本發明涉及一種葉輪式軸向進氣離心通風器結構,適用于各種類型的航空發動機及燃氣輪機。
背景技術:
離心通風器是航空發動機軸承腔通風系統的核心部件,是通風系統的出口。通風器工作時,利用其高速旋轉產生的離心力及滑油與空氣的密度差對油氣混合物中的滑油液滴進行分離,把油氣混合物中的大部分的滑油分離出來,進而減少發動機的滑油消耗量。油氣混合物在通風器內部的分離過程是油氣混合物在軸承腔內外壓力差的作用下進入通風器內部,由于慣性的作用,直徑較大的滑油液滴短時間內來不及達到與通風器相同的轉速,在轉速差的作用下滑油液滴與壁面發生碰撞,一定量的滑油液滴撞擊在通風器葉輪的一定面積上集聚形成滑油油膜,隨著液膜的厚度增加,離心力的作用大于其表面的粘附力,在離心力的作用下滑油液膜通過通風器上的徑向出油孔甩回發動機附件機匣內部。直徑相對較小的滑油液滴、與通風器葉輪發生碰撞產生二次破碎的小直徑液滴以及滑油蒸汽被空氣帶走,形成滑油消耗。
在航空發動機離心通風器設計方面,其結構設計沒有固定的要求。各設計單位根據葉輪式離心通風器所安裝的空間和位置情況,自行開展設計,因此出現多種形式的葉輪式離心通風器結構。徑向進氣式離心通風器,油氣混合物進入通風器的方向和分離的滑油甩出方向相同,加上徑向葉輪的高速旋轉,使得通風器進口處的流場更為紊亂,部分油滴在進入通風器之前就被破裂細化,當滑油液滴直徑小到一定程度時,進入通風器的液滴將不再受離心力的分離作用,直接排入大氣,減少了通風器的分離量,增加了滑油的消耗量。軸向進氣式離心通風器,油氣混合物進入通風器的方向和分離的滑油甩出的方向不同,分離的滑油從通風器頂部的出油孔甩出,與徑向進氣式通風器相比,通風器進口處的流場紊亂程度較低,進入通風器內部之前就破裂細化的滑油液滴少,更有利于提高通風器的分離效率。
技術實現要素:
本發明的目的:
為了進一步的降低發動機滑油消耗量,增加發動機的續航時間,減少發動機滑油攜帶量以及滑油箱的尺寸,達到發動機減重的目的。
本發明的技術方案:
一種軸向進氣離心通風器,包括軸向進氣口1、葉輪輻板2、通風器殼體8、安裝孔9,所述通風器殼體8為圓環狀,安裝孔9與所述通風器殼體8同圓心,所述葉輪輻板2分布在所述通風器殼體8與安裝孔9之間,所述葉輪輻板2將通風器殼體8與安裝孔9之間的腔體分割為數個沿周向均勻排列且大小形狀相同的軸向進氣口1,在所述通風器殼體8側壁上沿周向均勻排列有第一排徑向出油孔4和第二排徑向出油孔5,所述第一排徑向出油孔4在通風器殼體8上靠近進氣口1,所述第二排徑向出油孔5在通風器殼體8上遠離進氣口1,在所述安裝孔9遠離進氣口1端與相應傳動軸配合處設有U型防轉槽6,裝配軸向進氣離心通風器時需將傳動軸上的防轉銷釘裝入U型防轉槽6中。
所述的一種軸向進氣離心通風器,所述第一排徑向出油孔4孔徑比第二排徑向出油孔5大。
所述的一種軸向進氣離心通風器,所述安裝孔9靠近進氣口1端設有安裝槽3,裝配時將傳動軸對準安裝孔9遠離進氣口1的一端,將工裝卡入安裝槽3,通過工裝給軸向進氣離心通風器壓力,將安裝孔9套裝在傳動軸上。
本發明的有益效果:
本發明提供了一種軸向進氣離心通風器,它集成在發動機附件機匣內部,主要選用鋁合金材料制成、整體結構簡單、重量較輕、環境適應性好、裝配性好、工藝性好、成本較低、壽命長等優點能夠滿足航空燃氣渦輪發動機對滑油附件的嚴酷考核要求,能很好的對油氣混合物進行分離,能夠有效的改善發動機滑油的消耗,提高潤滑系統的可靠性,用來滿足不同類型的航空發動機以及燃氣輪機低滑油消耗的需求。
軸向進氣離心通風器是針對航空發動機而研制的,但它可以方便地應用于燃氣輪機滑油系統等需要進行油氣分離的環境中,具有非常廣闊的應用前景,有很好的推廣價值。
附圖說明
圖1是軸向進氣離心通風器的主視圖;
圖2是軸向進氣離心通風器的左視圖;
圖3是軸向進氣離心通風器的剖視圖;
其中,軸向進氣口1、葉輪輻板2、通風器安裝槽3、第一排徑向出油孔4、第二排徑向出油孔5、U型防轉槽6、環形通風口7、通風器殼體8、安裝孔9。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步的詳細說明:
請參閱附圖1、圖2、圖3,軸向進氣離心通風器是由軸向進氣口1、葉輪輻板2、通風器安裝槽3、第一排徑向出油孔4、第二排徑向出油孔5、U型防轉槽6、環形通風口7、通風器殼體8、安裝孔9組成。油氣混合物在軸承腔內外壓差的作用下從通風器側面的9個軸向進氣口1進入高速旋轉的通風器內部,由于剛進入通風器內部的滑油液滴來不及與葉輪輻板2達到相同的轉速,滑油液滴與葉輪輻板2產生碰撞,首先形成的液膜從第一排徑向出油孔4甩出,部分液膜從第二排徑向出油孔5甩出,由于大部分滑油液滴剛進入軸向進氣口1就和葉輪輻板2發生碰撞,形成液膜較多、分離的滑油量較多,故第一排徑向出油孔4直徑大于第二排徑向出油孔5的直徑。未分離的小直徑滑油液滴以及滑油蒸汽隨著空氣從環形通風口7進入通風器傳動軸內部,排入大氣。附圖1中的通風器安裝槽3,周向均布3處的設計是便于安裝通風器時使用。附圖3中的U型防轉槽6的設計是防止在通風器在高速旋轉時,通風器與傳動軸發生相對轉動而設計的,裝配通風器時需將傳動軸上的防轉銷釘裝入U型防轉槽6中。
上述實施方式揭示了本發明軸向進氣離心通風器的一個實施方式,但本發明不限于上述實施方式,在上述實施方式所揭示的基礎上還可以作進一步的改進和優化,如本發明中的軸向進氣孔的數量、通風器的直徑、徑向出油孔的數量和直徑大小可以根據實際情況進行調整。從上述實施方式可以發現,軸向進氣離心通風器的結構簡單、加工方便、免維護、可實現和發動機同壽命。