Маслосистема газотурбинного двигателя


 


Владельцы патента RU 2539928:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ОАО "УМПО") (RU)
Открытое акционерное общество "Авиационная холдинговая компания "Сухой" (ОАО "Компания "Сухой") (RU)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя. В известной маслосистеме, содержащей маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом, согласно изобретению, восходящая часть петли сифонного затвора образована магистралью подвода масла к фильтру, а ниспадающая часть петли образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра. Изобретение обеспечивает уменьшение гидравлического сопротивления в магистрали подачи масла к двигателю и сокращение потерь давления масла в ее тракте, а также сокращение длины магистрали подачи масла и, как следствие, массы потребных трубопроводов.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя (ГТД).

Известна маслосистема ГТД, содержащая маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом (патент RU 2277176, опубл. 27.05.2006, Бюл. №15).

Недостаток известной маслосистемы ГТД - повышенное гидравлическое сопротивление магистрали подачи масла в двигатель из-за увеличения ее длины вследствие того, что для формирования петли сифонного затвора внутрь масляного бака необходимо встраивать дополнительные трубопроводы. Также увеличивается масса потребной трубопроводной арматуры, используемой для формирования магистрали подачи масла.

Задача изобретения - отказаться при установке сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха в магистраль подачи масла в двигатель от использования дополнительной трубопроводной арматуры, удлиняющей магистраль.

Технический результат - уменьшение гидравлического сопротивления в магистрали подачи масла к двигателю и сокращение потерь давления масла в ее тракте, а также сокращение длины магистрали подачи масла и, как следствие, массы потребных трубопроводов.

Технический результат достигается тем, что в известной маслосистеме, содержащей маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом, согласно изобретению восходящая часть петли сифонного затвора образована магистралью подвода масла к фильтру, а ниспадающая часть петли образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра.

Благодаря использованию магистрали подвода масла к фильтру в качестве восходящей ветви петли сифонного затвора, а внутренней полости корпуса фильтра в качестве ниспадающей ветви петли сифонного затвора отпадает необходимость в дополнительной трубопроводной арматуре для формирования петли сифонного затвора, что позволит сократить длину магистрали подачи масла в двигатель и массу потребных трубопроводов, также уменьшится гидравлическое сопротивление подачи масла, что сократит потери давления масла в масляном тракте.

На чертеже показана принципиальная гидравлическая схема маслосистемы газотурбинного двигателя.

Маслосистема включает в себя маслобак 1, внутренняя полость которого разделена горизонтальной перегородкой 2 на два отсека: циркуляционный отсек 3 в нижней части маслобака, обеспечивающий питание двигателя маслом, в том числе и на режимах с отрицательными перегрузками, и расположенный в верхней части полости маслобака отсек 4 свободного объема. В перегородку 2 встроен воздухоотделитель-циклон 5 с патрубком 6 подвода масловоздушной эмульсии и грузовым клапаном 7. В боковой стенке воздухоотделителя-циклона 5 выполнены отверстия 8 для отвода воздуха из циркуляционного отсека 3 при заполнении его маслом. В перегородку 2 встроены также два грузовых клапана 9, через которые производится пополнение отсека 3 маслом, и корпус 10 масляного фильтра 11. В полости маслобака 1 установлен сифонный затвор, петля 12 которого расположена в отсеке 4 свободного объема и снабжена жиклером стравливания воздуха 13, сообщенного с полостью отсека.

Восходящая часть петли 12 сифонного затвора образована магистралью 14 подвода масла к масляному фильтру 11, а ниспадающая часть петли сифонного затвора образована внутренней полостью корпуса фильтра 10. Циркуляционный отсек 3 оборудован инерционным маслозаборником 15, выход из которого сообщен с входом в нагнетающий насос 16, установленный на коробке приводов 17. Выход из масляного фильтра 11 через магистраль подачи масла 18 в двигатель подключен к масляным форсункам масляных полостей 19 подшипников опор ротора двигателя.

