МАСЛОСИСТЕМА АВИАЦИОННОГО ТУРБОРЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2016 года по МПК F02C7/06 

Известна маслосистема авиационного газотурбинного двигателя (ГТД), содержащая масляные полости подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов (КПА), подключенные к откачивающим насосам, часть которых расположена внутри масляных полостей опор, и магистрали откачки масла насосов, объединенные в единую магистраль, выведенную через воздухоотделитель в маслобак (патент RU №2468227, кл. F02C 7/06, опубл. 27.11.2012).

Известная маслосистема не обеспечивает надежность откачки масла из масляной полости коробки привода агрегатов. Откачивающие насосы подшипниковых опор ротора, расположенные внутри масляных полостей последних с приводом непосредственно от ротора двигателя (без редуктора), имеют максимальную частоту вращения и, следовательно, большую напорность, чем откачивающий насос с приводом через шестеренные передачи КПА.

При объединении магистралей откачки насосов КПА и подшипниковых опор ротора в единую магистраль повышенное давление на выходе откачивающих насосов подшипниковых опор ротора попадает в выходную полость откачивающего насоса КПА и производительность последнего снижается, что приводит к тому, что баланс подачи и откачки масла в КПА нарушается, поэтому масло из маслобака постепенно начинает перетекать в масляную полость КПА, что приводит к ее переполнению и перегреву масла.

Поскольку объем масляной полости КПА соизмерим с объемом маслобака, уход масла из маслобака в КПА может привести к падению давления масла на входе в двигатель и отказу его в работе.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является повышение надежности откачки масла из масляной полости КПА за счет возможности корректировки гидравлического сопротивления на выходе откачивающего насоса КПА.

Заявленный технический результат достигается тем, что в маслосистеме авиационного газотурбинного двигателя, содержащей масляные полости подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов, подключенные к откачивающим насосам, часть которых расположена внутри масляных полостей опор, и магистрали откачки масла насосов, объединенные в единую магистраль, выведенную через воздухоотделитель в маслобак, согласно изобретению магистрали откачки масла насосов, подключенных к масляным полостям подшипниковых опор ротора, сообщены с магистралью откачки масла насоса масляной полости КПА 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.

Установка обратного клапана между магистралями откачки масла насосов подшипниковых опор ротора и КПА позволит устранить противодавление в выходной полости откачивающего насоса КСА со стороны откачивающих насосов подшипниковых опор ротора, имеющих повышенную напорность вследствие большей частоты вращения, чем откачивающий насос КПА, что будет способствовать восстановлению баланса подачи и откачки масла в масляной полости КПА.

На прилагаемой схеме изображена заявляемая маслосистема авиационного газотурбинного двигателя.

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя содержит масляные полости 1,2,3 подшипниковых опор ротора и масляную полость 4 КПА. Каждая из масляных полостей подключена к входу своего откачивающего насоса, соответственно 5, 6, 7 и 8. Всасывающие магистрали насосов 5, 6, 7, 8 снабжены заборниками масла соответственно 9, 10, 11 и 12, установленными в нижней части масляных полостей, соответственно 1, 2, 3 и 4, а магистрали откачки 13, 14, 15 и 16 объединены в единую магистраль 17 сброса масла через воздухоотделитель 18 в маслобак 19.

Между магистралями откачки 13, 14, 15 и магистралью откачки 16 установлен обратный клапан 20, снабженный регулируемой пружиной 21, для настройки давления открытия клапана, подпружиненной в сторону магистралей откачки 13, 14, 15 насосов 5, 6, 7. Сопротивление обратного клапана 20 должно быть близким к разности напоров давления, создаваемых насосами откачки масла 5, 6, 7 масляных полостей 1, 2, 3 подшипниковых опор ротора и масляной полости 4 КПА. Маслосистема оборудована нагнетающим насосом 22. Для отвода воздуха из масляных полостей 1, 2, 3, 4 в маслосистеме предусмотрены два суфлера 23 и 24. Для отвода масла, уловленного в суфлере 23, предусмотрен дополнительный откачивающий насос 25.

Устройство работает следующим образом. При работе двигателя масло из маслобака 1 попадает на вход нагнетающего насоса 22, а затем через систему масляных магистралей подводится через масляные форсунки в масляные полости 1, 2, 3, 4. Отработанное масло из масляных полостей 1, 2, 3 и 4 поступает к маслозаборникам 9, 10, 11 и 12 откачивающих насосов 5, 6, 7, 8, переправляется далее в магистрали откачки 13, 14, 15 и 16, которые объединены в магистраль 17.

Из магистрали 17 масло через воздухоотделитель 18 попадает в маслобак 19, туда же попадает масло с выхода дополнительного откачивающего насоса 25. Воздух из масляных полостей 1, 2, 3, 4 с помощью суфлеров 23 и 24 удаляется в атмосферу. Обратный клапан 20, установленный между магистралями откачки 13, 14, 15 откачивающих насосов 5, 6, 7 и магистралью откачки 16 откачивающего насоса 8, позволит корректировать гидравлическое сопротивление на выходе из насоса 8 для предотвращения перетекания масла из магистралей откачки 13, 14, 15 через зазоры в качающем узле насоса 8 внутрь масляной полости 4.

Регулировка давления открытия клапана 20 с помощью устройства 21 позволит упростить операцию настройки. Реализация изобретения позволит обеспечить баланс подачи и откачки масла в масляной полости КПА на всех режимах работы двигателя при разных частотах вращения откачивающих насосов КПА и откачивающих насосов подшипниковых опор ротора авиационного ГТД.

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.

Масляная система авиационного газотурбинного двигателя, содержащая масляные полости подшипниковых опор ротора и коробки привода агрегатов, подключенные к откачивающим насосам, часть которых расположена внутри масляных полостей опор, и магистрали откачки масла насосов, объединенные в единую магистраль, выведенную через воздухоотделитель в маслобак, отличающаяся тем, что 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.