Устройство удаления масла и турбомашина, содержащая это устройство - RU2483001C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к устройству удаления масла, содержащему трубку, первый подшипник и второй подшипник, первый подшипник и второй подшипник размещены в масляной камере, в которой поддерживается масляный туман, деойлер, предусмотренный на одной стенке масляной камеры, деойлер центрифугирует масло во взвеси в воздухе и позволяет воздушному потоку, из которого удалено масло, проходить внутрь трубки.

В турбомашинах летательных аппаратов подшипники находятся в оболочках, которые имеют функцию предохранения смазочного масла от просачивания в двигатель. Смазка подшипников вызывает устойчивый масляный туман, обусловленный вращением деталей вращения.

Вентиляционный воздух циркулирует в оболочках подшипников. Этот воздух содержит масло и должен подвергаться удалению масла до того, как он покинет объем. Это то, для чего предусмотрен деойлер. Деойлер, например, может содержать ячеистую структуру, на которую липнут капли масла, а затем вытесняются в оболочку подшипников центрифугированием.

Однако деойлер может становиться менее эффективным. Это, например, будет иметь место на низких частотах вращения двигателя, так как деойлер поворачивается менее быстро и, следовательно, центрифугирование является менее эффективным. Это также имеет место, если вентиляционные каналы удаления масла становятся грязными или если изнашиваются манжеты крышки оболочки. Вентиляционными каналами удаления масла являются трубки для удаления остаточного масла в переднем объеме центрифугированием.

В этом случае насыщенный маслом воздух доходит до конуса из листового металла, названного заглушкой, или центральной корпусной детали, которая продолжает турбомашину на выходной стороне. Этот воздух выбрасывается в нижней части в основной поток или непосредственно на заглушку. Следствием является загрязнение, создаваемое маслом на заглушке и наружной гондоле. Это загрязнение является неприемлемым, в частности, в административной авиации, в которой двигатели, а особенно наружная часть гондолы, должны оставаться совершенно чистыми.

Эта ситуация также повышает расход масла, которое является дорогостоящим для пользователя двигателя.

Целью этого изобретения является устройство удаления масла, которое преодолевает эти недостатки.

Эти цели достигаются согласно изобретению посредством того обстоятельства, что трубка содержит защитный колпачок, снабженный одним или несколькими выпускными отверстиями в его верхней части, предназначенными для удаления воздуха, и дренажным отверстием в его нижней части для возврата масла.

Вследствие этих характеристик насыщенный маслом воздух ударяется о защитный колпачок. Капли масла, присутствующие в воздухе, налипают на этот колпачок и стекают каплями самотеком в масляное дренажное отверстие. Воздух, из которого удалено масло, выходит через верхнюю часть защитного колпачка, в котором предусмотрены отверстия для этой цели.

Таким образом, совершенно чистый воздух проникает в основной поток или непосредственно на заглушку. Это предотвращает накопление загрязнения.

В одном из вариантов осуществления трубка состоит из вала низкого давления, удлиненного полым валом, который насажен на вал низкого давления. Этот вариант осуществления, главным образом, относится к малым двигателям, подобным используемым в административной авиации.

Согласно еще одному варианту осуществления трубка состоит из центральной вентиляционной трубы.

Этот вариант осуществления относится к большим двигателям, таким как используемые в гражданской авиации. Эти двигатели достаточно велики, для того чтобы в них могла быть вмещена центральная вентиляционная труба.

Преимущественно, масляное дренажное отверстие присоединено через трубку к масляному возвратному резервуару.

Во-вторых, изобретение относится к турбомашине двойного потока, содержащей основной поток и вспомогательный поток и содержащей устройство удаления масла. Воздуховыпускные отверстия удлиняются протоками, которые приводят воздух в основной поток турбомашины.

В еще одном варианте осуществления изобретение относится к турбомашине, в которой в колпачке предусмотрены выпускные отверстия, ведущие непосредственно в заглушку.

Другие характеристики и преимущества этого изобретения станут понятны после прочтения последующего описания примерного варианта осуществления, приведенного для иллюстративных целей, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 показывает общий вид в разрезе турбореактивного двигателя;

фиг.2 показывает вид в разрезе устройства удаления масла согласно предшествующему уровню техники;

фиг.3 показывает вид в разрезе устройства удаления масла согласно этому изобретению;

фиг.4 показывает увеличенный вид части устройства удаления масла, показанного на фиг.3;

фиг.5 показывает детализированный вид масляного приемного резервуара.