Нижняя часть в масляных полостях 19 (масляные картеры) через коробку приводов 17 и блок откачивающих насосов 20 подсоединена к патрубку 6 воздухоотделителя-циклона 5.

Суфлирование маслобака 1, масляных полостей 19 и коробки приводов 17 производится по системе суфлирующих магистралей через суфлер-сепаратор 21. Суфлирование циркуляционного отсека 3 при отрицательных перегрузках производится через отсек свободного объема 4 по трубке 22. При первой заправке маслобака 1 благодаря его заполнению через открытые грузовые клапаны 9 воздух вытесняется маслом из циркуляционного отсека 3 через отверстия 8 в воздухоотделителе-циклоне 5 в верхний отсек свободного объема 4 и далее по системе суфлирующих магистралей через суфлер-сепаратор 21 выбрасывается в атмосферу. Часть воздушных включений через инерционный маслообменник 15 и всасывающую магистраль нагнетающего насоса 16 попадает в зазоры шестерен, образуя воздушную пробку. Поскольку при первой заправке маслобака масло в магистраль 18 подачи масла в двигатель еще не поступило (нагнетающий насос 16 не вращается), то при последующем запуске двигателя вращающиеся шестерни насоса легко продавливают воздушную пробку через жиклер 13 в петле сифонного затвора 12 в отсек свободного объема 4.

Нестравившаяся воздушная пробка в нагнетающем насосе 16 препятствует созданию напора в магистрали подачи масла 18 в двигатель и приводит к отказу в работе маслосистемы. При действии на самолет отрицательных перегрузок или при перевернутом полете грузовые клапаны 7 и 9 закрываются, что позволяет удержать масло в циркуляционном отсеке 3, а суфлирование его полости производится через трубку 22 в верхний отсек 4 свободного объема.

Масло забирается из циркуляционного отсека 3 инерционным маслозаборником 15 и переправляется на вход нагнетающего насоса 16, от которого через теплообменник и петлю сифонного затвора 12, образованную магистралью 14 подвода масла к фильтру 11 и корпусом фильтра 10, поступает в магистраль подачи масла 18 в двигатель для его раздачи форсункам масляных полостей 19 опорных подшипников ротора и коробки приводов 17. Отработанное масло возвращается блоком откачивающих насосов 20 к патрубку 6 и через воздухоотделитель-циклон 5 попадает в маслобак 1.

Использование изобретения позволяет отказаться от дополнительной трубопроводной арматуры для формирования сифонного затвора, сократить длину магистрали подачи масла в двигатель и массу потребных трубопроводов, а также снизить гидросопротивление магистрали подачи масла и сократить потери давления масла в ее тракте.

Маслосистема газотурбинного двигателя, содержащая маслобак, масляный фильтр с сифонным затвором и жиклер стравливания воздуха в петле сифонного затвора, установленные в магистрали подачи масла в двигатель, причем петля сифонного затвора с жиклером стравливания воздуха расположена внутри полости маслобака, а жиклер сообщен со свободным его объемом, отличающаяся тем, что восходящая часть петли сифонного затвора образована магистралью подвода масла к фильтру, а ниспадающая часть петли образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра.



 

Похожие патенты:

Упругодемпферная опора ротора турбомашины содержит подшипник, установленный на валу, статорный элемент. Статорный элемент содержит обечайку и закрепленную на наружном кольце подшипника обечайку.

Газотурбинный двигатель содержит корпус, ротор, включающий вал. Один конец вала жестко скреплен с рабочим колесом турбины, на который насажена цилиндрическая втулка ротора, выполненный с возможностью его газодинамического поддержания, а на свободном конце зафиксировано колесо центробежного компрессора, снабженный упорным подшипником.

Вентилятор (1) газотурбинного двигателя включает в себя радиально-упорный подшипник (9), внутреннее кольцо (14) которого закреплено гайкой (10) с радиальными выступами (22) под ключ на резьбовом хвостовике (13) и жиклер (26) подачи масла на смазку.

