[发明专利]一种涡轴发动机用切向喷射润滑系统及其使用方法

说明书

本发明涉及一种涡轴发动机用切向喷射润滑系统及其使用方法，该涡轴发动机用切向喷射润滑系统包括风扇主轴、前端轴承和支撑环，前端轴承包括轴承内环、轴承外环、滚动体和保持架，轴承内环与风扇主轴套接配合，支撑环与风扇主轴套接配合且支撑环置于前端轴承的一侧，支撑环靠近前端轴承的一端设置内凹槽，支撑环远离前端轴承的一端设置支撑环套筒，支撑环的环形侧壁上设置多个与内凹槽相通的切向喷油孔，装配时支撑环的环形侧壁与前端轴承的轴承外环抵接，风扇主轴套接在支撑套筒上，以使内凹槽正对轴承外环和轴承内环之间的间隙，润滑油经切向喷油孔进入内凹槽后可进入轴承内环与轴承外环之间，对滚动体进行充分润滑。

技术领域

本发明涉及航空发动机零部件技术领域，特别是一种涡轴发动机用切向喷射润滑系统及其使用方法。

背景技术

涡轴发动机是航空燃气涡轮发动机的一种重要类型，它主要用于驱动直升机旋翼产生升力和推力，由于其用途广泛，不仅可作为直升机的主动力装置，还适合于中低空、低速短距/垂直起降无人机和倾转旋翼无人机动力；涡轴发动机的冷却风扇与主轴传动配合，并采用轴承进行支撑，在此过程中，主轴与轴承之间处于高温、高转速和高载荷的环境，轴承润滑方式分喷射润滑、油雾润滑、飞溅等润滑方式。根据我公司多年轴承使用经验，这些润滑方式润滑高转速、高温、高载荷轴承时，轴承易出现积碳，甚至变色，说明轴承工作时润滑不良，散热不好，严重影响轴承的使用寿命，且存在安全隐患；造成上述现象的原因是轴承在高速运转时，润滑油对轴承内环的冷却不充分，造成轴承润滑不足，散热不好。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、散热效果好的涡轴发动机用切向喷射润滑系统及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的涡轴发动机用切向喷射润滑系统，包括风扇主轴、前端轴承和支撑环，所述前端轴承包括轴承内环、轴承外环、滚动体和保持架，轴承内环与风扇主轴套接配合，支撑环与风扇主轴套接配合且支撑环置于前端轴承的一侧，所述支撑环靠近前端轴承的一端设置内凹槽，支撑环远离前端轴承的一端设置支撑环套筒，支撑环的环形侧壁上设置多个与内凹槽相通的切向喷油孔，装配时支撑环的环形侧壁与前端轴承的轴承外环抵接，风扇主轴套接在支撑套筒上，以使内凹槽正对轴承外环和轴承内环之间的间隙，润滑油经切向喷油孔进入内凹槽后可进入轴承内环与轴承外环之间，对滚动体进行充分润滑。

进一步，涡轴发动机用切向喷射润滑系统还包括主轴套和后端轴承，所述前端轴承置于主轴套内的前部，所述后端轴承置于主轴套内的后部，所述风扇主轴与后端轴承套接配合，以使风扇主轴由前端轴承、后端轴承进行支撑。

进一步，所述主轴套的内壁沿周向设置用于存储润滑油的内环槽，装配时支撑环的环形侧壁覆盖在内环槽上，切向喷油孔的开口端与内环槽相通，以使内环槽内的润滑油可进入切向喷油孔。

进一步，涡轴发动机用切向喷射润滑系统还包括套接在风扇主轴上的弹簧，所述支撑环套筒与环形侧壁之间形成支撑环槽，装配时弹簧的尾端与后端轴承的轴承外环抵接，弹簧的前端置于支撑环槽内，以使支撑环套筒置于弹簧内，由弹簧对支撑环和前端轴承提供轴向支撑。

进一步，涡轴发动机用切向喷射润滑系统还包括轴套，所述轴套套接在风扇主轴上，且轴套的尾端套接在弹簧内且与后端轴承的轴承内环抵接，轴套的前端伸入支撑环套筒内且与前端轴承的轴承内环抵接。

进一步，所述切向喷油孔的倾斜方向与轴承内环的转动方向相关，即由切向喷油孔进入的润滑油其喷射方向与轴承内环的转动方向一致。

进一步，所述切向喷油孔与支撑环轴向之间的倾斜夹角为45º。

上述涡轴发动机用切向喷射润滑系统的使用方法，包括如下步骤：风扇主轴转动时润滑油进入内环槽，并经切向喷油孔进入内凹槽，由内凹槽进入轴承内环和轴承外环之间的间隙，对滚动体进行充分润滑。