Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя Российский патент 2022 года по МПК F02C7/06 

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслосистеме авиационного газотурбинного двигателя (ГТД).

В качестве прототипа выбрана известная маслосистема ГТД, содержащая маслобак с горизонтальной перегородкой, разделяющей его на циркуляционный отсек в нижней части маслобака и отсек свободного объема в верхней части маслобака, масляный фильтр, корпус которого закреплен в горизонтальной перегородке, магистраль подвода масла с теплообменником, сообщенную с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, сифонный затвор, восходящая часть петли которого образована магистралью подвода масла, а нисходящая часть петли сифонного затвора образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра, жиклер, трубу суфлирования, установленную в отсеке свободного объема (RU 2539928).

Недостаток известной маслосистемы ГТД состоит в том, что жиклер стравливания воздуха расположен в свободном объеме маслобака где размещена труба суфлирования, сообщенная с центробежным суфлером.

При работе двигателя из жиклера постоянно под давлением вытекает масло, которое смешивается с воздухом, что приводит к увеличению его концентрации в свободном объеме маслобака в составе газомасляной смеси. Упомянутая смесь поступает в трубу суфлирования, а затем в центробежный суфлер. На качество очистки воздуха центробежным суфлером в первую очередь влияет концентрация масла в газомасляной смеси. При большом содержании масла в газомасляной смеси ухудшается эффективность работы суфлера и часть масла вместе с воздухом выбрасывается в атмосферу, что приводит к повышенному расходу масла в двигателе и загрязнению окружающей среды.

Технические результаты, достигаемые заявленным устройством, заключаются в уменьшении концентрации масла газомасляной смеси в свободном объеме маслобака, более эффективном разделении масла и воздуха в трубе суфлирования и в центробежном суфлере, снижении выброса масла в составе газомасляной смеси в атмосферу, уменьшении уровня загрязнения окружающей среды и сокращении финансовых затрат на последующее приобретение масла.

Указанные технические результаты достигаются тем, что в известной маслосистеме, содержащей маслобак с горизонтальной перегородкой, разделяющей его на циркуляционный отсек в нижней части маслобака и отсек свободного объема в верхней части маслобака, масляный фильтр, корпус которого закреплен в горизонтальной перегородке, магистраль подвода масла с теплообменником, сообщенную с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, сифонный затвор, восходящая часть петли которого образована магистралью подвода масла, а нисходящая часть петли сифонного затвора образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра, жиклер, трубу суфлирования, установленную в отсеке свободного объема, согласно настоящему изобретению, труба суфлирования снабжена рубашкой охлаждения, сообщенной патрубком с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, а трубками - с циркуляционным отсеком, причем один конец патрубка встроен в верхнюю часть боковой стенки корпуса масляного фильтра, а другой его конец снабжен жиклером.

Снабжение трубы суфлирования рубашкой охлаждения позволяет охладить в ней газомасляную смесь, что приводит к более эффективному предварительному отделению масла из газомасляной смеси за счет конденсации масла на ее стенках. В связи с этим в центробежном суфлере происходит более эффективное разделение масла и газа, что приводит к уменьшению потерь масла и снижению выброса неотделенного от газа масла в окружающую среду.

Соединение рубашки охлаждения с внутренней полостью корпуса масляного фильтра посредством патрубка с жиклером позволяет исключить попадание масла из сифонного затвора в свободный объем маслобака, что приводит к снижению концентрации масла в газомасляной смеси, поступающей в центробежный суфлер, в связи с этим в центробежном суфлере происходит более эффективное разделение масла и газа, что приводит к уменьшению потерь масла и снижению выброса неотделенного от газа масла в окружающую среду.

Преимущественно, большая часть корпуса масляного фильтра расположена в циркуляционном отсеке маслобака.

Во внутреннюю полость корпуса масляного фильтра из теплообменника поступает охлажденное масло, а так как он большей частью погружен в масло, находящееся в циркуляционном отсеке маслобака, то температура последнего снижается, что благоприятно сказывается на работе маслосистемы авиационного двигателя.

Сущность настоящего изобретения поясняется фигурами чертежей.

На фиг. 1 показан фрагмент поперечного разреза маслобака.

На фиг. 2 показан поперечный разрез трубы суфлирования с рубашкой охлаждения.

На фиг. 3 показан фрагмент гидравлической схемы маслосистемы ГТД.

Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя, содержит маслобак 1 с горизонтальной перегородкой 2, разделяющей его на циркуляционный отсек 3 в нижней части маслобака 1 и отсек 4 свободного объема в верхней части маслобака 1, масляный фильтр 5, корпус 6 которого закреплен в горизонтальной перегородке 2, магистраль подвода 7 масла с теплообменником 8, сообщенную с внутренней полостью корпуса 6 масляного фильтра 5, сифонный затвор 9, восходящая часть петли которого образована магистралью подвода 7 масла, а нисходящая часть петли сифонного затвора 9 образована внутренней полостью корпуса 6 масляного фильтра 5, жиклер 10, трубу суфлирования 11, установленную в отсеке 4 свободного объема. Труба суфлирования 11 снабжена рубашкой охлаждения 12, сообщенной патрубком 13 с внутренней полостью корпуса 6 масляного фильтра 5, а трубками 14 с циркуляционным отсеком 3, причем один конец патрубка 13 встроен в верхнюю часть 15 боковой стенки корпуса 6 масляного фильтра 5, а другой его конец снабжен жиклером 10.

Большая часть корпуса 6 масляного фильтра 5 расположена в циркуляционном отсеке 3 маслобака 1.

При запуске ГТД масло из маслобака 1 через заборник 16 поступает во всасывающую магистраль 17 и далее в маслоагрегат 18. Из маслоагрегата 18 масло под давлением по напорной магистрали 19 проходит через теплообменник 8 и охлажденным по трубе подвода 7 подается во внутреннюю полость корпуса 6 масляного фильтра 5.

Из верхней части 15 корпуса 6, где образована петля сифонного затвора 9, напором масла по патрубку 13 выдавливают воздушную пробку через жиклер 10 в полость рубашки охлаждения 12 и далее по трубкам 14 в циркуляционный отсек 3 маслобака 1. Охлажденное масло без примеси воздуха проходит через масляный фильтр 5 и по магистрали 20 поступает к узлам смазки.

При работе ГТД через жиклер 10 в полость рубашки охлаждения 12, а не в отсек 4 свободного объема, как в прототипе, поступает масло, расход Q которого составляет Q=1,5÷2 л/мин.

Подача охлажденного масла в рубашку охлаждения 12 на трубу суфлирования 11, а не в отсек свободного объема 4, снижает температуру в последней на 7÷12°С и в ней начинается процесс отделения масла из газомасляной смеси, что приводит к повышению эффективности работы центробежного суфлера 21 и снижению выброса масла в окружающую среду. Из рубашки охлаждения 12 масло стекает в циркуляционный отсек 3 маслобака 1.

При останове двигателя из циркуляционного отсека 3 маслобака 1 по трубкам 14 через жиклер 10 по патрубку 13 в петлю сифонного затвора 9 корпуса 6 масляного фильтра 5 поступает газомасляная смесь. Самотечное перетекание масла из маслобака 1 в масляные полости узлов смазки прекращается.

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности к маслосистеме авиационного газотурбинного двигателя (ГТД). В маслосистеме, содержащей маслобак с горизонтальной перегородкой, разделяющей его на циркуляционный отсек в нижней части маслобака и отсек свободного объема в верхней части маслобака, масляный фильтр, корпус которого закреплен в горизонтальной перегородке, магистраль подвода масла с теплообменником, сообщенную с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, сифонный затвор, восходящая часть петли которого образована магистралью подвода масла, а нисходящая часть петли сифонного затвора образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра, жиклер, трубу суфлирования, установленную в отсеке свободного объема, согласно настоящему изобретению, труба суфлирования снабжена рубашкой охлаждения, сообщенной патрубком с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, а трубками - с циркуляционным отсеком, причем один конец патрубка встроен в верхнюю часть боковой стенки корпуса масляного фильтра, а другой его конец снабжен жиклером. Технические результаты, достигаемые заявленным устройством, заключаются в уменьшении концентрации масла газомасляной смеси в свободном объеме маслобака, более эффективном разделении масла и воздуха в трубе суфлирования и в центробежном суфлере, снижении выброса масла в составе газомасляной смеси в атмосферу, уменьшении уровня загрязнения окружающей среды и сокращении финансовых затрат на последующее приобретение масла. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя, содержащая маслобак с горизонтальной перегородкой, разделяющей его на циркуляционный отсек в нижней части маслобака и отсек свободного объема в верхней части маслобака, масляный фильтр, корпус которого закреплен в горизонтальной перегородке, магистраль подвода масла с теплообменником, сообщенную с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, сифонный затвор, восходящая часть петли которого образована магистралью подвода масла, а нисходящая часть петли сифонного затвора образована внутренней полостью корпуса масляного фильтра, жиклер, трубу суфлирования, установленную в отсеке свободного объема, отличающаяся тем, что труба суфлирования снабжена рубашкой охлаждения, сообщенной патрубком с внутренней полостью корпуса масляного фильтра, а трубками - с циркуляционным отсеком, причем один конец патрубка встроен в верхнюю часть боковой стенки корпуса масляного фильтра, а другой его конец снабжен жиклером.

2. Маслосистема авиационного газотурбинного двигателя по п. 1, отличающаяся тем, что бóльшая часть корпуса масляного фильтра расположена в циркуляционном отсеке маслобака.