МАСЛЯНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ОПОРЫ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1998 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к газотурбинным двигателям и касается уплотнения опоры вала.

Известно масляное уплотнение опоры газотурбинного двигателя, содержащее масляную полость с контактным уплотнением, камеру суфлирования и камеру наддува, отделенную от газовоздушного тракта одним лабиринтным уплотнением (Патент США N 3205024, НКИ 308-184, опубл. 1965).

Однако во время работы двигателя воздух высокого давления и высокой температуры попадает в масляную полость, что приводит к повышению температуры и давления в ней и выбросу масла через камеру суфлирования, то есть к масляному "голоданию".

Известно масляное уплотнение опоры газотурбинного двигателя, содержащее масляную полость с контактным уплотнением, камеру суфлирования и камеру наддува, отделенную от газовоздушного тракта двумя ступенями лабиринтного уплотнения (Патент США N 4683714, НКИ 60-39.02, опублик. 1987).

Однако несмотря на наличие 2-го лабиринтного уплотнения существенных улучшений по сравнению с предыдущим решением здесь не происходит.

Наиболее близким решением является масляное уплотнение опоры газотурбинного двигателя, содержащее масляную полость с контактным уплотнением, камеру суфлирования и камеру наддува, отделенную от газовоздушного тракта лабиринтным уплотнением (Патент США N 4542623, фиг. 3, НКИ 60-226.1).

В таком масляном уплотнении горячий воздух высокого давления уже не попадает в масляную полость. Однако воздух из полости наддува, который все же имеет более низкую температуру, также попадает в масляную полость, что приводит к повышению давления в ней и выбросу масла через камеру суфлирования, то есть к масляному "голоданию".

Задача изобретения - резко уменьшить попадание воздуха высокого давления в масляную полость и, как следствие, уменьшить выбросы масла через полость суфлирования, что уменьшает расход масла, а значит и исключает "масляное голодание".

Поставленная задача достигается тем, что в масляном уплотнении опоры газотурбинного двигателя, содержащем масляную полость с контактным уплотнением, камеру суфлирования и камеру наддува, отделенную от газовоздушного тракта уплотнением, камера суфлирования размещена между масляной полостью и камерой наддува, отделена от последней лабиринтным уплотнением и снабжена на выходе регулирующим устройством, выполненным в виде клапана постоянного перепада.

При работе газотурбинного двигателя воздух от компрессора двигателя поступает в камеру наддува, откуда с одной стороны через лабиринтное уплотнение истекает в газовоздушный тракт, а с другой стороны - через лабиринтное уплотнение поступает в камеру суфлирования. Незначительное количество воздуха, поступившего в камеру суфлирования, проходит в масляную полость. Основная часть воздуха выбрасывается из камеры суфлирования через клапан постоянного перепада в атмосферу. Давление в камере суфлирования всегда меньше давления в камере наддува и обеспечивается настройкой регулирующего устройства, в качестве которого можно использовать самый обычный клапан постоянного перепада.

Масляное уплотнение предотвращает попадание воздуха высокого давления и температуры в масляную полость. В самой масляной полости можно держать минимально возможное давление. Поскольку воздух здесь всегда движется из камеры наддува в камеру суфлирования и далее в атмосферу через клапан постоянного перепада, то масло в случае его попадания из масляной полости в камеру суфлирования на переходных режимах немедленно эвакуируется потоком воздуха через клапан постоянного перепада в атмосферу, то это исключает попадание масла в газовоздушный тракт.

На чертеже показан продольный разрез масляного уплотнения.

Масляное уплотнение содержит масляную полость 1 с контактным графитовым уплотнением 2, камеру суфлирования 3 и камеру наддува 4, отделенную от газовоздушного тракта 5 лабиринтным уплотнением 6. Камера суфлирования 3 размещена между масляной полостью 1 и камерой наддува 4 и отделена от последней лабиринтным уплотнением 7. На выходе 8 камеры суфлирования 3 установлен регулирующее устройство в виде клапана постоянного перепада 9.

При работе газотурбинного двигателя воздух от компрессора двигателя поступает в камеру наддува 4, откуда с одной стороны через лабиринтное уплотнение 6 истекает в газовоздушный тракт 5, а с другой стороны - через лабиринтное уплотнение 7 поступает в камеру суфлирования 3. Незначительное количество воздуха, поступившего в камеру суфлирования 3, проходит в масляную полость. Основная часть воздуха выбрасывается из камеры суфлирования 3 через клапан постоянного перепада 9 в атмосферу. Давление в камере суфлирования 3 всегда меньше давления в камере наддува 4 и обеспечивается настройкой клапана постоянного перепада 9.

Масляное уплотнение предотвращает в широком диапазоне режимов работы двигателя попадание воздуха высокого давления и температуры в масляную полость. В самой масляной полости можно держать минимально возможное давление и, как следствие, исключить "масляное голодание". Поскольку воздух здесь всегда движется из камеры наддува в камеру суфлирования и далее в атмосферу через клапан постоянного перепада, то масло в случае его попадания из масляной полости в камеру суфлирования на переходных режимах немедленно эвакуируется потоком воздуха через клапан постоянного перепада в атмосферу, то это исключает попадание масла в газовоздушный тракт.

Масляное уплотнение предназначено для уплотнения вала опоры газотурбинного двигателя. Масляное уплотнение опоры газотурбинного двигателя содержит масляную полость (1) с контактным уплотнением (2), камеру суфлирования (3) и камеру наддува (4), отделенную от газовоздушного тракта уплотнением. Камера суфлирования (3) размещена между масляной полостью (1) и камерой наддува (4), отделена от последней уплотнением (7) и снабжена на выходе регулирующим клапаном (9) постоянного перепада. Такое выполнение масляного уплотнения предотвращает в широком диапазоне режимов работы двигателя попадание воздуха высокого давления и температуры в масляную полость. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Масляное уплотнение опоры газотурбинного двигателя, содержащее масляную полость с контактным уплотнением, камеру суфлирования и камеру наддува, отделенную от газовоздушного тракта уплотнением, отличающееся тем, что камера суфлирования размещена между масляной полостью и камерой наддува, отделена от последней уплотнением и снабжена на выходе регулирующим устройством. 2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что регулирующее устройство выполнено в виде клапана постоянного перепада.