МАСЛОСИСТЕМА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2020 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, а именно, к масляной системе авиационного газотурбинного двигателя (ГТД).

Известна маслосистема ГТД, содержащая маслобак с размещенным внутри него неприводным центробежным воздухоотделителем и электромагнитный сигнализатор металлических частиц в масле накопительного типа (см. патент RU 2312240 класса F02С 7/06, опубл. в 2007 г.).

В известной системе смазки в сигнализаторе металлических частиц в масле не используется предварительная сепарация частиц в поле центробежных сил, образующихся при вращении потока масла в центробежном неприводном воздухоотделителе, что снижает надежность работы системы из-за ухудшения чувствительности сигнализатора к улавливанию металлических частиц.

Задача изобретения - использовать предварительную сепарацию металлических частиц в поле центробежных сил, образующихся при вращении потока масла в неподвижном центробежном воздухоотделителе, путем организации совместной работы сигнализатора металлических частиц и неприводного центробежного воздухоотделителя.

Указанная задача решается тем, что в известной маслосистеме ГТД, содержащей маслобак с размещенным внутри него неприводным центробежным воздухоотделителем и электромагнитный сигнализатор металлических частиц в масле накопительного типа, согласно изобретению, сигнализатор установлен на маслобаке, а магнит сигнализатора направлен внутрь полости маслобака таким образом, что его концевая часть через отверстия, выполненные в стенке маслобака и боковой стенке воздухоотделителя, выведена в проточную часть последнего.

Установка концевой части магнита сигнализатора внутрь проточной части воздухоотделителя позволяет разместить ее у боковой стенки воздухоотделителя, на внутренней стороне которой происходит осаждение тяжелых фракций масла (металлических частиц) под действием центробежных сил, образующихся вследствие закрутки потока масла, поступающего в воздухоотделитель, по касательной к его боковой стенке.

Технический результат изобретения - повышение надежности работы маслосистемы.

На чертеже изображена принципиальная схема маслосистемы авиационного ГТД.

Маслосистема содержит масляные полости 1 и 2 подшипниковых опор роторов компрессора и турбины и масляную полость 3 коробки приводных агрегатов (КПА). Каждая из масляных полостей 1, 2 и 3 подключена к входу своего откачивающего насоса, соответственно 4, 5 и 6. Магистрали откачки насосов 4, 5 и 6 объединены в единую откачивающую магистраль 7, которая выведена внутрь расположенного в маслобаке 8 неподвижного центробежного воздухоотделителя 9 по касательной к стенке последнего с помощью внешнего подводящего патрубка 10. Воздухоотделитель выполнен из токопроводящего материала и установлен в горизонтальной перегородке 11, разделяющей внутреннюю полость маслобака 8 на два изолированных отсека: циркуляционный - 12 под перегородкой и свободный - 13 над ней. В верхнем основании воздухоотделителя 9 выполнено отверстие 14 для отвода воздуха из внутренней его полости в свободный отсек 13, а нижнее основание опущено в циркуляционный отсек 12 маслобака 8. Для предотвращения перетекания масла из циркуляционного отсека 12 в свободный отсек 13 при отрицательных перегрузках в самолете маслобак 8 оборудован грузовыми клапанами 15 и 16, установленными, соответственно, в воздухоотделителе 9 и горизонтальной перегородке 11.

Маслосистема содержит также нагнетающий насос 17 с магистралями всасывания и нагнетания 18, 19. В последней установлен топливомасляный теплообменник 20 и перепускной клапан 21, обеспечивающий перепуск масла через трубку 22 в верхнюю полость циркуляционного отсека 12. Для отвода воздуха из масляных полостей 1, 2 и 3 и маслобака 8 предусмотрен приводной центробежный воздухоотделитель (суфлер) 23, выход из которого выведен в атмосферу.