Турбокомпрессор (10, 10′), приводимый в действие отработавшими газами, для двигателя внутреннего сгорания содержит датчик (32) частоты вращения и элемент (30, 30′, 40, 40′, 40″) в виде втулки для осевой фиксации по меньшей мере одного подшипника (24, 26) вала (22) турбокомпрессора.

Настоящее изобретение относится к области разработки газотурбинных двигателей, а более конкретно к конструкции газосборника выходного устройства турбовальных двигателей - ТВаД, предназначенных для эксплуатации в составе вертолетов.

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) относится к авиадвигателестроению, а именно к системам смазки ГТД. Характерная особенность предложенной маслосистемы - предварительная грубая очистка сжатых воздуха и газов, поступающих в суфлирующую магистраль масляной полости подшипниковой опоры ротора турбины, от водомасляных загрязнений, что позволяет снизить гидравлическое сопротивление объединенной, единой магистрали суфлирования, сообщающейся со всеми остальными суфлируемыми масляными полостями двигателя, и дает возможность уменьшить рабочую нагрузку на суфлер-сепаратор, обеспечивающий окончательную чистовую очистку выбрасываемых в окружающую атмосферу воздуха и газов.

Маслосистема энергетической газотурбинной установки (ЭГТУ) относится к области двигателестроения, а именно к маслосистемам ЭГТУ, применяемым на газоперекачивающих и электрических станциях для привода различных агрегатов (насосов, газовых и воздушных компрессоров, электрогенераторов и т.п.).

Изобретение относится к упругодемпферным опорам газотурбинных турбореактивных двигателей авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора турбореактивного двигателя включает внутреннюю втулку, соединенную с С-образным упругим элементом, опорное кольцо и задний фланец лабиринта.

Турбина двухроторного газотурбинного двигателя содержит наружный корпус, воздушный коллектор, предмасляную и масляную полости, роторы высокого и низкого давлений, каналы подачи масла в роликоподшипники, масляные уплотнения, межроторное лабиринтное уплотнение, питающие форсунки.

Изобретение относится к турбореактивным двухконтурным двигателям авиационного применения. Система суфлирования турбореактивного двигателя включает в себя трубопровод суфлирования, соединенный с трубой суфлирования, установленной на сопло.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам турбин газотурбинных двигателей авиационного и наземного применения. В упругодемпферной опоре (1) турбины корпус (2) содержит радиальное ребро (7) с пристыкованными к нему ограничивающими масляную полость (10) фланцами (8) и (9) и стенку (11) с пристыкованными к ней трубами (18) подвода воздуха. Стенка (11) выполнена радиальной с плоской поверхностью (19) стыка с трубами (18) подвода воздуха. Между радиальной стенкой (11) и радиальным ребром (7) выполнена упругая цилиндрическая перемычка (20). Отношение среднего диаметра роликоподшипника D к осевой длине цилиндрической перемычки L находится в пределах 2…6. Отношение осевой длины цилиндрической перемычки L к минимальной толщине цилиндрической перемычки h находится в пределах 10…20. Путем снижения термических напряжений в корпусе упругодемпферной опоры повышается ее надежность, а также снижаются паразитные утечки охлаждающего воздуха. 1 ил.

Изобретение относится к области турбомашиностроения, а именно к конструкции упругих опор роторов турбомашин. Упругая опора содержит установленный на валу подшипник, статорный элемент, обечайку, по меньшей мере, две спицы и кольцевой элемент с фланцем. Обечайка закреплена на наружном кольце подшипника и соединена со статорным элементом через упругий элемент типа «беличье колесо» фланцевым соединением. Спицы жестко закреплены на статорном элементе и расположены в отверстиях между крепежными элементами фланцевого соединения. Фланец кольцевого элемента имеет отверстия под спицы диаметром больше диаметра спиц. Кольцевой элемент установлен с зазором относительно упругого элемента типа «беличье колесо» и одним концом жестко закреплен на обечайке перед упругим элементом типа «беличье колесо». Изобретение позволяет повысить надежность турбомашины. 1 ил.

