本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)渦輪領(lǐng)域，尤其是航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，是采用新結(jié)構(gòu)改進(jìn)渦輪機(jī)中傳統(tǒng)軸承供油方式。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)的主要工作方式為，經(jīng)壓氣機(jī)做功壓縮后的高壓空氣，在燃燒室內(nèi)混合油霧燃燒產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，沖轉(zhuǎn)渦輪做功，通過(guò)渦輪軸將功傳遞到壓氣機(jī)及其他耗功部件。在此連續(xù)工作過(guò)程中，壓氣機(jī)與渦輪始終處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此軸承成為發(fā)動(dòng)機(jī)必不可少的關(guān)鍵部件之一，其主要功能為對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中旋轉(zhuǎn)部件起支撐作用，并承受一定的軸向力。

在軸承工作過(guò)程中，軸承隨燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，滾珠或滾棒與軸承內(nèi)外環(huán)摩擦，產(chǎn)生大量的熱量，同時(shí)由于磨損產(chǎn)生細(xì)小的雜質(zhì)顆粒。為保證軸承的正常運(yùn)行，需要向其提供滑油，一方面減少摩擦及磨損，另一方面進(jìn)行冷卻并帶走磨損雜質(zhì)。尤其是對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)中透平起支撐作用的高壓后軸承以及低壓后軸承，由于整體工作環(huán)境溫度較高，工作條件更為惡劣，如果滑油供應(yīng)不足，將會(huì)導(dǎo)致軸承損傷，甚至損壞，有可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)事故。因此，確保燃?xì)廨啓C(jī)，尤其是燃?xì)廨啓C(jī)中透平部位的后軸承，得到有效潤(rùn)滑對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行至關(guān)重要。

在以往的發(fā)動(dòng)機(jī)中，通常的做法是根據(jù)軸承的布局方式，采取不同的供油方式。比如對(duì)高壓后軸承以及低壓后軸承分別布置供-回油系統(tǒng)，或者共用一套供-回油系統(tǒng)，但是設(shè)計(jì)單獨(dú)的噴油結(jié)構(gòu)，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)較為復(fù)雜，供油效果有所局限，且不利于更換。

因此，在布置有多個(gè)軸承的燃?xì)廨啓C(jī)中，在滿足軸承供油需要，確保軸承正常工作的前提下，如何盡可能的簡(jiǎn)化供油系統(tǒng)，對(duì)于優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)、提高燃?xì)廨啓C(jī)性能尤為重要，也是未來(lái)燃?xì)廨啓C(jī)的重要發(fā)展方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種用于多級(jí)(多軸)燃?xì)廨啓C(jī)中相鄰軸承的供油方法，通過(guò)采用新型結(jié)構(gòu)，優(yōu)化燃?xì)廨啓C(jī)滑油系統(tǒng)，改善軸承潤(rùn)滑效果，達(dá)到簡(jiǎn)化燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)，提高燃?xì)廨啓C(jī)性能的目標(biāo)。

為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

燃?xì)鉁u輪后軸承采用簡(jiǎn)支支承方式，即將軸承布置在燃?xì)鉁u輪盤后側(cè)，動(dòng)力渦輪軸后軸承布置在動(dòng)力渦輪前，動(dòng)力渦輪采用懸臂支承方式，此時(shí)，燃?xì)鉁u輪后軸承與動(dòng)力渦輪后軸承分別位于燃?xì)鉁u輪轉(zhuǎn)子后與動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子前，兩軸承空間位置上相近，通過(guò)合理的布局安排及滑油系統(tǒng)的設(shè)計(jì)優(yōu)化，可以采用同一套滑油系統(tǒng)。

為達(dá)到該目的，本發(fā)明采用一種可稱之為“供油噴嘴”的新型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)軸承的共腔，以及供油管路的共用。

借助該結(jié)構(gòu)，可以有效改善軸承的供油效果，簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提高冷卻效率及潤(rùn)滑效果，延長(zhǎng)軸承的使用壽命，進(jìn)而提高燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)行安全性。

較優(yōu)地，供油噴嘴具有一個(gè)進(jìn)油孔，通過(guò)該進(jìn)油孔接受燃?xì)廨啓C(jī)外部通過(guò)滑油系統(tǒng)提供的冷卻滑油；

