуса 8. В результате этого внутри корпуса образуется вращающееся кольцо масла. Между ступицей рабочего колеса и кольцом масла возникает серпообразное пространство, являющееся рабочей полостью насоса. Это пространство разделяется лопатками 16 рабочего колеса на отдельные ячейки переменного объема. При увеличении объема ячейки происходит процесс всасывания, а при уменьшении - процесс сжатия и нагнетания. В процессе работы маслокольцевого вакуумного насоса 1 через окно всасывания масловоздушной смеси 11, расположенного в торцевой крышке 9, образующаяся масловоздушная смесь по коммуникациям 4 удаляется из масляной полости опоры 2, масляной полости коробки приводов агрегатов 3 и из маслобака 7. В масляных полостях опоры 2, коробки приводов агрегатов 3 и в маслобаке 7 создается пониженное давление. В маслокольцевом вакуумном насосе 1 под действием вращающихся лопаток 16 из масловоздушной смеси сепарируется масло, которое под повышенным давлением через окно 17 в корпусе 8 по коммуникации 6 отводится в маслобак 7. Очищенный от масла воздух под повышенным давлением через окно нагнетания 12 в торцевой крышке 9 по коммуникации 5 отводится в атмосферу.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет повысить надежность маслосистемы газотурбинного двигателя за счет исключения из нее избыточных приводных маслооткачивающих насосов и центробежного суфлера.
Claims (2)
1. Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя с циркуляционной системой смазки, характеризующийся тем, что масловоздушную смесь из масляной полости опоры откачивают и сепарируют с помощью маслокольцевого вакуумного насоса, в цилиндрическом корпусе которого эксцентрично установлено лопаточное рабочее колесо, причем отвод из насоса отсепарированного масла в систему циркуляционной смазки осуществляют в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и корпусом насоса.
2. Маслокольцевой вакуумный насос для осуществления способа по п. 1, содержащий цилиндрический корпус с торцевыми крышками, оснащенными окнами всасывания масловоздушной смеси и нагнетания очищенного воздуха, внутри которого эксцентрично установлено лопаточное рабочее колесо, отличающийся тем, что в корпусе выполнено окно для отвода отсепарированного масла, расположенное в зоне минимального радиального зазора между лопатками рабочего колеса и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019130359A RU2731978C1 (ru) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019130359A RU2731978C1 (ru) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2731978C1 true RU2731978C1 (ru) | 2020-09-09 |
Family
ID=72421834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019130359A RU2731978C1 (ru) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2731978C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779209C1 (ru) * | 2021-09-14 | 2022-09-05 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Масляная система газотурбинного двигателя |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1523729A1 (ru) * | 1987-10-13 | 1989-11-23 | Предприятие П/Я А-3634 | Вакуумный насос с масл ным уплотнением |
UA18541C2 (ru) * | 1993-02-23 | 1997-12-25 | Олег Вікторович Дудар | вакуумный насос |
RU2256810C1 (ru) * | 2003-12-25 | 2005-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Система суфлирования масляной опоры ротора газотурбинного двигателя |
-
2019
- 2019-09-24 RU RU2019130359A patent/RU2731978C1/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1523729A1 (ru) * | 1987-10-13 | 1989-11-23 | Предприятие П/Я А-3634 | Вакуумный насос с масл ным уплотнением |
UA18541C2 (ru) * | 1993-02-23 | 1997-12-25 | Олег Вікторович Дудар | вакуумный насос |
RU2256810C1 (ru) * | 2003-12-25 | 2005-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Система суфлирования масляной опоры ротора газотурбинного двигателя |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ФРОЛОВ Е.С., АВТОНОМОВА И.В., ВАСИЛЬЕВ В.И. и др. Механические вакуумные насосы. - М.: Машиностроение, 1989, стр. 165-166. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2779209C1 (ru) * | 2021-09-14 | 2022-09-05 | Публичное акционерное общество "ОДК-Уфимское моторостроительное производственное объединение" | Масляная система газотурбинного двигателя |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2498096C2 (ru) | Способ и система смазки газотурбинного двигателя | |
US3378104A (en) | Air-oil separators for use in gas turbine engines | |
US5322420A (en) | Horizontal rotary compressor | |
RU2443881C2 (ru) | Газотурбинный двигатель, содержащий стартер, установленный на коробке приводов агрегатов | |
US5114446A (en) | Deoiler for jet engine | |
US4990069A (en) | Multi-stage roots vacuum pump with sealing module | |
KR101291228B1 (ko) | 회전 진공 펌프 | |
JPH06103040B2 (ja) | 油回収装置 | |
KR20120109088A (ko) | 스크롤 압축기 | |
EP2439412B1 (en) | Liquid ring compressors for subsea compression of wet gases | |
RU2445513C1 (ru) | Винтовой маслозаполненный компрессорный агрегат | |
CA3078282A1 (en) | Accessory gearbox | |
US6658885B1 (en) | Rotary compressor with muffler discharging into oil sump | |
RU2731978C1 (ru) | Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя и маслокольцевой вакуумный насос для его осуществления | |
JP4145830B2 (ja) | 油冷式圧縮機 | |
US5697771A (en) | Vacuum pump with oil separator | |
RU2558719C1 (ru) | Приводной центробежный суфлер с осевой крыльчаткой | |
RU2171386C2 (ru) | Устройство для отделения воздуха от масла в газотурбинном двигателе | |
RU2250394C2 (ru) | Двухсекционный центробежно-шестеренный насос | |
US2780406A (en) | Rotary compressor | |
DK158013B (da) | Hermetisk motorkompressor, navnlig til koeleanlaeg | |
RU2758809C1 (ru) | Маслосистема газотурбинного двигателя | |
RU2623854C1 (ru) | Способ смазки и охлаждения передней опоры ротора газотурбинного двигателя | |
RU2786876C1 (ru) | Масляная система газотурбинного двигателя | |
RU2592560C1 (ru) | Маслосистема авиационного турбореактивного двигателя |