一种轴承腔通风结构及降低轴承腔通风管流通阻力的结构的制作方法

1.本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种轴承腔通风结构及降低轴承腔通风管流通阻力的结构。


背景技术：

2.航空发动机轴承腔是包纳发动机转子支点轴承的容腔，主要功能为将轴承与高温环境隔绝，将用于轴承润滑的滑油进行收集回收，并借助封严空气防止滑油从轴承腔泄漏至发动机外。
3.为防止滑油通过转静子之间的密封结构泄漏至发动机外，通常将一股封严引气通过密封装置引至轴承腔，并通过通风管排出轴承腔。封严引气压力与轴承腔腔压之差(以下称封严压差)越大，封严效果越好。在发动机起动或停车过程中，由于发动机转速较低，封严引气压力也处于较低水平，为保证轴承腔的封严压差满足封严要求，一般需要降低通风管阻力，从而降低轴承腔腔压。
4.根据目前发动机试验经验，轴承腔内环境为油气两相流状态，通风管中的通风器带有大量的润滑油，会导致发动机轴承腔通风不畅，尤其在低状态时会导致封严压差进一步降低，引气滑油泄漏问题，影响发动机安全。
5.为了降低航空发动机通风管的流通阻力，提高封严压差，目前采用的方案为增加通风管直径，但通风管直径增加会导致发动机重量增加，不符合发动机设计目标。因此需要一种结构简单、重量轻的通风管。


