УСТРОЙСТВО СЛИВА МАСЛА ИЗ ЦЕНТРАЛЬНОГО ПРИВОДА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2009 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к узлам приводов авиационных газотурбинных двигателей, газотурбинных установок наземного применения.

Известна конструкция газотурбинного двигателя, в котором масло подается на смазку подшипниковых опор компрессора, вентилятора и зубчатых колес центрального привода, затем сливается во внутренние полости силового корпуса и по его центральной стойке поступает самотеком в коробку приводных агрегатов двигателя («Отечественная авиация и ракетно-космическая техника», 1944-2000, Москва, «Акс - Конверсалт», 2000, раздел ЗМКБ «Прогресс», стр.320, конструкторская схема двигателя АИ-25).

Недостатком известной конструкции является то, что продукты износа деталей или металлическая стружка, или обломки деталей в случае разрушения компрессора, вентилятора, центрального привода, в том числе нормально изнашивающийся материал лабиринтных уплотнений полостей этих узлов, неизбежно попадают во внутреннюю полость коробки приводных агрегатов. Это приводит к тому, что подшипниковые опоры, зубчатые колеса, шлицевые валики, корпусные и другие детали коробки выходят из строя.

Наиболее близким к заявляемой конструкции является устройство для отвода смазки газотурбинного двигателя, в котором вал передачи крутящего момента с ободом имеет зазор между стенками корпусной детали (патент JP 7004262, F01M 1/06), - прототип.

Недостатком известной конструкции, принятой за прототип, является то, что продукты износа и металлические частицы, имеющие более высокую удельную массу, чем масло, и размеры, меньшие или равные зазору между стенками корпусной детали, за счет центробежной силы отбрасываются на кромку обода и проникают во внутреннюю полость коробки. Кроме этого, после остановки двигателя масло стекает из внутренних полостей силового корпуса и, неся в себе продукты износа, сливается через зазор в корпус коробки. В известной конструкции коробка защищена лишь от крупных частиц, но не от металлической стружки, которая также выводит из строя коробку приводных агрегатов.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности работы приводных агрегатов газотурбинного двигателя путем исключения попадания в полость коробки механических частиц и стружки за счет отвода масла в отдельную откачивающую магистраль.

Сущность технического решения заключается в том, что в устройстве слива масла из центрального привода газотурбинного двигателя, включающем в себя силовой корпус, опору с подшипниками качения, ведомое коническое зубчатое колесо, вал передачи крутящего момента к коробке приводов, согласно изобретению в силовом корпусе расположен защитный корпус, охватывающий вал с минимально необходимым для сборки кольцевым зазором, причем защитный корпус имеет приемную и внутреннюю полости, герметично соединенные со сливным трубопроводом, откачивающим насосом, фильтром-сигнализатором.

Расположение в силовом корпусе защитного корпуса, охватывающего вал с минимально необходимым для сборки кольцевым зазором, отделяет полость центрального привода, вентилятора и компрессора от полости коробки приводов, что защищает полость коробки приводов от проникновения в нее металлической стружки вместе со сливаемым маслом и в целом повышает надежность коробки.

Герметичное соединение защитного корпуса, состоящего из приемной и внутренней полостей, со сливным трубопроводом, откачивающим насосом и фильтром-сигнализатором позволяет раздельно диагностировать работу коробки, опор роторов, опор и зубчатых колес центрального привода путем контроля фильтром-сигнализатором наличия стружки в масле.

На чертеже изображен общий вид устройства слива масла в разрезе.

Устройство состоит из силового корпуса 1, опоры 2, ведомого конического зубчатого колеса 3. Вал передачи крутящего момента 4 соединен с зубчатым колесом 3 и коробкой приводов (на чертеже не показана). Защитный корпус 5 с приемной полостью 6 и внутренней полостью 7 отделяет полость 8 вентилятора, полость 9 центрального привода и полость 10 опоры компрессора от полости 11 коробки приводов. Сливной трубопровод 12 герметично соединен с полостью 7 и откачивающим насосом 13. Насос 13 соединен с фильтром-сигнализатором 14.

Устройство работает следующим образом. При работе двигателя масло через жиклеры 15 подается для смазки к опорам компрессора, вентилятора, центрального привода, зубчатым парам компрессора и центрального привода, к опорам зубчатых колес, например к подшипнику 16. Под действием центробежных сил вращающимися зубчатыми колесами, валами, подшипниками и элементами их крепления, например чашечным замком 17, масло разбрызгивается на внутренние поверхности силового корпуса 1, на поверхности опоры 2, а затем самотеком стекает вниз в приемную полость 6. Далее масло движется по внутренней полости 7 корпуса 5 и попадает в сливной трубопровод 12, герметично соединенный с корпусом 5. На выходе трубопровода 12 масло откачивается насосом откачки 13 и далее подается на фильтр-сигнализатор 14, где происходит контроль наличия или отсутствия в нем металлической стружки.

После окончания работы двигателя масло стекает самотеком по внутренним стенкам корпуса 1, стенкам опоры 2 и через детали подшипника 16. Проходя через подшипник 16, в отсутствие центробежных сил, масло попадает на наружную поверхность чашечного замка 17, наружный диаметр которого превышает внутренний диаметр защитного корпуса 5.

Таким образом, попадание масла и металлической стружки в зазор 18, а значит и в полость 11 коробки приводов, исключено. Кроме того, устройство позволяет диагностировать источник происхождения металлической стружки и исключает необходимость снятия коробки для его обнаружения.

Устройство слива масла из центрального привода газотурбинного двигателя позволяет исключить попадание в полость коробки приводов механических частиц и стружки за счет отвода масла в отдельную откачивающую магистраль, что приводит к повышению надежности работы приводных агрегатов газотурбинного двигателя. В силовом корпусе расположен защитный корпус, охватывающий вал с минимально необходимым для сборки кольцевым зазором. Защитный корпус имеет приемную и внутреннюю полости, герметично соединенные со сливным трубопроводом, откачивающим насосом, фильтром-сигнализатором. Защитным корпусом полости вентилятора, центрального привода и компрессора отделены от полости коробки приводов. 1 ил.

Устройство слива масла из центрального привода газотурбинного двигателя, включающее в себя силовой корпус, опору с подшипниками качения, ведомое коническое зубчатое колесо, вал передачи крутящего момента к коробке приводов, отличающееся тем, что в силовом корпусе расположен защитный корпус, охватывающий вал с минимально необходимым для сборки кольцевым зазором, причем защитный корпус имеет приемную и внутреннюю полости, герметично соединенные со сливным трубопроводом, откачивающим насосом, фильтром-сигнализатором.