可選擇地，該供油孔的截面形狀可以為圓形、方形及其他任意形式；

可選擇地，該供油孔沿軸線截面積可以相同，也可以發(fā)生變化，以調(diào)節(jié)供油噴嘴內(nèi)滑油的靜壓以及流動(dòng)速度，確保最優(yōu)的供油效果；

較優(yōu)地，供油嘴進(jìn)油孔外端面為安裝平面，通過(guò)與相配件端面配合，保證滑油系統(tǒng)的密封，以及供油壓力的穩(wěn)定；

可選擇地，該進(jìn)油孔的軸線與徑向方向的夾角為30°-60°；

可選擇地，在進(jìn)油孔的進(jìn)口或者中間位置可以布置油濾，以過(guò)濾上游滑油管路中可能產(chǎn)生的雜質(zhì)；

較優(yōu)地，供油噴嘴具有兩個(gè)分離的出油孔，用于向燃?xì)鉁u輪后軸承以及動(dòng)力渦輪后軸承，或者燃?xì)廨啓C(jī)中其他部位的兩個(gè)相鄰的軸承分別提供滑油；

較優(yōu)地，進(jìn)油孔的截面積不小于兩個(gè)出油孔的截面積之和，確保足夠的滑油供油流量、滑油供油壓力以及滑油供油效果；

較優(yōu)地，兩個(gè)出油孔設(shè)計(jì)為圓形，也可設(shè)計(jì)為其他任意形式；

可選擇地，兩個(gè)出油孔的截面尺寸可以不相同，根據(jù)兩個(gè)需要被潤(rùn)滑的軸承的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)；

可選擇地，兩個(gè)出油孔沿軸線截面積可以相同，也可以發(fā)生變化，以達(dá)到最優(yōu)的滑油噴射效果，確保軸承正常工作；

較優(yōu)地，兩個(gè)出油孔的軸線方向(與徑向或軸向的夾角)與實(shí)際出油方向應(yīng)根據(jù)需要被潤(rùn)滑的兩個(gè)相鄰軸承與供油噴嘴的相對(duì)位置關(guān)系確定，其原則保證滑油可以準(zhǔn)確地噴射到軸承工作部位上或兜油槽內(nèi)；

較優(yōu)地，兩個(gè)出油孔的出口截面與出油孔軸線垂直，以確保出油孔的噴射滑油不會(huì)發(fā)生散射或其他不利于軸承最終潤(rùn)滑效果的變化；

可選擇地，在兩個(gè)出油孔的出口或中間部位可以布置油濾，以過(guò)濾上游滑油系統(tǒng)管路中可能產(chǎn)生的雜質(zhì)，確?；颓鍧?；

較優(yōu)地，兩個(gè)出油孔的內(nèi)壁面應(yīng)保持光滑，一方面避免產(chǎn)生不期望的雜質(zhì)，另一方面減少對(duì)滑油可能產(chǎn)生的不期望的干擾而影響到軸承的最終潤(rùn)滑效果；

可選擇地，兩個(gè)出油孔可以設(shè)計(jì)為全螺紋孔；

較優(yōu)地，通過(guò)重新設(shè)計(jì)單獨(dú)的出油噴嘴，可以將其裝配到螺紋孔上；

可選擇地，單獨(dú)設(shè)計(jì)的出油噴嘴的出油孔可以設(shè)計(jì)為圓形、方形及其他任意形式；

較優(yōu)地，單獨(dú)設(shè)計(jì)的出油噴嘴出油孔尺寸可以不同，根據(jù)兩個(gè)需要被潤(rùn)滑的軸承的實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)計(jì)；

可選擇地，單獨(dú)設(shè)計(jì)的出油噴嘴出油孔軸線可以與供油噴嘴供油螺紋孔的軸線不重合，可以平行或者有一定夾角，其方向應(yīng)根據(jù)需要被潤(rùn)滑的兩個(gè)相鄰軸承與供油噴嘴的相對(duì)位置關(guān)系確定，其原則保證滑油可以準(zhǔn)確地噴射到軸承或兜油槽內(nèi)；

