一种航空发动机的轴承环下润滑结构及航空发动机的制作方法

1.本发明涉及航空发动机轴承润滑技术领域，具体涉及一种航空发动机的轴承环下润滑结构及航空发动机。


背景技术：

2.航空发动机是一种典型的高速旋转机械，由转子和静子组成。转子的作用是把从涡轮传来的扭矩传给转子叶片，并带动叶片在高转速下高效率地工作。静子结构包括轴承、对轴承进行润滑与冷却的滑油系统，封严装置、机匣等。转子的可靠性很大程度上取决于轴承工作状态的好坏，主轴轴承转速较高，发热量较大，为了保证主轴轴承能在较长时间内可靠工作，必须对其进行充分的润滑与冷却。
3.航空发动机主轴轴承的常用润滑方式有喷射润滑、环下润滑等。随着现代航空发动机技术的发展，主轴轴承dn(轴承内径与转速乘积)值不断提高，喷射润滑供油效率较低，润滑冷却效果不佳。对于高dn值轴承，现代发动机常采用环下润滑方式，滑油由喷嘴喷出，由锁紧螺母前端收集后，经轴颈上的输油槽输送至轴承内环上的径向孔槽，最后进入轴承。但是，这样的环下润滑结构轴颈开槽数目较多、长度较长，增大加工难度；且轴承安装面损伤后需更换轴颈，成本较高。


技术实现要素：

4.我方案号csha202200057
5.因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中的环下润滑结构轴颈开槽数目较多、长度较长，增大加工难度；且轴承安装面损伤后需更换轴颈，成本较高，从而提供一种航空发动机的轴承环下润滑结构及航空发动机。
6.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
7.一种航空发动机的轴承环下润滑结构，至少包括：轴颈；供油环，套设在所述轴颈上，所述供油环上设置有用于输送润滑油的输油通道，所述输油通道的入口适于与润滑油源相连通；轴承，套设在所述供油环上，所述输油通道的出口与所述轴承内环上的径向孔槽相连通。
8.进一步地，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括锁紧螺母，套设在轴颈上，所述锁紧螺母的一端与所述轴承的端面相抵，适于限制所述轴承沿自身的轴向方向运动；所述锁紧螺母上设置有沿自身轴向方向延伸的第一输油孔，所述第一输油孔的入口适于与润滑油源相连通，所述第一输油孔的出口与所述输油通道的入口相连通。
9.进一步地，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括喷油嘴，设置在所述锁紧螺母远离所述轴承的一侧；所述锁紧螺母远离所述轴承的一端与所述轴颈的表面之间形成油腔，所述油腔的入口正对所述喷油嘴设置，所述油腔的出口与所述第一输油孔的入口相连通，所述喷油嘴喷出的润滑油经所述油腔的底部反射后能够到达所述第一输油孔的入口处。
10.进一步地，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括锁圈，套设在所述轴颈上，所述锁圈的端面与所述轴承的端面相抵，适于限制所述轴承沿自身轴向方向运动；所述锁紧螺母至少部分插置在所述锁圈内，所述锁圈上设置有第二输油孔，所述第二输油孔的入口与所述第一输油孔的出口相连通，所述第二输油孔的出口与所述输油通道的入口相连通。
11.我方案号csha202200057
12.进一步地，沿所述锁圈的周向在所述锁圈的内壁设置有若干弹性卡件，沿所述锁紧螺母的周向在所述锁紧螺母的表面设置有若干与所述弹性卡件相适配的卡槽，所述锁紧螺母插置在所述锁圈内时，所述弹性卡件卡入所述卡槽内，以限制所述锁紧螺母松脱。
13.进一步地，沿所述锁紧螺母的周向间隔设置有多个所述第一输油孔；沿所述锁圈的周向间隔设置有多个所述第二输油孔。
14.进一步地，所述锁紧螺母朝向所述锁圈的端面设置有第一油槽，所述第一油槽沿所述锁紧螺母的周向设置一圈；每个所述第一输油孔的出口均与所述第一油槽相连通，每个所述第二输油孔的入口均与所述第一油槽相连通。
15.进一步地，所述输油通道包括沿润滑油的输送方向依次相连的第二油槽、第三输油孔以及第三油槽；每个所述第二输油孔的出口均与所述第二油槽相连通，所述第三油槽与轴承内环上的径向孔槽相连通。
16.进一步地，所述第二油槽位于所述供油环朝向所述锁圈的端面上且沿所述供油环的周向设置一圈；所述第三油槽位于所述供油环的侧面且沿所述供油环的周向设置一圈。
17.一种航空发动机，包括上述任一项所述的航空发动机的轴承环下润滑结构。
18.本发明技术方案，具有如下优点：
19.本发明提供的航空发动机的轴承环下润滑结构，设置了有供油环，将输油通道设置在供油环上，润滑油在离心力的作用下实现轴承的润滑与冷却。该供油环，集成润滑供油与轴承支承功能，减少了轴颈上开槽的数目和长度，降低了轴颈加工难度，而且，轴承安装面损伤后只需更换供油环，后期检修更换成本低。
20.我方案号csha202200057
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构的示意图；
23.图2为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁紧螺母(正面)的示意图；
24.图3为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁紧螺母(背面)的示意图；
25.图4为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁圈的示意图；
26.图5为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中供油环的示意图。
27.附图标记说明：
28.1、轴颈；2、供油环；3、轴承；4、锁紧螺母；5、锁圈；6、喷油嘴；7、油腔；8、第一输油孔；9、第二输油孔；10、第三输油孔；11、第一油槽；12、第二油槽；13、第三油槽；14、弹性卡件；15、卡槽。
具体实施方式
29.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发我方案号csha202200057
30.明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.图1为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构的示意图；如图1所示，本实施例提供一种航空发动机的轴承环下润滑结构，至少包括：轴颈1；供油环2，套设在轴颈1上，供油环2上设置有用于输送润滑油的输油通道，输油通道的入口适于与润滑油源相连通；轴承3，套设在供油环2上，输油通道的出口与轴承3内环上的径向孔槽相连通。
35.本实施例提供的航空发动机的轴承环下润滑结构，设置了有供油环2，将输油通道设置在供油环2上，润滑油在离心力的作用下实现轴承3的润我方案号csha202200057
36.滑与冷却。该供油环2，集成润滑供油与轴承3支承功能，减少了轴颈1上开槽的数目和长度，降低了轴颈1加工难度，而且，轴承3安装面损伤后只需更换供油环2，后期检修更换成本低。
37.图2为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁紧螺母(正面)的示意图；图3为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁紧螺母(背面)的示意图；如图2与图3所示，其中，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括锁紧螺母4，套设在轴颈1上，锁紧螺母4的一端与轴承3的端面相抵，适于限制轴承3沿自身的轴向方向运动；锁紧螺母4上设置有沿自身轴向方向延伸的第一输油孔8，例如，沿锁紧螺母4的周向可以间隔设置有多个第一输油孔8；第一输油孔8的入口适于与润滑油源相连通，第一输油孔8的出口与输油通道的入口相连通。
38.其中，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括喷油嘴6，设置在锁紧螺母4远离轴承3的一侧；锁紧螺母4远离轴承3的一端与轴颈1的表面之间形成油腔7，油腔7的入口正
对喷油嘴6设置，油腔7的出口与第一输油孔8的入口相连通，例如，可以对轴颈1进行加工，从而在油腔7的底部形成倾斜的反射面，当喷油嘴6喷出的润滑油经油腔7的底部反射后能够到达第一输油孔8的入口处。
39.图4为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中锁圈的示意图；如图4所示，其中，该航空发动机的轴承环下润滑结构还包括锁圈5，套设在轴颈1上，锁圈5的端面与轴承3的端面相抵，适于限制轴承3沿自身轴向方向运动；锁紧螺母4至少部分插置在锁圈5内，锁圈5上设置有第二输油孔9，例如，沿锁圈5的周向可以间隔设置有多个第二输油孔9，第二输油孔9的入口与第一输油孔8的出口相连通，第二输油孔9的出口与输油通道的入口相连通。例如，第一输油孔8的数量可以与第二我方案号csha202200057
40.输油孔9的数量一一对应。例如，也可以在锁紧螺母4朝向锁圈5的端面设置第一油槽11，第一油槽11沿锁紧螺母4的周向设置一圈；每个第一输油孔8的出口均与第一油槽11相连通，每个第二输油孔9的入口均与第一油槽11相连通，此时，第一输油孔8的数量与第二输油孔9的数量可以不同。
41.其中，沿锁圈5的周向在锁圈5的内壁设置有若干弹性卡件14，例如，可以在锁圈5的内壁等间隔共设置两个弹性卡件14，弹性卡件14可以为l型板状结构，弹性卡件14的竖直段沿锁圈5的径向设置，弹性卡件14的水平段可以沿圈的轴向设置。例如，沿锁紧螺母4的周向在锁紧螺母4的表面设置有若干与弹性卡件14相适配的卡槽15，卡槽15的数量可以大于弹性卡件14的数量，即使锁圈5绕自身轴线转动以可以使弹性卡件14卡入别的卡槽15中，便于安装，锁紧螺母4插置在锁圈5内时，弹性卡件14卡入卡槽15内，以限制锁紧螺母4松脱。
42.图5为本发明实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构中供油环的示意图，如图5所示，优选的，输油通道包括沿润滑油的输送方向依次相连的第二油槽12、第三输油孔10以及第三油槽13；例如，第二油槽12位于供油环2朝向锁圈5的端面上且沿供油环2的周向设置一圈；第三油槽13位于供油环2的侧面且沿供油环2的周向设置一圈。每个第二输油孔9的出口均与第二油槽12相连通，第三油槽13与轴承3内环上的径向孔槽相连通。
43.使用时，润滑油由进油流路流入，从喷油嘴6喷出，经油腔7的底部反射后在锁紧螺母4的前端汇集，在离心力的作用下，经锁紧螺母4上周向均布的多个第一输油孔8输运至锁紧螺母4后端的第一油槽11中，再通过锁圈5上周向均布的多个第二输油孔9输运至供油环2前端，依次通我方案号csha202200057
44.过供油环2的前端的第二油槽12、第三输油孔10、后端的第三油槽13后，从轴承3内环的径向孔甩出实现由轴承3内环下部向轴承3供油。
45.另一个实施例中提供一种航空发动机，包括上述任一实施例中的航空发动机的轴承环下润滑结构。
46.综上，本技术中的航空发动机的轴承环下润滑结构，整体采用孔槽交替的紧凑型环下润滑结构方案，锁紧螺母4集成锁紧、集油、输油功能于一体，供油环2为可更换型，集成润滑供油与轴承3支承功能。
47.本技术中的航空发动机的轴承环下润滑结构，对空间结构要求限制小，适用于多种形式的轴承3安装面；减少了轴颈1上开槽的数目和长度，降低了轴颈1加工难度；锁圈5与锁紧螺母4结构紧凑，周向无需对齐，便于安装；轴承3安装面损伤后只需更换供油环2，后期检修更换成本低。
48.本技术中的航空发动机的轴承环下润滑结构，能够有效收集并输运润滑油，对轴承3进行充分环下润滑。通过在锁紧螺母4上设计第一输油孔8和第一油槽11及锁圈5上设置第二输油孔9实现润滑油输运，空间分布紧凑，供油环2同样采用孔槽交替设计，润滑油在离心力的作用下实现轴承3的润滑与冷却。在满足润滑油输运润滑的同时，锁紧螺母4、锁圈5及供油环2周向无安装角度要求，便于安装与更换。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

技术特征：
1.一种航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，至少包括：轴颈；供油环，套设在所述轴颈上，所述供油环上设置有用于输送润滑油的输油通道，所述输油通道的入口适于与润滑油源相连通；轴承，套设在所述供油环上，所述输油通道的出口与所述轴承内环上的径向孔槽相连通。2.根据权利要求1所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，还包括锁紧螺母，套设在轴颈上，所述锁紧螺母的一端与所述轴承的端面相抵，适于限制所述轴承沿自身的轴向方向运动；所述锁紧螺母上设置有沿自身轴向方向延伸的第一输油孔，所述第一输油孔的入口适于与润滑油源相连通，所述第一输油孔的出口与所述输油通道的入口相连通。3.根据权利要求2所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，还包括喷油嘴，设置在所述锁紧螺母远离所述轴承的一侧；所述锁紧螺母远离所述轴承的一端与所述轴颈的表面之间形成油腔，所述油腔的入口正对所述喷油嘴设置，所述油腔的出口与所述第一输油孔的入口相连通，所述喷油嘴喷出的润滑油经所述油腔的底部反射后能够到达所述第一输油孔的入口处。4.根据权利要求2所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，还包括锁圈，套设在所述轴颈上，所述锁圈的端面与所述轴承的端面相抵，适于限制所述轴承沿自身轴向方向运动；所述锁紧螺母至少部分插置在所述锁圈内，所述锁圈上设置有第二输油孔，所述第二输油孔的入口与所述第一输油孔的出口相连通，所述第二输油孔的出口与所述输油通道的入口相连通。5.根据权利要求4所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，沿所述锁圈的周向在所述锁圈的内壁设置有若干弹性卡件，沿所述锁紧螺母的周向在所述锁紧螺母的表面设置有若干与所述弹性卡件相适配的卡槽，所述锁紧螺母插置在所述锁圈内时，所述弹性卡件卡入所述卡槽内，以限制所述锁紧螺母松脱。6.根据权利要求4所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，沿所述锁紧螺母的周向间隔设置有多个所述第一输油孔；沿所述锁圈的周向间隔设置有多个所述第二输油孔。7.根据权利要求6所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，所述锁紧螺母朝向所述锁圈的端面设置有第一油槽，所述第一油槽沿所述锁紧螺母的周向设置一圈；每个所述第一输油孔的出口均与所述第一油槽相连通，每个所述第二输油孔的入口均与所述第一油槽相连通。8.根据权利要求4-7中任一项所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，所述输油通道包括沿润滑油的输送方向依次相连的第二油槽、第三输油孔以及第三油槽；每个所述第二输油孔的出口均与所述第二油槽相连通，所述第三油槽与轴承内环上的径向孔槽相连通。
9.根据权利要求8所述的航空发动机的轴承环下润滑结构，其特征在于，所述第二油槽位于所述供油环朝向所述锁圈的端面上且沿所述供油环的周向设置一圈；所述第三油槽位于所述供油环的侧面且沿所述供油环的周向设置一圈。10.一种航空发动机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的航空发动机的轴承环下润滑结构。

技术总结
本发明涉及航空发动机轴承润滑技术领域，提供了一种航空发动机的轴承环下润滑结构及航空发动机，该种航空发动机的轴承环下润滑结构，至少包括：轴颈；供油环，套设在轴颈上，供油环上设置有用于输送润滑油的输油通道，输油通道的入口适于与润滑油源相连通；轴承，套设在供油环上，输油通道的出口与轴承内环上的径向孔槽相连通。本发明提供的航空发动机的轴承环下润滑结构，设置了有供油环，将输油通道设置在供油环上，润滑油在离心力的作用下实现轴承的润滑与冷却。该供油环，集成润滑供油与轴承支承功能，减少了轴颈上开槽的数目和长度，降低了轴颈加工难度，而且，轴承安装面损伤后只需更换供油环，后期检修更换成本低。后期检修更换成本低。后期检修更换成本低。


技术研发人员：郭桢 扶宗礼 文雅 樊双明 邓敬亮
受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所
技术研发日：2023.02.27
技术公布日：2023/6/14