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей и может быть использовано в качестве суфлера-сепаратора в маслосистемах авиационных высокотемпературных ГТД. В известном приводном центробежном суфлере, содержащем пристыкованный к КПА корпус с каналами подвода газомасляной смеси на вход установленной внутри него осевой крыльчатки, согласно изобретению каналы подвода смеси заключены внутрь кольцеобразной магистрали, наружная стенка которой выполнена в виде съемного экрана и подключена к устройству подачи охлаждающего агента. Технический результат изобретения - обеспечение конденсации паров масла в кольцеобразной магистрали перед попаданием газомасляной смеси в каналы подвода и возврат конденсата обратно в маслосистему позволяет сократить расход смазки двигателя. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается устройства маслосистемы газотурбинного двигателя. В масляной системе, содержащей подключенную к масляным полостям опор ротора магистраль откачки масловоздушной эмульсии, сообщенную с маслобаком, и центробежный суфлер с магистралью сброса в маслобак уловленного суфлером масла, в магистраль откачки встроен эжектор так, что выход из магистрали откачки выполнен соплом для эжектирующего потока масловоздушной эмульсии, а выход магистрали сброса уловленного суфлером масла выполнен соплом для эжектируемого потока в магистрали сброса масла, которое через смесительную камеру и диффузор сообщено с маслобаком. Изобретение обеспечивает повышение надежности работы маслосистемы. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Центробежный суфлер относится к области авиадвигателестроения, а именно к конструкции центробежного суфлера системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Центробежный суфлер содержит ротор с установленной на нем центробежной крыльчаткой, размещенной в цилиндрической расточке корпуса, в котором выполнена кольцевая канавка для отвода масла. Лопатки крыльчатки, расположенные напротив канавки для отвода масла, выполнены с выступом, заведенным в последнюю. Крыльчатка может быть снабжена поперечными перегородками, образующими полости, последовательно сообщенные между собой. Выходной канал из кольцевой канавки корпуса выполнен тангенциально по отношению к ней. Цилиндрическая поверхность корпуса и соответствующая ей часть крыльчатки можгу быть выполнены ступенчатыми. Технический результат изобретения - повышение эффективности отделения масла от газа, уменьшение расхода масла в двигателе и загрязнения атмосферы. 3 з.п. ф-лы, 5ил.

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к турбиностроению, и предназначено для использования в качестве опоры быстровращающегося ротора газовой турбины, выполненной в виде двух отдельных ребер, установленных в имеющийся корпус с крышкой и приваренных к нему монтажным швом перпендикулярно оси предварительно выполненной в ребрах расточки заподлицо с горизонтальным разъемом корпуса и соединенных по нему с верхним ребром; при этом верхнее ребро соединено с имеющейся крышкой посредством крепежа и подогнанной по месту дистанционной шайбы. Выполненная таким образом опора быстровращающегося ротора для восприятия его динамической неуравновешенности достигнута путем соединения в единое целое имеющихся корпуса с крышкой, а также ребер, соединенных с корпусом и крышкой, что обеспечивает требуемую податливость порядка 5 мк/тонну усилия опоры быстровращающегося ротора, тем самым уменьшает трудоемкость и сокращает сроки переоборудования газовой турбины. 3 ил.

В газотурбинном двигателе воздушные полости валов и подшипниковых опор соединены с кольцевыми коллекторами повышенного и пониженного давления воздуха, выполненными с возможностью переключения отбора воздуха с коллектора повышенного на коллектор пониженного давления воздуха. Коллектор пониженного давления воздуха на входе соединен с проточной частью газотурбинного двигателя за третьей ступенью компрессора низкого давления. Коллектор повышенного давления воздуха на входе соединен с проточной частью газотурбинного двигателя за третьей ступенью компрессора высокого давления. Между коллектором повышенного давления воздуха и воздушными полостями подшипниковых опор и валов установлен воздухо-воздушный теплообменник, размещенный в канале наружного контура газотурбинного двигателя. Изобретение повышает надежность газотурбинного двигателя путем снижения температуры воздуха, поступающего из коллектора повышенного давления на охлаждение валов газотурбинного двигателя и на наддув воздушных полостей подшипниковых опор. 4 ил.

Приводной центробежный суфлер относится к области авиадвигателестроения, в частности к элементам маслосистемы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Приводной центробежный суфлер ГТД содержит корпус с маслосбрасывающей резьбой и маслоулавливающей канавкой и установленную в нем осевую крыльчатку, вход в которую сообщен с каналом подвода газомасляной смеси, а выход - через газоотводящие окна с выходным патрубком суфлера. Проточная часть крыльчатки выполнена в виде направляющей диафрагмы, увеличивающейся в диаметре в сторону выхода, причем участок диафрагмы с максимальным диаметром, меньшим наружного диаметра лопаток крыльчатки, образует с корпусом дополнительные окна, сообщенные через газоотводящие окна с выходным патрубком суфлера. Лопатки крыльчатки, расположенные в зоне размещения маслоулавливающей канавки, выполнены с выступом, заведенным в последнюю. Маслоулавливающая канавка сообщена со входом регулируемого подпружиненного клапана постоянного перепада, выход из которого сообщен с маслосистемой двигателя. Изобретение позволит повысить эффективность отделения масла от газа и сократить расход масла в двигателе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Двухроторный газотурбинный двигатель содержит роторы низкого и высокого давления, установленные с возможностью вращения в неподвижном картере. Ротор низкого давления содержит компрессор и турбину, соединенные валом низкого давления, поддерживаемым передним опорным подшипником, а также первым задним и дополнительным задним опорными подшипниками. Первый задний опорный подшипник и дополнительный задний опорный подшипник поддерживаются выпускным картером неподвижного картера. Ротор высокого давления установлен на переднем и заднем опорных подшипниках ротора высокого давления. Задний опорный подшипник ротора высокого давления является межвальным опорным подшипником, содержащим внутреннюю дорожку, неподвижно соединенную с ротором турбины высокого давления, и наружную дорожку, неподвижно соединенную с валом низкого давления. Изобретение позволяет уменьшить радиальные зазоры на концах лопаток роторов под нагрузкой, возникающей при маневрировании летательного аппарата. 6 з.п. ф-лы, 5 ил.

Турбореактивный двигатель включает в себя вентилятор (2) с входным обтекателем (3) на рабочем колесе (4) и радиально-упорный подшипник (5) с лабиринтными уплотнениями масляной полости (7), а также компрессор низкого давления (8) и компрессор высокого давления (9). С передней стороны лабиринтных уплотнений последовательно расположены кольцевая полость охлаждающего воздуха повышенного давления и кольцевая полость обогревающего воздуха повышенного давления. Кольцевая полость охлаждающего воздуха на выходе через лабиринтные уплотнения соединена с масляной полостью, а на входе - через трубы, расположенные в каналах опоры масляной полости, незамкнутый коллектор и трубу в масляной полости - с периферийной полостью (17) проточной части (18) компрессора низкого давления (8) на его выходе (19). Кольцевая полость обогревающего воздуха соединена на выходе с воздушными полостями (23) входного обтекателя (3), а на входе - через разрыв незамкнутого коллектора и трубу (25) в масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора - с проточной частью (26) на выходе (27) компрессора высокого давления (9). Достигается повышение надежности двигателя за счет противообледенительного обогрева обтекателя вентилятора и повышения эффективности лабиринтного уплотнения масляной полости радиально-упорного подшипника вентилятора. 3 ил.
Наверх