МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2015 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и касается устройства маслосистемы газотурбинного двигателя (ГТД).

Известна масляная система ГТД, содержащая подключенную к масляным полостям опор ротора магистраль откачки масловоздушной эмульсии, сообщенную с маслобаком, и центробежный суфлер с магистралью сброса уловленного суфлером масла (патент RU №2117794, опубл. 20.08.1998 г.).

В известной маслосистеме для повышения эффективности работы центробежного суфлера магистраль сброса уловленного им масла подведена на вход дополнительного насоса откачки масла, что усложняет конструкцию маслосистемы, так как для приведения насоса во вращение необходим дополнительный приводной вал в коробке привода агрегата (КПА) и место на ней для установки и крепления насоса, что увеличивает ее габариты и массу.

Использование дополнительного насоса откачки в магистрали сброса уловленного суфлером масла снижает надежность работы маслосистемы двигателя в случае отказа насоса из-за поломки его качающих узлов (шестерен), так как прекращается возврат в маслосистему уловленной суфлером смазки, которая будет выбрасываться в окружающую атмосферу через воздухоотводящий канал центробежного суфлера, что приведет к потере масла на двигателе, заклиниванию ротора и отказу его в работе.

Отказ насоса из-за его поломки возможен, в частности, потому, что запас его производительности на порядок превышает объемный расход масла в магистрали сброса уловленной суфлером смазки, поэтому большую часть времени он работает вхолостую (без смазки).

Задачей изобретения является упрощение конструкции масляной системы ГТД. Технический результат - повышение надежности работы маслосистемы.

Указанный технический результат достигается тем, что в масляной системе газотурбинного двигателя, 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, согласно изобретению 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.

Целесообразно диффузор вывести внутрь установленного в маслобаке центробежного воздухоотделителя-циклона касательно к его боковой стенке с помощью внутренней трубки или (на чертеже не показано) внешней трубки.

В эжекторе происходит увеличение полного давления низконапорного потока масловоздушной эмульсии, вытекающей из магистрали сброса уловленной суфлером смазки под действием струи масловоздушной эмульсии (высоконапорной), вытекающей из магистрали откачки. Происходит перенос энергии из одного потока в другой. Благодаря непрерывному захвату частиц эжектируемого потока высоконапорной струей из магистрали откачки и увлечению их в смесительную камеру поддерживается разряжение на входе в камеру, обеспечивающее подсос эжектируемого потока масловоздушной смеси из магистрали сброса масла. В результате отпадает необходимость в использовании на выходе магистрали сброса уловленной суфлером смазки, специального насоса откачки масла, что упрощает конструкцию маслосистемы и повышает ее надежность.

На чертеже изображена принципиальная схема маслосистемы газотурбинного двигателя. Масляная система включает в себя масляные полости подшипников опор ротора 1 и масляную полость коробки приводных агрегатов (КПА) 2. Каждая из масляных полостей 1 и 2 подключена всасывающей магистралью 3 к своему откачивающему насосу, выполненному конструктивно в едином блоке откачивающих насосов (БОН) 4, выход из которого через магистраль откачки 5 сообщен с соплом 6 эжектора 7, встроенного в магистраль откачки перед входом в маслобак 8. Снаружи сопла 6 соосно ему установлено сопло 9, выполненное на конце магистрали сброса масла 10, уловленного центробежным суфлером 11, установленным на КПА 12. Центробежный суфлер 11 снабжен масляной канавкой 13, сообщенной со входом в магистраль 10. Сопло 9 через смесительную камеру 14 соединено с диффузором 15, выведенным внутрь центробежного воздухоотделителя - циклона 16 с помощью трубки 17 касательно к его боковой стенке. Маслосистема снабжена нагнетающим насосом 18, вход в который всасывающей магистралью 19 сообщен с маслобаком 8, а выход подключен к форсункам в масляных полостях 1 и 2. Масляная полость 2 КПА и масляная полость маслобака 8 через систему суфлирующих магистралей сообщены со входом в центробежный суфлер 11, воздухоотводящий канал 20 которого сообщен с окружающей атмосферой.

При работе ГТД масло из маслобака 8 поступает на вход нагнетающего насоса 18 и далее через фильтр и теплообменник попадает на форсунки в масляных полостях 1 опор ротора и в масляной полости КПА. Отработанная смазка в виде масловоздушной эмульсии по всасывающим магистралям 3 из масляных полостей 1 и 2 попадает в откачивающие насосы БОН 4. На выходе БОН 4 формируется высоконапорный поток масловоздушной эмульсии, который через магистраль откачки 5 поступает в сопло 6 эжектирующего агента, при этом из магистрали 10 сброса уловленной центробежным суфлером 11 смазки в сопло эжектируемого агента 9 поступает низконапорный поток масловоздушной эмульсии. В смесительную камеру 14 эжектора 7 эжектируемый и эжектирующий потоки масловоздушной эмульсии поступают раздельно, однако при дальнейшем течении благодаря турбулентному смешению потоков происходит перенос энергии из одного потока в другой. В диффузоре 15, установленном на выходе смесительной камеры 14, скоростной напор смеси частично преобразуется в статическое давление. Из диффузора 15 по внутренней трубке 17 смесь двух потоков поступает внутрь центробежного воздухоотделителя-циклона 16 касательно к его боковой стенке. Воздух, отделившийся от масловоздушной эмульсии в центробежном суфлере 11, проходит через воздухоотводящий канал 20 в окружающую атмосферу.

В связи с вышеизложенным, по мнению заявителя, на основании уровня техники очевидно, что при реализации заявленной масляной системы газотурбинного двигателя достигается вышеприведенный технический эффект, заключающийся в повышении надежности ее работы.

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.

1. Масляная система газотурбинного двигателя, содержащая подключенную к масляным полостям опор ротора магистраль откачки масловоздушной эмульсии, сообщенную с маслобаком, и центробежный суфлер с магистралью сброса в маслобак уловленного суфлером масла, отличающаяся тем, что 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.

2. Масляная система по п. 1, отличающаяся тем, что диффузор выведен внутрь установленного в маслобаке центробежного воздухоотделителя-циклона касательно к его боковой стенке с помощью внутренней трубки.