Маслобак авиационного двигателя


 


Владельцы патента RU 2588324:

Открытое акционерное общество "Уфимское моторостроительное производственное объединение" ОАО "УМПО" (RU)

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты. Суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока суфлирующих магистралей, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором. Заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака. Заявленное изобретение позволяет при действии на самолет отрицательных перегрузок исключить выброс в атмосферу тех объемов масла, которые скапливаются в погруженной в масло части маслозаборников, что сокращает расход масла и улучшает экологические характеристики двигателя самолета. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслобаку системы смазки авиационного двигателя, устанавливаемого на сверхзвуковые маневренные самолеты.

Известен маслобак авиационного двигателя, содержащий блок скрепленных между собой суфлирующих магистралей с заборниками, расположенными в разных местах корпуса, подсоединенный к коллектору, сообщенному через суфлер с атмосферой, и отсек отрицательных перегрузок, отделенный от блока суфлирующих магистралей горизонтальной перегородкой (патент RU №2144996, опубл. 27.01.2000 г.).

При выполнении самолетом фигурных полетов, приводящих к возникновению в маслобаке двигателя отрицательных перегрузок, либо при перевернутом полете, часть масла, заключенная в заборнике, погруженном в нижнюю полость корпуса, через суфлирующую магистраль и коллектор выбрасывается в атмосферу, так как суфлер, предназначенный для отвода из маслобака воздуха с включениями мельчайших взвешенных капель масла и его паров и улавливающий их с возвратом в систему смазки двигателя, не предназначен для осаждения масла в жидкой фазе. Выброс масла из маслобака в окружающую атмосферу ухудшает экологические характеристики двигателя, так как авиационное масло обладает токсическим действием как в фазе пара, так и в жидкой фазе, кроме того, увеличивается расход масла на двигателе.

Другим недостатком известного маслобака является низкая надежность суфлирования при выполнении самолетом некоторых фигур высшего пилотажа (например, «Кобра»), когда воздух может скапливаться в нижней части корпуса со стороны передней стенки, а отвод его в верхнюю часть затруднен из-за наличия перегородки отсека отрицательных перегрузок и грузового клапана в ней.

Следствием нарушения суфлирования маслобака будет его вздутие и выброс масла в атмосферу.

Задача изобретения - повышение надежности суфлирования маслобака при выполнении самолетом фигур высшего пилотажа. Технический результат - снижение расхода масла на двигателе.

Указанный технический результат достигается тем, что в маслобаке авиационного двигателя, содержащем блок скрепленных между собой суфлирующих магистралей с заборниками, расположенными в разных местах корпуса, подсоединенный к коллектору, сообщенному через суфлер с атмосферой, и отсек отрицательных перегрузок, отделенный от блока суфлирующих магистралей горизонтальной перегородкой, согласно изобретению суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором, причем заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака.

Целесообразно для повышения надежности суфлирования магистраль суфлирования с заборником в нижней части корпуса снабдить дополнительным заборником, расположенным в нижней части корпуса у передней стенки, соединенным с магистралью суфлирования через коленообразный участок и параллельно подключенным через отверстие в перегородке у передней стенке корпуса к свободному объему маслобака.

Благодаря коленообразным участкам магистрали, которыми заборники, опущенные в нижнюю полость корпуса маслобака, подключены к суфлирующей магистрали и наличию в них параллельного подключения через отверстия в перегородке к свободному объему маслобака, при действии отрицательных перегрузок объемы масла, заполняющие опущенную в масло часть заборников, под действием силы инерции перемещаются в свободный объем маслобака, минуя суфлирующую магистраль. По окончании действия отрицательных перегрузок упомянутые объемы масла возвращаются внутрь отсека отрицательных перегрузок. Выбросы масла из маслобака в окружающую атмосферу в момент действия отрицательных перегрузок, либо при перевороте самолета, будут устранены.

Благодаря наличию в суфлирующей магистрали второго заборника, расположенного в нижней части корпуса со стороны передней стенки, надежность суфлирования маслобака возрастет, что улучшит маневренные качества самолета при выполнении на нем фигур высшего пилотажа.

На чертеже изображена принципиальная схема маслобака сверхзвукового маневренного самолета.

Маслобак содержит корпус 1, у которого между передней и задней стенками 2 и 3 (по полету) расположен блок 4 суфлирующих магистралей с заборниками 5, 6, 7 и 8.

Суфлирующая магистраль 9 с заборниками 7, 8 расположена отдельно от блока 4 суфлирующих магистралей и установлена над горизонтальной перегородкой 10, отделяющей отсек 11 отрицательных перегрузок от остального объема маслобака. Выход из блока 4 суфлирующих магистралей сообщен с коллектором 12 через грузовой клапан 13, а выход из суфлирующей магистрали 9 имеет автономное сообщение с коллектором, минуя грузовой клапан.

