[發明專利]可變流量斷面的離心除油器

有效

• 申請號: 200980108687.8
• 申請日: 2009-03-11
• 公開（公告）號: CN101970807A
• 公開（公告）日: 2011-02-09
• 發明（設計）人: 瑟奇·勒內·莫瑞勒
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F01D25/18
• 分類號: F01D25/18;B01D45/14;F02C7/06
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 萬學堂

技術領域

本發明涉及能夠使空氣/油混合物中的空氣與空氣/油混合物中的油分離的裝置的一般領域。本發明的具體應用領域是燃料渦輪航空發動機(渦輪噴氣發動機和渦輪螺旋槳發動機)。

背景技術

燃料渦輪航空發動機具有容納由油潤滑和冷卻的滾珠軸承以及齒輪的殼體。為了避免油從這些殼體中漏出，密封件布置在殼體的旋轉部分與固定部分之間，或者實際上布置在不同的旋轉部分之間。在可用的密封技術中，能提供最長使用壽命的技術是迷宮式密封件和刷式密封件，迷宮式密封件之間沒有接觸并且刷式密封件之間很少有接觸。

然而，為了保證設置有迷宮環型密封件和刷型密封件的殼體具有良好的密封性，需要使通常來自發動機的壓縮機級的氣流流過密封件。采用這種方法還涉及提供用于將油從將要排出到發動機之外的空氣中分離出來的裝置。這些裝置通常被稱為除油器，并且均是眾所周知的。舉例而言，參考文獻US?4981502和US?6033450，這些文獻描述了各種類型的離心除油器。

然而，使用氣流來保證發動機的殼體具有密封性帶來了流量優化的問題。容易理解到，氣流流過密封件的流量越大，殼體的密封性越好。與大氣流對應的是大量的油存在于將要排出到發動機之外的空氣中，這意味著油耗水平高。此外，來自壓縮機級的空氣的流量依賴于發動機的運轉速度，從而基于發動機空轉(即，當發動機運轉在以最低速度取出空氣流量時)計算出確保殼體被密封所需的最小流量。因此，在發動機運轉的其它階段，尤其是全速時，與足以確保殼體被密封的流速相比，流過殼體密封件的氣流的流速過大，因此，造成耗油量過大的有害效果(涉及污染、費用高等)。

發明內容

本發明旨在通過提出如下除油器來解決上述缺點，無論發動機的運轉階段為何，該除油器都能夠保證對氣/油殼體的良好密封并同時確保可能的最低油耗。

其目的借助于一種可變流量斷面的離心除油器來實現，所述除油器包括：中空圓筒軸，其圍繞旋轉軸線做旋轉運動，所述軸具有至少一個通氣節流孔，該至少一個通氣節流孔暢通至氣/油殼體并暢通至所述軸的內部；活塞，其容納在所述軸內部從而將所述軸的內部細分為相對于彼此密封的兩個隔間，設置有通氣節流孔的隔間受到環境壓力作用，并且另一隔間受到所述氣/油殼體中的可變壓力的作用；所述活塞適于在所述兩個隔間之間的壓力差的作用下在所述軸內部的兩個極限位置之間平移，所述極限位置包括使通氣節流孔敞開的第一位置、以及使所述通氣節流孔被所述活塞部分阻擋的不同于所述第一位置的第二位置。

實際上，用于使空氣從除油器軸的通氣節流孔中流過的流量斷面是在氣/油殼體內部的壓力與環境壓力之間的壓力差的函數，環境壓力與連接外部大氣的軸相對應。因此，從氣/油殼體的密封件中流過的空氣的流速越大，殼體內部的壓力越高從而能供空氣流入除油器中的斷面越小(即，活塞朝向第二位置移動)。

因此，可以改變除油器中的空氣的流量斷面，該流量斷面是在氣/油殼體內部的壓力函數，并且由此將空氣通過密封件的流速嚴格限制至對殼體進行密封所需的最小值。這使得發動機的所有運轉階段的油耗低。

根據本發明的優選實施例，所述活塞包括軸，所述軸以旋轉軸線為中心并且適于在固定環內部滑動以沿軸向引導所述活塞。在該情況下，所述環中的至少一個形成所述活塞的上游軸向抵靠件。

根據本發明的另一優選實施例，所述除油器還包括：環形臺肩，其固定到所述軸上并形成所述活塞的下游軸向抵靠件。

根據本發明的另一優選實施例，所述除油器還包括：彈簧，其纏繞在所述軸上以在所述氣/油殼體中的壓力過低時將所述活塞保持在所述第一位置處。

每個通氣節流孔經由通道暢通至所述氣/油殼體，所述通道在大致徑向上延伸。

本發明還提供一種包括至少一個上述離心除油器的燃料渦輪航空發動機。

附圖說明

參考示出了不具有限制性特征的實施例的附圖所進行的說明中容易理解本發明的其它特征和優點。在附圖中：

圖1是以實施例方式示出了根據發明的離心除油器的視圖；

圖2是圖1中的除油器在兩個極端位置中的一個位置上的縱向剖視圖；以及

圖3是圖1中的除油器在兩個極端位置中的另一位置上的縱向剖視圖。

具體實施方式

圖1是示出設置有根據本發明離心除油器的渦輪噴氣發動機中的氣/油殼體10的縱向剖視圖。自然，本發明適用于燃氣渦輪發動機中的其它類型氣/油殼體，例如，渦輪噴氣發動機輔助傳動變速器中的那些氣/油殼體。