Маслосистема газотурбинного двигателя
Владельцы патента RU 2277176:
Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU)
Маслосистема газотурбинного двигателя относится к области авиадвигателестроения и позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление магистрали, расположенной между жиклером и маслобаком, и таким образом повысить надежность маслосистемы ГТД. Маслосистема газотурбинного двигателя содержит маслобак и сифонный затвор, установленный в магистрали подачи масла. В петле сифонного затвора установлен жиклер стравливания воздуха. Сифонный затвор размещен в полости маслобака таким образом, что его петля расположена в верхней части полости, а жиклер сообщен со свободным объемом маслобака. 1 ил.
Изобретение относится к области авиадвигателестроения, в частности к масляной системе газотурбинного двигателя (ГТД).
Известна маслосистема ГТД, содержащая маслобак и сифонный затвор, установленный в магистрали подачи масла, причем в петле сифонного затвора установлен жиклер стравливания воздуха [Бич М.М., Вейнберг Е.В., Сурнов Д.Н. "Смазка авиационных газотурбинных двигателей". М.: Машиностроение, 1979. С.64, рис.4.206].
Известная маслосистема не обеспечивает надежного стравливания воздушных пробок, попадающих во всасывающую магистраль нагнетающего маслонасоса, например, при первой заправке маслобака. Объясняется это тем, что стравливание воздушных пробок в маслобак производится через магистраль возврата отработанного масла, куда оно поступает под давлением от откачивающих маслонасосов, переразмеренных по производительности относительно количества подаваемого в двигатель масла. Из-за повышенного гидросопротивления магистрали возврата масла воздушные пробки застревают в зазорах нагнетающего маслонасоса, это препятствует созданию насосом напора, потребного для преодоления гидравлического сопротивления магистрали подачи масла в двигатель. В результате прекращается подача масла, приводящая, как правило, к заклиниванию ротора и отказу двигателя.
Задачей изобретения является снижение гидравлического сопротивления магистрали, расположенной между жиклером и маслобаком.
Указанная задача решается тем, что в известной маслосистеме ГТД, содержащей маслобак и сифонный затвор, установленный в магистрали подачи масла, причем в петле сифонного затвора установлен жиклер стравливания воздуха, согласно изобретению сифонный затвор размещен в полости маслобака таким образом, что его петля расположена в верхней части полости, а жиклер сообщен со свободным объемом маслобака.
При размещении сифонного затвора непосредственно в полости маслобака отпадает необходимость в магистрали, сообщающей жиклер с магистралью возврата масла. Воздушные пробки будут стравливаться в свободный объем маслобака, минуя магистраль возврата, заполненную отработанным горячим маслом со своими воздушными включениями (воздушно-масляной эмульсией), переправляемой под давлением откачивающими маслонасосами из масляных полостей двигателя.
Из уровня техники неизвестна масляная система ГТД, в которой сифонный затвор размещен в полости маслобака так, что петля сифонного затвора расположена в верхней его части, а жиклер сообщен со свободным объемом маслобака. Поэтому можно сделать вывод о том, что предложенное устройство соответствует критерию новизны и "изобретательского уровня".
На чертеже показана принципиальная схема маслосистемы ГТД.
Маслосистема включает в себя маслобак 1, внутренняя полость которого разделена горизонтальной перегородкой на два отсека: циркуляционный 2, расположенный в нижней части маслобака 1, обеспечивающий питанием двигатель в условиях перевернутого полета или отрицательных перегрузок, и верхний 3, через который происходит пополнение маслобака. Циркуляционный отсек 2 снабжен дренажной трубкой 4 и трубкой 5, обеспечивающей его пополнение по мере выработки масла из верхнего отсека 3. В полости маслобака 1 установлен сифонный затвор 6, петля 7 которого расположена в его верхнем отсеке 3 и снабжена жиклером 8 стравливания воздуха, сообщенным со свободным объемом верхнего отсека 3 маслобака 1. Восходящая часть 9 сифонного затвора 6 является нагнетающей магистралью, соединенной через фильтр и теплообменник с выходом нагнетающего насоса 10. В нижней части циркуляционного отсека 2 маслобака 1 установлен заборный патрубок 11, сообщенный через всасывающую магистраль 12 с входом нагнетающего насоса 10. Ниспадающая часть 13 сифонного затвора 6 соединена с подшипниковой опорой 14 ротора двигателя. Нижняя полость подшипниковой опоры 14 (масляный картер) через откачивающий насос 15 сообщена с входом в сепаратор 16, размещенный в полости маслобака 1 таким образом, что выход из сепаратора расположен внутри циркуляционного отсека 2 маслобака.
При первой заправке маслобака маслом воздух, выжимаемый маслом из циркуляционного отсека 2 благодаря его заполнению через трубку 5, удаляется через дренажную трубку 4 в верхний отсек 3, а затем через дренажное отверстие в верхней стенке маслобака 1 в атмосферу. Часть воздуха через заборный патрубок 11 и всасывающую магистраль 12 заполняет зазоры и междузубовые впадины шестерен нагнетающего насоса 10, образуя в нем воздушную пробку. Поскольку при первой заправке маслобака масло в нагнетающую магистраль 9 еще не поступило, то при последующем запуске двигателя вращающиеся шестерни нагнетающего насоса 10 легко продавливают воздушную пробку через жиклер 8 в сифонном затворе 6 в верхний отсек 3, а оттуда в окружающую атмосферу через дренажное отверстие в маслобаке 1. Масло заполняет нагнетающую магистраль 9 и далее через ниспадающую ветвь сифонного затвора 13 подается в подшипниковую опору ротора двигателя. Отработанное масло из масляного картера опоры 14 переплавляется откачивающим насосом 15 на вход сепаратора 16. При останове двигателя масло из ниспадающей ветви сифонного затвора 13 стекает вниз через форсунки в опоре 14 в масляный картер, стремясь образовать за собой разряжение, однако воздух, поступающий из свободного объема верхнего отсека 3 через жиклер 8 внутрь петли 7 сифонного затвора 6, устраняет это разряжение, что предотвращает перетекание масла из маслобака 1 в подшипниковую опору 14 после останова двигателя.
Предложенной устройство позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление магистрали, расположенной между жиклером и маслобаком, и таким образом повысить надежность маслосистемы ГТД.
Маслосистема газотурбинного двигателя, содержащая маслобак и сифонный затвор, установленный в магистрали подачи масла, причем в петле сифонного затвора установлен жиклер стравливания воздуха, отличающаяся тем, что сифонный затвор размещен в полости маслобака таким образом, что его петля расположена в верхней части полости, а жиклер сообщен со свободным объемом маслобака.