Заборники 5 и 6 расположены в верхней части корпуса 1 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 соответственно и обеспечивают суфлирование маслобака при горизонтальном полете самолета, а также при наборе высоты или снижении. Заборники 7 и 8 расположены в нижней части корпуса 1 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 соответственно и обеспечивают суфлирование маслобака в условиях отрицательных перегрузок и переворота самолета, появляющихся при выполнении им фигур высшего пилотажа. Заборники 7 и 8 подсоединены к суфлирующей магистрали 9 через коленообразные участки 14 и 15 магистралей и параллельно подключены через отверстия 16 и 17, выполеннные в перегородке 10 со стороны передней и задней стенок 2 и 3 корпуса 1, к свободному объему маслобака. В перегородку 10 встроен циклон-воздухоотделитель 18 с расположенным внутри него грузовым клапаном 19 и с патрубком 20 подвода к нему масловоздушной смеси от двигателя и грузовой клапан 21 для суфлирования отсека 11 отрицательных перегрузок. Отсек 11 отрицательных перегрузок оборудован инерционным маслозаборником 22 для отвода масла в двигатель.

Маслобак работает следующим образом. Масловоздушная эмульсия от двигателя через патрубок 20 подводится внутрь циклона-воздухоотделителя 18 касательно к его боковой стенке. Отделенный от масла воздух мимо грузового клапана 19 проходит в верхнюю свободную от масла полость корпуса 1, а очищенное от воздушных пузырьков масло под собственным весом по стенкам воздухоотделителя-циклона 18 опускается в нижнюю полость корпуса, заполняя объем отсека 11 отрицательных перегрузок. Чистое масло из отсека 11 отрицательных перегрузок через инерционный маслозаборник 22 поступает в систему смазки двигателя.

При наборе высоты самолетом воздух из верхней части, прилегающей к передней 2 стенки корпуса 1 через заборник 5 по петлеобразному каналу в блоке 4 суфлирующих магистралей, минуя грузовой клапан 13, попадает в коллектор 12 и далее через суфлер удаляется в окружающую атмосферу.

При снижении высоты полета (пикировании) воздух из верхней, прилегающей к задней стенке 3, части корпуса 1, через заборник 6 по центральному каналу в блоке 4 суфлирующих магистралей, минуя грузовой клапан 13, попадает в коллектор 12 и далее через суфлер удаляется в атмосферу.

При горизонтальном полете самолета воздух из верхней части корпуса 1 удаляется одновременно через два заборника 5 и 6.

При действии на самолет отрицательных перегрузок, либо при перевернутом полете, что характерно при выполнении фигур высшего пилотажа, грузовой клапан 13 перекрывает выход из блока 4 суфлирующих магистралей, а грузовые клапаны 19 и 21 перекрывают отверстия, сообщающие отсек 11 со свободным объемом корпуса 1 маслобака, что предотвращает протечку масла из отсека в верхнюю часть корпуса. Объемы масла, заполнившие погруженную в масло часть заборников 7 и 8, под действием сил инерции пролетают в верхнюю часть корпуса 1 через отверстия 16 и 17 в перегородке 10, минуя коленообразные участки 14 и 15 магистралей, что исключает попадание их в суфлирующую магистраль 9 и далее в коллектор 12 с последующим выбросом через суфлер в атмосферу, при этом заборники сообщаются с воздушной полостью отсека 11 отрицательных перегрузок, которая перемещается из верхнего положения в нижнее, благодаря выдавливанию ее маслом под действием сил инерции. Воздух, скапливающийся в нижней части отсека 11, по коленообразным участкам 14 и 15 попадает в суфлирующую магистраль 9; туда же поступает воздух из верхней части корпуса 1, но через отверстия 16 и 17 в перегородке 10. Из суфлирующей магистрали 9 воздух попадает в коллектор 12, обеспечивая дополнительное поджатие грузового клапана 13 к своему седлу и далее через суфлер выбрасывается в атмосферу с минимальными включениями масла.

Заборники 7 и 8 могут включаться в работу как одновременно, так и поочередно в зависимости от типа фигур высшего пилотажа самолета.

Заявленное изобретение позволяет при действии на самолет отрицательных перегрузок исключить выброс в атмосферу тех объемов масла, которые скапливаются в погруженной в масло части маслозаборников, что сокращает расход масла и улучшает экологические характеристики двигателя самолета.