Фиг.1 показывает общий вид турбореактивного двигателя летательного аппарата, в котором могло бы применяться изобретение. Начиная с переднего конца и двигаясь в хвостовом направлении, он содержит вентилятор 2, компрессор 4 низкого давления, компрессор 6 высокого давления, камеру 8 сгорания, турбину 10 высокого давления и турбину 12 низкого давления. Позиция 14 обозначает зону, затрагиваемую изобретением, которая более подробно показана на фиг.2. Позиция 15 обозначает вентиляционный канал удаления масла.

Позиция 16 на фиг.2 обозначает первый подшипник, а позиция 18 обозначает второй подшипник. Подшипники 16 и 18 расположены внутри оболочки 20, формирующей масляную камеру. Подшипники 16 и 18 смазываются течением масла смазки из разбрызгивателя 22, схематично показанного стрелками 24. Вращение подшипников 16 и 18 приводит к масляному туману, который наполняет оболочку 20. Оболочка 20 разделена крышкой 26 оболочки с повышенным давлением. Воздух повышенного давления проникает в камеру 20, как схематически показано стрелками 28. Деойлер 30 предусмотрен вокруг центральной вентиляционной трубы 32. Деойлер 30 содержит ячеистую структуру 34, на которую налипают мелкие капли масла. Вследствие вращения деойлера эти мелкие капли выбрасываются центробежной силой, как схематически показано стрелками 36, наряду с тем, что воздух, из которого удалено масло, проходит через деойлер и проникает через отверстия 38 внутрь центральной вентиляционной трубы 32. Воздух, из которого удалено масло, затем проходит через центральную вентиляционную трубу с переднего конца в хвостовом направлении, как показано стрелкой 40, а затем проникает к заглушке после прохождения через выпускное отверстие 42. Позиция 44 обозначает вал низкого давления.

В таком устройстве, если деойлер 30 становится менее эффективным, воздух с плохо удаленным маслом проходит его и достигает заглушки, и выбрасывается в нижней части в основной поток. Это приводит к загрязнению, образуемому маслом на заглушке и наружной гондоле, что неприемлемо, особенно в административной авиации.

Фиг.3 и 4 показывают примерный вариант осуществления устройства удаления масла согласно этому изобретению. При условии, что это устройство предназначено для оборудования малого турбореактивного двигателя, подобного административному летательному аппарату, в нем нет пространства для вмещения центральной вентиляционной трубы. Поэтому вал 44 низкого давления присоединен к полому валу 46, который удлиняет вал 44 низкого давления. Согласно этому изобретению колпачок 48 установлен на правом конце (согласно фиг.3 и 4) полого вала 46. Деойлер 30 установлен на полом валу 46. Защитный колпачок 48 снабжен одним или несколькими выпускными отверстиями 50, расположенными в ее верхней части. Она содержит полость 52 в своей нижней части, через которую оттекает масло. Проток 55 соединяет полость 52 с небольшим резервуаром 56, используемым для возврата масла (фиг.3).

Устройство работает, как изложено ниже. Воздух, насыщенный маслом, который прошел через деойлер 30, приходит в соприкосновение с внутренними стенками полого вала 46 вследствие вращения полого вала. Капли масла налипают на внутреннюю стенку полого вала и центрифугируются на защитный колпачок 48 на конце полого вала. Воздух, из которого удалено масло, выходит через выпускные отверстия 50 наряду с тем, что масло сосредотачивается в полости 52.

Отверстия 50 могут открываться непосредственно на заглушку или протоки 54 для транспортировки подвергнутого удалению масла воздуха в основной поток.

Фиг.5 показывает детализированный вид резервуара 56, который используется для сбора масла. Резервуар закреплен на выхлопном картере 57. Он содержит втулку 58, используемую для соединения трубки 55 и заглушки 60 для дренирования резервуара.

Реферат

Изобретение относится к области авиации, более конкретно, к устройству удаления масла. Устройство содержит трубку (46), первый подшипник (16) и второй подшипник (18), первый и второй подшипники размещены в масляной камере (20), в которой масляный туман поддерживается вращением подшипников. Деойлер (30) предусмотрен в одной из стенок масляной камеры. Деойлер центрифугирует масло во взвеси в воздухе и позволяет воздушному потоку, из которого удалено масло, проходить внутрь трубки. Трубка (46) содержит защитный колпачок (48), снабженный одним или несколькими выпускными отверстиями (50) в его верхней части, предназначенными для удаления воздуха, и масляное дренажное отверстие (52) в его нижней части. Технический результат заключается в снижении расхода масла и уменьшении загрязнения гондолы. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула