Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя

Изобретение относится к смазке опор ротора газотурбинного двигателя, в частности к способам суфлирования масляных полостей опор ротора газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении, машиностроении и других областях техники. В способе суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя, включающем подвод масла в масляную полость опоры ротора и отвод в суфлер воздушно-масляной смеси по магистрали суфлирования, согласно изобретению в масляную полость опоры ротора подают дополнительное масло и направляют его ко входу в магистраль суфлирования, причем дополнительное масло подают в количестве не менее 1% от количества масла, подаваемого в масляную опору ротора на смазку и охлаждение деталей и узлов трения. Изобретение повышает надежность работы газотурбинного двигателя путем уменьшения образования коксовых отложений в магистрали суфлирования. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к смазке опор ротора газотурбинного двигателя, в частности к способам суфлирования масляных полостей опор ротора газотурбинных двигателей, и может найти применение в авиадвигателестроении, машиностроении и других областях техники.

Известен способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя, включающий отвод воздушно-масляной смеси из полости опоры по магистрали суфлирования в центробежный суфлер (см. М.М.Бич, Е.В.Вейнберг, Д.Н.Сурнов. Смазка авиационных газотурбинных двигателей. - М.: Машиностроение, 1979, с.36).

Недостатком известного способа суфлирования является то, что мельчайшие частицы смазки, перемещающиеся с потоком воздуха по магистрали суфлирования из масляной полости опоры, успевают перегреться и образовать на стенках магистрали суфлирования коксовые отложения, что приводит к уменьшению проходного сечения магистрали суфлирования и, как следствие, к снижению надежности работы опоры ротора и нарушению режима работы двигателя в целом.

Технический результат данного изобретения - повышение надежности работы газотурбинного двигателя путем уменьшения образования коксовых отложений в магистрали суфлирования.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя, включающем подвод масла в масляную полость опоры ротора и отвод в суфлер воздушно-масляной смеси по магистрали суфлирования, согласно изобретению в масляную полость опоры ротора подают дополнительное масло и направляют его ко входу в магистраль суфлирования, причем дополнительное масло подают в количестве не менее 1% от количества масла, подаваемого в масляную опору ротора на смазку и охлаждение деталей и узлов трения.

Подавать дополнительное масло в количестве меньше 1% от количества масла, подаваемого в опору на смазку и охлаждение деталей и узлов трения не эффективно, так как это не приведет к увеличению размера капель воздушно-масляной смеси, что не позволит воздушно-масляной смеси пройти горячий участок магистрали суфлирования без образования коксовых отложений на стенках магистрали. Увеличение размера капель воздушно-масляной смеси позволяет увеличить время нагрева смеси до температуры, при которой начинается коксование масла, и, как следствие, пройти горячий участок магистрали суфлирования без образования коксовых отложений на ее стенках. Верхний предел подаваемого количества дополнительного масла ограничен конструкцией двигателя, в частности, конструкцией опор ротора и их габаритами. В зависимости от этого дополнительное масло может быть подано в опору в количестве, равном количеству масла или большем количества масла, подаваемого в масляную опору ротора на смазку и охлаждение деталей и узлов трения.

Подачу масла в масляную полость опоры ротора можно осуществлять при помощи форсунок или жиклеров, по меньшей мере одна из которых ориентирована отверстием в направлении ко входу в магистраль суфлирования, что позволяет обеспечить равномерную подачу масла в масляную полость и дозировать расход масла.

На чертеже схематично изображена система суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя для реализации данного способа.

Система суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя содержит магистраль 1 суфлирования, сообщенную с масляной полостью 2 опоры ротора и подсоединенную к центробежному суфлеру 3. В масляной полости 2 опоры расположены жиклеры 4 подачи масла на охлаждение и смазку деталей и узлов трения ротора, в частности подшипников 5, и жиклер 6, предназначенный для подачи к магистрали суфлирования дополнительного масла и ориентированный отверстием в направлении ко входу в магистраль 1 суфлирования таким образом, чтобы обеспечить соединение воздушно-масляной смеси и дополнительного масла в масляной полости 2 опоры непосредственно перед входом в магистраль 1 суфлирования. Масляная полость 2 опоры ротора сообщена с магистралью 7 подачи масла и магистралью 8 откачки масла. Магистраль 7 подачи масла сообщена с нагнетающим насосом 9, магистраль 8 откачки масла сообщена с откачивающими насосами 10. Жиклеры 4 и жиклер 6 подсоединены к магистрали 7 подачи масла. Маслобак 11 подсоединен входами к магистрали 8 откачки масла и напорной магистрали 12, а выходами - к магистрали 7 подачи масла и магистрали 13 суфлирования маслобака.

Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя осуществляется следующим образом.

При работе двигателя масло из маслобака 11 нагнетающим насосом 9 по магистрали 7 подачи масла подается через жиклеры 4 в масляную полость 2 опоры ротора. Отработанное масло по магистрали 8 откачки масла при помощи откачивающих насосов 10 возвращается в маслобак 11. Одновременно из верхней части масляной полости 2 опоры по магистрали 1 суфлирования воздух отводится в центробежный суфлер 3, откуда после сепарации воздух сбрасывается в атмосферу, а масло поступает в маслобак 11 по напорной магистрали 12. В масляную полость 2 опоры ротора из маслобака 11 перед входом в магистраль 1 суфлирования подается дополнительное масло по магистрали 7 подачи масла при помощи жиклера 6 в количестве 20% от количества масла, подаваемого в масляную полость 2 опоры на охлаждение и смазку подшипников 5. Дополнительное масло соединяется с воздушно-масляной смесью в масляной полости непосредственно перед входом в магистраль 1 суфлирования. Образованная после соединения с дополнительным маслом воздушно-масляная смесь направляется ко входу в магистраль 1 суфлирования.

Дополнительное масло подается для уменьшения образования коксовых отложений в магистрали 1 суфлирования. Ввод дополнительного масла позволяет увеличить размер капель воздушно-масляной смеси, поступающей в магистраль суфлирования. Увеличение размера капель воздушно-масляной смеси позволяет увеличить время нагрева смеси до температуры, при которой начинается коксование масла, и пройти горячий участок магистрали 1 суфлирования без перегрева воздушно-масляной эмульсии. Ориентирование отверстия жиклера 6 в направлении ко входу в магистраль 1 суфлирования позволяет подавать дополнительное масло в ту часть масляной опоры ротора, которая сообщается с магистралью 1 суфлирования. В этой зоне происходит смешение дополнительного масла с воздушно-масляной смесью, и образованная смесь, имеющая увеличенный размер капель, поступает на вход магистрали 1 суфлирования.

Масло из маслобака 11 нагнетающим насосом 9 по магистрали 7 подачи масла может подаваться в масляную полость 2 опоры ротора через форсунку. Выбор подачи масла через форсунки или жиклеры, а также их количество обусловлены конструкцией опор ротора двигателя, их габаритами, а также количеством масла, необходимого для подачи в масляную полость.

1. Способ суфлирования масляной полости опоры ротора газотурбинного двигателя, включающий подвод масла в масляную полость опоры ротора и отвод в суфлер воздушно-масляной смеси по магистрали суфлирования, отличающийся тем, что в масляную полость опоры ротора подают дополнительное масло и направляют его ко входу в магистраль суфлирования, причем дополнительное масло подают в количестве не менее 1% от количества масла, подаваемого в масляную опору ротора на смазку и охлаждение деталей и узлов трения.

2. Способ суфлирования масляной полости по п.1, отличающийся тем, что подачу масла осуществляют при помощи форсунок или жиклеров, по меньшей мере, одна из которых ориентирована отверстием в направлении ко входу в магистраль суфлирования.