[发明专利]航空发动机轴承腔压力调节装置及其压力调节阀

说明书

技术领域

本发明涉及航空发动机的轴承腔压力调节装置，尤其涉及航空发动机的由蓖齿密封的轴承腔的压力调节装置及其调节阀。

背景技术

在涡轮喷气发动机中，旋转部件与固定部件之间包含有滚动轴承。为了使用滑油对该轴承进行循环冷却必须在轴承周围设计轴承腔，以确保滑油在被回收前和在管路内再循环前始终保持在轴承腔内。为了防止滑油污染发动机其他腔室，所述轴承腔密封需要有封严压差。从压气机引入高压气至轴承腔，并在旋转部件的轴上设置轴心通风口，用于密封轴承腔，防止滑油流出腔体。轴承腔内的空气压力是随发动机转速的不同而变化的。在发动机低速转动时，由压气机引入的封严气压力较小，在发动机高速运行时引入封严气压力较高，轴承腔进出口压力差较大。因为在高速运转时空气被大幅度压缩，结果输送的空气流量很高，而轴承腔通风口处的压力大约为大气压。因此密封件会承受很大的压力差，这导致其磨损较快，其遭遇损坏的风险增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种航空发动机轴承腔压力调节装置，可以使得密封结构边界处的压力差随着发动机转速的变化而不会出现大幅度改变。

本发明的另一目的在于提供一种压力调节阀，其可以随转速变化逐渐减小流道内的流量。

一种压力调节阀，用于安装在流道中，其特点是，所述压力调节阀包括阀体、转轴以及扭力装置，所述阀体包括阻流部以及导向部，所述阻流部以所述转轴为中心对称设置在所述转轴上，用于限定所述流道的最大流通量和最小流通量，所述导向部以所述转轴为中心呈非对称设置，以便于所述流道内的流体能对所述导向部产生转矩，所述扭力装置设置成提供能平衡所述转矩的扭力。

在优选的实施例中，所述阻流部为阻流板，所述导向部为叶片，所述扭力装置为扭簧，所述叶片设置成相对所述阻流板呈几何意义的相交。

在优选的实施例中，所述压力调节阀还包括位于所述流道横向的横向限位装置以及位于所述流道纵向的纵向限位装置，所述横向限位装置与所述纵向限位装置对应于所述叶片，以使所述叶片的转动限制在所述横向限位装置和所述纵向限位装置限定的90度范围内。

在优选的实施例中，所述阻流板以所述转轴为对称轴对称，所述叶片安装于所述转轴上，与所述阻流板相垂直。

一种航空发动机轴承腔压力调节装置，用于调节轴承腔内的压力，所述轴承腔容纳有轴承，所述轴承用于将一转动部件支撑在固定部件之上，所述转动部件和所述固定部件之间由迷宫密封组件密封并围成所述轴承腔，该压力调节装置包括所述轴承腔的轴心通风口、与所述轴心通风口相通的并位于所述转动部件的转轴内的流道以及设置在所述流道内的压力调节阀，其中，所述压力调节阀包括阀体、转轴以及扭力装置，所述阀体包括阻流部以及导向部，所述阻流部以所述转轴为中心对称设置在所述转轴上，用于限定所述流道的最大流通量和最小流通量，所述导向部以所述转轴为中心呈非对称设置，以便于所述流道内的流体能对所述导向部产生转矩，所述扭力装置设置成提供能平衡所述转矩的扭力。

在优选的实施例中，所述阻流部为阻流板，所述导向部为叶片，所述扭力装置为扭簧，所述叶片设置成相对所述阻流板呈几何意义的相交。

在优选的实施例中，所述压力调节阀还包括位于所述流道横向的横向限位装置以及位于所述流道纵向的纵向限位装置，所述横向限位装置与所述纵向限位装置对应于所述叶片，以使所述叶片的转动限制在所述横向限位装置和所述纵向限位装置限定的90度范围内。

在优选的实施例中，所述阻流板以所述转轴为对称轴对称，所述叶片安装于所述转轴上，与所述阻流板相垂直。

根据本发明的实施例，当发动机工作时，轴承腔内开始有气流通过，气流从通风口吹入转轴内，导向部对阻流部产生转矩，使得阻流部发生偏转效应；

当发动机功率较大时，导向部受到的气流压力也较大，相应提供的转矩也较大，使得阻流部偏转角度增加；

当发动机满负荷工作时，导向部受到的扭矩最大，阻流部的偏转角度也可以达到最大90度，此时其对增加轴承腔后背压的效果最为明显，这样就缓解了原本发动机高转速时，密封组件压差过大带来的损伤；

当发动机减小运转功率时，导向部的扭矩减小，扭力装置将阻流部拉回平衡位置。因此，根据本发明的实施例可以使得密封结构边界处的压力差随着发动机转速的变化而不会出现大幅度改变。

附图说明

本发明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，其中：

图1为本发明一实施例中航空发动机轴承腔压力装置的示意图；