[发明专利]一种发动机轴承腔油气分离及多轴承腔轴心通风结构

说明书

本发明涉及一种发动机轴承腔油气分离及多轴承腔轴心通风结构，所述轴承腔内设置有装配在高速旋转轴上的油气分离部件，其外周面上设有主甩油孔、副甩油孔以及周向布置的多道断油槽；所述高速旋转轴中设置有通风管座，所述通风管座通过通风管路与下游轴承腔内的油气分离部件连通，从而实现多轴承腔的轴承腔轴心通风。通过使用该结构，可以有效实现发动机不同轴承腔之间的轴心通风，能够更为有效地实现发动机、地面燃气轮机高速旋转轴承腔的腔室压力平衡，减少通风时气流中的油雾比例，提高轴承腔的通风效果并降低发动机体外油雾分离器的油雾分离要求。这对于追求进一步降低滑油消耗量的地面燃气轮机或者航空发动机具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气轮机、航空发动机等领域的轴承腔油气分离及多轴承腔轴心通风结构，利用该结构的主/副甩油孔、断油槽以及积油槽设计实现轴承腔内的油气分离，利用通风管座和通风管路实现不同轴承腔的轴心通风。

背景技术

高速旋转轴承腔的滑油油气分离以及多个轴承腔的腔室均压是在燃气轮机、航空发动机领域具有重要实际意义的工程性问题。

在以往的燃气轮机、航空发动机结构设计中，轴承腔的油气分离是依靠主机体外的油雾引射管路以及附件齿轮箱上的油雾分离器实现的，而多个轴承腔的通风和均压则往往是通过外部连接于各个轴承腔的管路系统实现的。显然，这些系统所需要的外部管路以及单独的油雾分离器的需求，不仅会影响整机的可靠性，同时也会显著增加整机的复杂性和重量，最终影响高性能燃气轮机、航空发动机性能的进一步提升。因此，迫切需要提出一种更优的轴承腔的油气分离和多轴承腔的通风方案。

发明内容

针对现有技术的上述缺点和不足，本发明旨在提供一种用于发动机高速旋转轴承腔内油气分离以及多轴承腔间的轴心通风结构，可以有效实现发动机不同轴承腔之间的轴心通风，减少通风时气流中的油雾比例，提高轴承腔的通风效果并降低发动机体外油雾分离器的油雾分离要求，继而降低滑油消耗量。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种发动机轴承腔油气分离及多轴承腔轴心通风结构，所述轴承腔为发动机高速旋转轴承腔，所述轴承腔内设置有轴承及油气分离部件，其特征在于，

--所述油气分离部件整体呈一圆柱形套筒，通过过盈配合的方式装配高速旋转轴的外圆表面上，所述圆柱形套筒的内圆周表面和高速旋转轴的外圆表面之间的空间形成积油槽；

所述油气分离部件的圆柱形外圆周面上设有主甩油孔、副甩油孔以及周向布置的多道断油槽；所述主甩油孔、副甩油孔的一端连通轴承腔，另一端连通积油槽；所述主甩油孔具有一定高度的挡油凸台；

--所述高速旋转轴为中空结构，其中设置有通风管座和通风管路，所述通风管座一端与所述积油槽连通，另一端通过与所述通风管路与下游轴承腔内的油气分离部件连通，从而实现多轴承腔的轴承腔轴心通风。

优选地，所述主甩油孔、副甩油孔呈离散状布置在所述圆柱形套筒的外圆表面上，可以实现轴承腔腔室内流入所述积油槽内液体滑油的油气分离。

优选地，所述主甩油孔、副甩油孔呈多排轴向等间距、多排周向交错或多排周向并列方式布置在所述圆柱形套筒的外圆表面上。机械加工应保证该零件具有较高的表面光洁度要求，避免因粗糙度过高而造成较大的风阻热效应，从而导致滑油的有害温升。根据使用需求，副甩油孔的孔径、孔数以及布置方式可进一步优化。

优选地，所述主甩油孔的孔径大于副甩油孔。主甩油孔是实现滑油油气分离的主要结构特征。其较大的孔径是实现积油槽内滑油顺利甩出的关键。副甩油孔的作用是实现积油槽的压力均衡以及积油槽内堆积滑油的快速溢出。

优选地，根据使用需求，结合轴承腔内滑油供油量的实际情况，主甩油孔可设计成扩张型的孔型。