1. Маслобак авиационного двигателя, содержащий блок скрепленных между собой суфлирующих магистралей с заборниками, расположенными в разных местах корпуса, подсоединенный к коллектору, сообщенному через суфлер с атмосферой, и отсек отрицательных перегрузок, отделенный от блока суфлирующих магистралей горизонтальной перегородкой, отличающийся тем, что суфлирующая магистраль с заборником в нижней части корпуса выполнена отдельно от блока, установлена над перегородкой и имеет автономное сообщение с коллектором, причем заборник ее соединен с суфлирующей магистралью через коленообразный участок магистрали и параллельно подключен через отверстие в перегородке, выполненное у задней стенки корпуса, к свободному объему маслобака.

2. Маслобак авиационного двигателя по п.1, отличающийся тем, что магистраль суфлирования с заборником в нижней части корпуса снабжена дополнительным заборником, расположенным в нижней части корпуса у передней стенки, соединенным с магистралью суфлирования через коленообразный участок и параллельно подключенным через отверстие в перегородке у передней стенке корпуса к свободному объему маслобака.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается элементов системы суфлирования авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Перед опорным подшипником установлен через радиальное отверстие в валу стопор в виде цилиндрического штифта так, что выступающие за пределы боковой поверхности вала цилиндрические участки штифта расположены перед торцом внутренней обоймы опорного подшипника, зафиксированной относительно корпуса.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно к разработке энергоустановок с охлаждением масла в замкнутой циркуляционной системе, что характерно для авиационных газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к области эксплуатации газотурбинных двигателей, в частности к двигателям, применяемым в качестве привода газоперекачивающих агрегатов и энергоустановок.

Упругодемпферная опора ротора турбомашины с демпфером с дроссельными канавками, содержащая корпус, втулку, закрепленную в корпусе, упругое кольцо с равномерно чередующимися наружными и внутренними выступами, выполненными соответственно на наружной и внутренней поверхностях кольца, подшипник качения, форсуночное кольцо с форсунками и уплотнение масляной полости опоры.

Изобретение относится к технике, применяемой при транспорте газа по магистральным газопроводам, и может быть использовано в газотранспортной отрасли промышленности для модернизации нагревательных систем для поддержания рабочей температуры масла в маслобаках газотурбинных двигателей (далее - ГТД) неработающих (находящихся в резерве) газоперекачивающих агрегатов, установленных в компрессорных цехах компрессорных станций магистральных газопроводов.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к маслосистеме авиационного газотурбинного теплонапряженного двигателя. В магистраль суфлирования маслобака установлен дополнительный теплообменник, выход из которого подключен к входу в суфлер-сепаратор, а выход из последнего сообщен с атмосферой, причем воздухоотделитель установлен внутрь маслобака так, что воздухоотводящий его канал сообщен со свободным объемом маслобака, а канал подвода соединен с магистралью суфлирования масляных полостей подшипниковых опор ротора.

Изобретение относится к роторным газотурбинным машинам и может быть использовано при монтаже их роторов, в том числе у высокооборотных газотурбинных двигателей, у которых критические частоты вращения роторов находятся в рабочем диапазоне частот.

Изобретение относится к системе снабжения маслом для стационарной газовой турбины, в которой на основании нового соединения компонентов системы снабжения маслом, таких как масляный бак, насосы и теплообменник, а также системы трубопроводов, обеспечивается возможность надежной работы газовой турбины даже при возникающих в течение нескольких часов окружающих температурах до 60°С, без необходимости выполнения этих компонентов для более высоких рабочих температур.

Изобретение относится к упругодемпферным опорам ротора газотурбинного двигателя авиационного и наземного применения. Упругодемпферная опора газотурбинного двигателя включает рессору, которая имеет упругий элемент с фланцем, передний торец которого соединен с торцом фланца корпуса центрального привода, а задний торец - с торцом корпуса опоры.

Передняя опора ротора турбины низкого давления двухвального газотурбинного двигателя содержит радиально-упорный подшипник, кольцевой элемент и V-образные элементы.

Масляная система авиационного газотурбинного двигателя (ГТД) относится к области авиационного двигателестроения. Магистрали откачки масла насосов, подключенных к масляным полостям подшипниковых опор ротора, сообщены с магистралью откачки масла насоса масляной полости коробки привода агрегатов через обратный клапан, подпружиненный в сторону магистралей откачки насосов масляных полостей подшипниковых опор ротора, сопротивление которого близко к разности напоров давления, создаваемых насосами откачки масла масляных полостей подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов. Такое выполнение маслосистемы обеспечивает возможность корректировки гидравлического сопротивления в магистралях откачки насосов с приводом от ротора двигателя, что позволяет восстановить баланс подачи и откачки масла в КПА и избежать перегрева масла в масляной полости КПА и падения давления масла на входе в двигатель. 1 ил.

Упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины относится к ГТД авиационного и наземного применения, а именно к конструкции упругодемпферной опоры компрессора мощной турбомашины наземного применения или мощного ГТД тяжелого самолета, не летающего в перевернутом полете. Предложена упругодемпферная опора ротора тяжелой турбомашины, содержащая корпус, смонтированный на роторе подшипник качения, втулку, жестко закрепленную в корпусе и имеющую на торце внутренний бурт, в который упирается подшипник качения своим внешним кольцом, демпферный зазор, в который под давлением подачи подается масло, уплотненный по торцам резиновыми уплотнительными кольцами, радиально-торцовое уплотнение, выполненное в виде крышки, закрепленной на корпусе, закрепленной на роторе и вращающейся вместе с ним втулки, уплотнительного разрезного графитового кольца, прижатого давлением воздуха к крышке и втулке, лабиринтного уплотнения, образованного крышкой и лабиринтным кольцом, закрепленным на роторе и вращающимся вместе с ним, форсуночное кольцо с форсунками, через которые масло подается на смазку подшипника и уплотнительного стыка разрезного графитового кольца с втулкой радиально-торцового уплотнения. Демпферный зазор выполнен между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, или втулкой, с натягом насаженной на внешнее кольцо подшипника (в этом случае все нижеописанные конструктивные элементы и мероприятия, выполняемые во внешнем кольце подшипника, будут выполняться в этой втулке). Два резиновых уплотнительных кольца уплотняют торцы демпфирующего зазора и торец зазора между втулкой, закрепленной в корпусе, и внешним кольцом подшипника, расположенного над форсуночным кольцом, и третье резиновое уплотнительное кольцо уплотняет второй торец этого зазора, и уплотнительные кольца размещены в кольцевых канавках, выполненных на наружной поверхности внешнего кольца подшипника. Натяг в резиновых уплотнительных кольцах и диаметр их поперечного сечения выбраны таким образом, что обеспечивается надежное уплотнение этих зазоров и отсутствует взаимное проскальзывание с сухим трением резиновых уплотнительных колец по контактным поверхностям канавок и внутренней поверхности втулки, закрепленной в корпусе, при прецессировании ротора с амплитудой смещения ротора в опоре, равной величине демпферного зазора. Форсуночное кольцо запрессовано в расточку внешнего кольца подшипника. Масло поступает под давлением подачи в демпферный зазор из герметичной полости в корпусе через кольцевую канавку, выполненную в корпусе, и отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, равнораспределенные по окружности, а в форсуночное кольцо - из другой герметичной полости в корпусе через другую кольцевую канавку в нем, отверстия во втулке, закрепленной в корпусе, также равнораспределенные по окружности, кольцевую канавку, выполненную на наружной поверхности внешнего кольца подшипника в зазоре над форсуночным кольцом и отверстия в этом кольце подшипника, расположенные в секторе, который занимает канавка, выполненная в форсуночном кольце, соединяющая его форсунки. В демпферном зазоре во внешнем кольце подшипника выполнено сквозное дроссельное отверстие. Центрирующая пружина выполнена в виде упругого кольцевого сектора, нижними концами жестко соединенного с крышкой радиально-торцового уплотнения. Во внешнем кольце подшипника выполнен паз под шпонку, а ответный паз под шпонку выполнен в центрирующей пружине. В эти пазы с упором в дно каждого из пазов вставлена шпонка с натягом по ее боковым поверхностям, величина которого подобрана таким образом, что при монтаже ротора в опору со смонтированными в ней втулкой, подшипником с форсуночным кольцом, крышкой радиально-торцового уплотнения с установленной в центрирующей пружине шпонкой, а также при работе турбомашины, не происходило взаимного проскальзывания с сухим трением боковых контактных поверхностей шпонки и пазов. Высота шпонки подобрана таким образом, что при установке ротора в опору и действии на центрирующую пружину силы веса ротора демпфирующий зазор становился концентричным, либо для установления концентричности этого зазора требовалось усилие в несколько десятков Н. Центрирующая пружина выполнена с большой податливостью, например такой, что при действии на нее силы веса ротора, приходящейся на опору, она сдеформируется на 3÷5 мм. На другом торце внешнего кольца подшипника выполнен выступ, входящий в ответный паз в бурте втулки, закрепленной в корпусе, с зазором по периметру паза, равным величине демпферного зазора. В бурте этой втулки выполнены три равнораспределенных по окружности сквозных паза для визуального или с помощью щупа контроля концентричности демпферного зазора. Предложенная упругодемпферная опора ротора компактна и способна обеспечить высокие упругодемпфирующие характеристики мощной турбомашине в условиях воздействия на опору больших статических (силы веса ротора, приходящейся на опору) и динамических нагрузок. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.
Наверх