技术实现要素：

6.本申请的目的是提供了一种轴承腔通风结构及降低轴承腔通风管流通阻力的结构，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
7.本申请的技术方案是：一种降低轴承腔通风管流通阻力的结构，所述通风管被配置为：在所述通风管伸入轴承腔的一端具有高出轴承腔壁面预定距离的挡油结构，所述挡油结构用于阻挡轴承腔壁面的滑油跟随通风气进入通风管中，且轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落而无法进入通风管。
8.进一步的，所述挡油结构高出轴承腔壁面的距离大于附着在轴承腔壁面的油膜厚度。
9.此外，本申请还提供了一种轴承腔通风结构，所述轴承腔通风结构包括：
10.轴承腔壳体包裹形成的轴承腔；
11.设置在轴承腔内的发动机主轴；
12.支撑在发动机主轴上的密封跑道及轴承，所述密封跑道上设置有密封装置，封严引起引至密封装置处而将轴承腔封严，所述轴承的内外环分别支撑安装在所述发动机轴承和轴承腔壳体上；
13.穿过轴承腔壳体而伸入至轴承腔内的供油管，所述供油管的末端设有喷油嘴，所
述喷油嘴适配于所述轴承内环；
14.穿过轴承腔壳体而伸入至轴承腔内的通风管，所述通风管在伸入轴承腔的一端具有高出轴承腔壁面预定距离的挡油结构，所述挡油结构用于阻挡轴承腔壁面的滑油跟随通风气进入通风管中，且轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落而无法进入通风管；以及
15.位于轴承腔壳体下端的回油管。
16.进一步的，所述挡油结构高出轴承腔壁面的距离大于附着在轴承腔壁面的油膜厚度。
17.本申请提供的方案使进入通风管的滑油明显减少，实现了不增加通风管直径的前提下明显降低通风管的流通阻力，有利于降低轴承腔压力，在封严引气压力相同条件下，提高封严压差，防止滑油泄露。
附图说明
18.为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
19.图1为传统的轴承腔通风结构示意图。
20.图2为传统的轴承腔通风结构中滑油运动状态示意图。
21.图3为传统的通风管内滑油分布示意图。
22.图4为本申请的通风管结构及其内部滑油分布示意图。
具体实施方式
23.为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
24.如图1所示为传统的轴承腔及通风管结构，轴承腔10内具有发动机主轴11，发动机主轴11上安装密封跑道12，密封跑道12上设置密封装置13，封严引气131通入至密封装置13处，将其左侧的轴承腔10进行密封。发动机主轴11左端安装轴承14，轴承14的内圈141与发动机主轴11配合，外圈142与静子配合。供油管15穿过静子伸入至轴承腔10内，且喷嘴151对着轴承内圈141进行喷油。静子的上端对着轴承14的位置设置通风管20，通风气21从通风管20流出轴承腔10，静子的下端对着轴承14的位置设置回油管16，轴承腔10内的滑油从回油管16返回至供油管路。
25.工作时，封严引气131的压力大于轴承腔10的压力，封严引气131通过密封装置13进入轴承腔10，防止发动机主轴11与静子(轴承腔壳体)的结合面(密封跑道)有滑油泄漏。滑油与封严气的混合物将通过通风管20排出轴承腔10。
26.当通风气21中的滑油含量过高时，由于滑油粘度高，不易流通，会导致通风管通风面积减小，不利于通风气的顺利排出，导致轴承腔10的压力提高，在封严引气压力一定的条件下，封严压差相应降低。
27.滑油进入通风管21的主要方式有以下两种：
28.1)通过滑油喷嘴151供给轴承14的滑油，有少量通过轴承12的旋转甩油作用，进入通风管21，如图2所示；
29.2)大量滑油通过轴承内圈141的旋转甩油作用附着至轴承腔内壁面，并且具有与轴承旋转方向相同的切向速度，导致附着在通风管20周围的大量滑油23随通风气流入通风管20，如图3所示。
30.为降低通风管流通阻力，传统方式为增加通风管内径，但增大通风管直径后，会有更多滑油进入通风管，因此通风管阻力降低不明显，反而会大大增加通风管重量，对发动机产生不利的影响。为此，本申请提供一种防止壁面滑油随通风气流进通风管的结构
31.如图4所示，本申请提供的降低轴承腔通风管流通阻力的结构主要在于通风管的改进，该通风管30伸入至轴承腔1且高出轴承腔壁面一段距离，从而形成挡油结构31，挡油结构31高出轴承腔壁面的高度大于附着在轴承腔壁面的油膜厚度，此时轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落，无法进入通风管30。
32.本申请提供的方案使进入通风管的滑油明显减少，实现了不增加通风管直径的前提下明显降低通风管的流通阻力，有利于降低轴承腔压力，在封严引气压力相同条件下，提高封严压差，防止滑油泄露。
33.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种降低轴承腔通风管流通阻力的结构，其特征在于，所述通风管被配置为：在所述通风管伸入轴承腔的一端具有高出轴承腔壁面预定距离的挡油结构，所述挡油结构用于阻挡轴承腔壁面的滑油跟随通风气进入通风管中，且轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落而无法进入通风管。2.如权利要求1所述的降低轴承腔通风管流通阻力的结构，其特征在于，所述挡油结构高出轴承腔壁面的距离大于附着在轴承腔壁面的油膜厚度。3.一种轴承腔通风结构，其特征在于，所述轴承腔通风结构包括：轴承腔壳体包裹形成的轴承腔；设置在轴承腔内的发动机主轴；支撑在发动机主轴上的密封跑道及轴承，所述密封跑道上设置有密封装置，封严引起引至密封装置处而将轴承腔封严，所述轴承的内外环分别支撑安装在所述发动机轴承和轴承腔壳体上；穿过轴承腔壳体而伸入至轴承腔内的供油管，所述供油管的末端设有喷油嘴，所述喷油嘴适配于所述轴承内环；穿过轴承腔壳体而伸入至轴承腔内的通风管，所述通风管在伸入轴承腔的一端具有高出轴承腔壁面预定距离的挡油结构，所述挡油结构用于阻挡轴承腔壁面的滑油跟随通风气进入通风管中，且轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落而无法进入通风管；以及位于轴承腔壳体下端的回油管。4.如权利要求3所示的轴承腔通风结构，其特征在于，所述挡油结构高出轴承腔壁面的距离大于附着在轴承腔壁面的油膜厚度。

技术总结
本申请提供了一种降低轴承腔通风管流通阻力的结构，所述通风管被配置为：在所述通风管伸入轴承腔的一端具有高出轴承腔壁面预定距离的挡油结构，所述挡油结构用于阻挡轴承腔壁面的滑油跟随通风气进入通风管中，且轴承腔壁面的滑油被阻挡后通过重力作用滴落而无法进入通风管。本申请提供的方案使进入通风管的滑油明显减少，实现了不增加通风管直径的前提下明显降低通风管的流通阻力，有利于降低轴承腔压力，在封严引气压力相同条件下，提高封严压差，防止滑油泄露。防止滑油泄露。防止滑油泄露。


技术研发人员：侯宏建 郁丽 李国权 苏壮 冷子昊
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2022.12.31
技术公布日：2023/5/26