較優(yōu)地，單獨(dú)設(shè)計(jì)的兩個(gè)出油噴嘴的內(nèi)壁面應(yīng)保持光滑；

較優(yōu)地，供油噴嘴的進(jìn)油孔與出油孔的外表面可以設(shè)計(jì)為任意形狀，但應(yīng)確保進(jìn)油孔與出油孔的壁面厚度不小于1mm；

較優(yōu)地，供油噴嘴沿周向布置有不少于三個(gè)法蘭孔，用于固定在其他相配零件上；

通過(guò)采用供油噴嘴結(jié)構(gòu)，對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)中兩個(gè)相鄰的軸承提供冷卻滑油，與現(xiàn)有的技術(shù)方案相比，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1)采用供油噴嘴結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)相鄰軸承的共腔布局，簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)；

2)采用供油噴嘴結(jié)構(gòu)，通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)滑油的分流，避免了多個(gè)零件的配合，有利于滑油系統(tǒng)的密封；

3)通過(guò)設(shè)計(jì)單獨(dú)的出油孔，其角度方向可以任意設(shè)計(jì)，尺寸也可以較為方便的調(diào)整，對(duì)于燃?xì)廨啓C(jī)的研發(fā)實(shí)驗(yàn)過(guò)程較為有利；

4)采用螺栓與相鄰零部件配合連接，便于零件的分解、維修以及替換；

5)出油孔可以設(shè)計(jì)為螺紋孔，通過(guò)單獨(dú)設(shè)計(jì)出油噴嘴的方式向兩個(gè)被潤(rùn)滑的軸承提供滑油。此時(shí)，僅通過(guò)更換不同的出油噴嘴就可實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)軸承的供油效果的調(diào)節(jié)以及零件損壞的更換，大大降低了加工、使用和維修成本。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的供油噴嘴裝配圖；

圖2是本發(fā)明的供油噴嘴主視圖；

圖3是本發(fā)明的供油噴嘴A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖；

圖4是本發(fā)明供油噴嘴進(jìn)油孔橡膠圈密封方式示意圖；

圖5是本發(fā)明供油噴嘴進(jìn)油孔橡膠圈密封方式的F向視圖；和

圖6是本發(fā)明采用出油噴嘴的供油噴嘴示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。

圖1為本發(fā)明供油噴嘴的裝配圖，如圖1所示，動(dòng)力渦輪軸7與燃?xì)鉁u輪軸8不同速度轉(zhuǎn)動(dòng)，所以需要兩個(gè)軸承，燃?xì)鉁u輪軸8的一部分為中空套筒形狀，動(dòng)力渦輪軸7的一部分插入燃?xì)鉁u輪軸8的中空套筒的腔中。

在燃?xì)鉁u輪軸8上設(shè)置有燃?xì)鉁u輪后軸承2，燃?xì)鉁u輪后軸承2通過(guò)燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3被軸向地壓緊。在燃?xì)鉁u輪后軸承2和燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3中都設(shè)置有油孔，附圖1中顯示了燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3中設(shè)置的油孔301。在燃?xì)鉁u輪軸8與燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3之間的油孔301的進(jìn)油口處設(shè)置有兜油槽801。

在動(dòng)力渦輪軸7上設(shè)置有動(dòng)力渦輪后軸承5，動(dòng)力渦輪后軸承5通過(guò)壓緊螺母4被軸向地壓緊。動(dòng)力渦輪后軸承5設(shè)置在動(dòng)力渦輪軸7和動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6之間。在動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6中設(shè)置有滑油孔輸油孔601。

本發(fā)明的供油噴嘴1通過(guò)固定螺栓9固定到動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6。

圖1中帶有方向指示箭頭的虛線為滑油系統(tǒng)供油路線示意圖。如圖1所示，滑油從動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6中的滑油孔輸油孔601注入供油噴嘴1的進(jìn)油孔，供油噴嘴1設(shè)置有兩個(gè)出油孔，滑油從供油噴嘴1的其中一個(gè)出油孔流向動(dòng)力渦輪后軸承5，滑油從供油噴嘴1的其中另一個(gè)出油孔流向燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3，然后通過(guò)設(shè)置在燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3中的油孔301流向燃?xì)鉁u輪后軸承2。

圖2為本發(fā)明供油噴嘴主視圖，圖3為本發(fā)明供油噴嘴A-A旋轉(zhuǎn)剖視圖。如圖2中所示，在供油噴嘴1的法蘭上，沿其周向布置有多個(gè)法蘭孔107。在一個(gè)實(shí)施方式中，供油噴嘴1沿周向均勻地布置有六個(gè)法蘭孔107。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知道，根據(jù)需要可以設(shè)置其他數(shù)量的法蘭孔107。

如圖3中所示，供油噴嘴1設(shè)置有一個(gè)供油噴嘴進(jìn)油孔101和兩個(gè)供油噴嘴出油孔，在附圖中分別地顯示為前出油孔102和后出油孔103。

供油噴嘴1的進(jìn)油孔101的進(jìn)口端面104是與相配合零件接合時(shí)的安裝平面，供油噴嘴1的前出油孔102設(shè)置有出口端面105，供油噴嘴1的后出油孔103設(shè)置有出口端面106。

在燃?xì)廨啓C(jī)中，固定螺栓9穿過(guò)周向布置的法蘭孔107將供油噴嘴1固定安裝在動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6上，并且依靠進(jìn)口端面104進(jìn)行密封。

在燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，滑油系統(tǒng)提供的滑油通過(guò)設(shè)置在動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6中的輸油孔601流入供油噴嘴1的供油噴嘴進(jìn)油孔101，并且滑油被保持有一定的滑油壓力。

然后，滑油經(jīng)過(guò)出油孔102與103分別地流向燃?xì)鉁u輪后軸承2和動(dòng)力渦輪后軸承5，以提供潤(rùn)滑。

通過(guò)前出油孔102噴射出的滑油進(jìn)入設(shè)置在燃?xì)鉁u輪軸8與燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3之間的兜油槽801內(nèi)。燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3跟隨燃?xì)鉁u輪軸8共同高速旋轉(zhuǎn)，在兜油槽801內(nèi)積聚的滑油在離心力以及燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母兩側(cè)油壓差的作用下，通過(guò)燃?xì)鉁u輪后軸承壓緊螺母3中設(shè)置的油孔301提供給燃?xì)鉁u輪后軸承2。

后出油孔103噴射出的滑油直接噴射到動(dòng)力渦輪后軸承5上。

在一個(gè)實(shí)施例中，為了保證滑油的出射效果，后出油孔103的出口端面106與后出油孔103的軸線垂直；前出油孔102的出口端面105與前出油孔102的軸線垂直。

在另一個(gè)實(shí)施例中，為了增加供油噴嘴進(jìn)油孔端面的密封效果，可采用如圖4所示的橡膠圈10進(jìn)行密封。

圖5為供油噴嘴1的進(jìn)油孔101的橡膠圈10的密封方式的F向視圖，圖5中顯示了環(huán)繞供油噴嘴1的進(jìn)油孔101設(shè)置的橡膠圈密封槽108。在動(dòng)力渦輪后軸承軸承座6上相應(yīng)地也設(shè)置有同樣設(shè)計(jì)的密封槽以安裝橡膠密封圈。

圖6示意性地示出本發(fā)明的一種替代方案。在該替代方案的實(shí)施例中，采用了兩個(gè)出油噴嘴。通過(guò)分別地在前出油孔102和后出油孔103中加工內(nèi)螺紋，將加工有相應(yīng)外螺紋的前出油噴嘴11與后出油噴嘴12分別地安裝在前出油孔102和后出油孔103中，并且保證供油噴嘴1的噴射滑油效果。這種設(shè)計(jì)有利于零件的調(diào)節(jié)、修改、維修和更換，供油噴嘴1的出油噴射效果以及供油量可以通過(guò)設(shè)計(jì)一組具有不同尺寸的前出油噴嘴11與后出油噴嘴12來(lái)進(jìn)行調(diào)整。

綜上所述，本發(fā)明通過(guò)設(shè)計(jì)具有雙出油孔的供油噴嘴結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)相鄰的兩個(gè)軸承的供油，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可以實(shí)現(xiàn)相鄰兩個(gè)軸承的共腔布局，簡(jiǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)的滑油系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，且利于更換，維修，可以在現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)中進(jìn)行推廣，對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)性能的提高具有積極地推動(dòng)作用。

此外，需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書中所描述的具體實(shí)施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡(jiǎn)單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。