[發明專利]一種航空發動機高增壓比風扇試驗件的軸承腔封嚴系統

有效

• 申請號: 201710266516.4
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN107121289B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 李宗超;王海;陳江華;麻麗春;趙義禎
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01M15/02
• 分類號: G01M15/02;F16J15/16
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 周良玉

本發明提供一種航空發動機高增壓比風扇試驗件的軸承腔封嚴系統，包括中介機匣、軸承機匣、轉動軸，中介機匣通過軸承機匣與轉動軸配合安裝，中介機匣與轉動軸之間連接有前封嚴環和后封嚴環，該兩封嚴環一端均與中介機匣固連，而兩封嚴環另一端則均與轉動軸配合安裝，并通過篦齒結構封嚴轉動軸與兩封嚴環間的間隙，前封嚴環用以分隔高壓盤腔與前封嚴腔，后封嚴環用以分隔盲腔與后封嚴腔，前封嚴腔和后封嚴腔通過供氣通道相貫通形成一個整體的封嚴腔，在中介機匣上還設置有排氣通道以及控制排氣通道開口大小的節流裝置，以及設置在轉動軸上且位于前封嚴環與軸承機匣間的封嚴裝置。本發明所提供的封嚴系統，保證試驗件在高壓比情況下不漏油。

技術領域

本發明屬于航空發動機領域，特別涉及航空發動機高增壓比風扇試驗件領域，具體涉及一種航空發動機高增壓比風扇試驗件的軸承腔封嚴系統。

背景技術

航空發動機是一種復雜而又精密的機械產品，具有推力大、溫度高、可靠性強等特點。航空發動機的軸承需要被不斷的噴以滑油進行潤滑和冷卻，而這些滑油必需被限制在一個相對封閉的腔內，以防其溢出影響整臺發動機的安全運行。這通常是需要一個精心設計的軸承腔封嚴系統來實現。但現代航空發動機的推重比越來越高，對風扇的增壓比等性能參數提出了更高的要求。而增壓比的不斷升高使得后支點軸承腔的封嚴越來越難以實現，傳統的封嚴系統已有些力不從心，試驗過程中發生漏油的情況屢見不鮮，漏油會造成滑油消耗量大，經濟成本提高，而且威脅試驗安全。

風扇試驗件是航空發動機的一種部件級性能試驗件，其增壓比、轉速及工況需要盡可能模擬航空發動機的實際工況，因此，其工作環境也是十分惡劣，對軸承腔封嚴系統同樣提出了苛刻的要求。

如圖1所示，傳統軸承腔封嚴方案為：通過試驗臺架的地面氣源，引一股高壓氣作為封嚴用氣，穿過風扇試驗件的中介機匣到達軸承機匣后，分為兩個支路，分別向前后兩個方向流動，到達前后封嚴腔，從而實現軸承腔的封嚴，防止其內部的滑油泄漏。但現有封嚴方式在實施時，試驗臺上發現有滑油漏出，說明軸承腔封嚴系統已失效。這是由于隨著風扇壓比的提高，原始設計的封嚴系統沒有正常運行，封嚴氣出現了倒灌，其空氣系統實際流路已與初始設計的方案背道而馳，因此，漏油也就隨之發生了。而且，發生漏油故障后，試驗人員試圖通過調節試驗臺上地面氣源的供氣壓力來解決問題，但發現于事無補。說明原有軸承腔封嚴系統的可調節性差。出現故障后，沒有現場的解決措施，而只能下臺分解，重新設計。這會導致試驗周期大大加長，無論是經濟成本還是時間成本都會顯著增加。

發明內容

本發明的目的在于提供一種航空發動機高增壓比風扇試驗件的軸承腔封嚴系統，克服或減輕現有技術的至少一個上述缺陷。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種航空發動機高增壓比風扇試驗件的軸承腔封嚴系統，包括中介機匣、軸承機匣、轉動軸，中介機匣通過軸承機匣與轉動軸配合安裝，轉動軸與軸承機匣內側之間形成軸承腔，轉動軸與軸承機匣外側之間形成高壓盤腔和盲腔，并且高壓盤腔和盲腔分置在軸承機匣兩側，在軸承腔與高壓盤腔之間布置有前封嚴腔，在軸承腔與盲腔之間布置有后封嚴腔，在中介機匣中設置有用于從外部引氣的供氣通道，并且該供氣通道連通到軸承機匣，在中介機匣上還設置有引導氣流排出的排氣通道，中介機匣與轉動軸之間連接有前封嚴環和后封嚴環，兩封嚴環分置于軸承機匣兩側，該兩封嚴環一端均與中介機匣固連，而兩封嚴環另一端則均與轉動軸配合安裝，并通過篦齒結構封嚴轉動軸與兩封嚴環間的間隙，前封嚴環用以分隔高壓盤腔與前封嚴腔，后封嚴環用以分隔盲腔與后封嚴腔，前封嚴腔和后封嚴腔通過供氣通道相貫通形成一個整體的封嚴腔；中介機匣上還設置有控制排氣通道開口大小的節流裝置，以及設置在轉動軸上且位于前封嚴環與軸承機匣間的封嚴裝置，以防止滑油從封嚴腔漏出。