К маслобаку 8 крепится электромагнитный сигнализатор 24 металлических частиц в масле так, что концевая часть магнита 25, обращенная внутрь маслобака, выведена через отверстие 26 в маслобаке и отверстие 27 в воздухоотделителе 9 в проточную полость последнего с внутренней стороны боковой стенки. Между отверстием 27 и концевой частью магнита 25 установлена прокладка 28 из диэлектрика.

При запуске ГТД масло из маслобака 8 по всасывающей магистрали 18 поступает на вход нагнетающего насоса 17 и выходит из него под давлением, попадая через топливомасляный теплообменник 20 в магистраль нагнетания 19, на выходе которой поток масла раздваивается: большая его часть направляется к форсункам масляных полостей 1, 2 и 3, соответственно, подшипниковых опор роторов компрессора, турбины и КПА, а меньшая часть через перепускной клапан 21 по трубке 22 возвращается в верхнюю полость циркуляционного отсека 12 маслобака 8. Отработанная в масляных полостях 1, 2 и 3 смазка вместе с металлическими частицами - продуктом износа трущихся деталей ГТД, и частью воздуха забирается откачивающими насосами 4, 5 и 6 и переправляется ими через единую магистраль 7 откачки масла и патрубок 10 внутрь воздухоотделителя 9, где масловоздушная смесь закручивается на внутренней стороне его боковой стенки, при этом металлические частицы (как наиболее тяжелая фракция смеси) под действием центробежных сил откидываются к боковой стенке вместе с маслом, а воздух - легкая фракция смеси, собирается в центральной части воздухоотделителя и через отверстие 14 мимо грузового клапана 15 попадает в свободный объем 13 маслобака 8, откуда через систему суфлирующих магистралей, сообщающих между собой масляные полости 1, 2 и 3 подшипниковых опор роторов компрессора, турбины и КПА, переправляется на вход приводного центробежного воздухоотделителя 23 и далее в атмосферу, а уловленное им масло возвращается в КПА для повторного использования. Осажденные на внутреннюю стенку воздухоотделителя 9 металлические частицы смываются потоком масла и под действием сил тяжести опускаются к его нижнему основанию, где притягиваются к концевой части магнита 25 сигнализатора 24. Индикация магнитной сигнализации осуществляется при замыкании электрической цепи металлическими частицами зазора между магнитом 25 и боковой стенкой воздухоотделителя 9. При отрицательных перегрузках на самолете отверстие 14 в циклоне 9 перекрывается грузовым клапаном 15, а металлические частицы перемещаются в верхнюю полость воздухоотделителя, где временно скапливаются у верхнего основания. Воздух из внутренней полости воздухоотделителя перетекает в свободный отсек 13 через нижнюю часть циркуляционного отсека 12. При возврате самолета к нормальному полету металлические частицы под действием сил тяжести возвращаются к исходному положению

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и касается устройства масляной системы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). Маслосистема содержит маслобак, неприводной центробежный воздухоотделитель, размещенный внутри маслобака, и электромагнитный сигнализатор металлических частиц в масле накопительного типа. Последний работает совместно с неприводным центробежным воздухоотделителем (циклоном), что позволяет использовать предварительную сепарацию металлических частиц в поле центробежных сил, образующихся вследствие закрутки потока масла, поступающего в циклон по касательной к его боковой стенке. Осуществление изобретения позволит значительно повысить надежность работы маслосистемы. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Маслосистема газотурбинного двигателя, содержащая маслобак с размещенным внутри него неприводным центробежным воздухоотделителем и электромагнитный сигнализатор металлических частиц в масле накопительного типа, отличающаяся тем, что сигнализатор установлен на маслобаке, а магнит сигнализатора направлен внутрь полости маслобака таким образом, что его концевая часть через отверстия, выполненные в стенке маслобака и боковой стенке воздухоотделителя, выведена в проточную часть последнего.

2. Маслосистема газотурбинного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что маслобак снабжен горизонтальной перегородкой, разделяющей его внутреннюю полость на два изолированных отсека, в которой установлен неприводной центробежный воздухоотделитель.