[發(fā)明專利]一種可用于發(fā)動機體內(nèi)的多軸承腔間通風結(jié)構(gòu)及發(fā)動機

有效

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• 申請日: 2017-07-10
• 公開（公告）號: CN107246327B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 杜強;劉軍;高金海;王沛;柳光;楊曉潔;劉紅蕊;胡嘉麟;徐慶宗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C7/06
• 分類號: F02C7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種可用于發(fā)動機體內(nèi)的多軸承腔間潔凈通風結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)軸承腔內(nèi)油霧分離以及軸間通風，所述發(fā)動機包括低壓旋轉(zhuǎn)軸和高壓旋轉(zhuǎn)軸，所述高壓旋轉(zhuǎn)軸套設在低壓旋轉(zhuǎn)軸外部并同軸布置，二者之間的間隙形成軸間通風通道，所述軸間通風通道一端連通發(fā)動機的前軸承腔，另一端連通發(fā)動機的后軸承腔；所述低壓旋轉(zhuǎn)軸的后端設置低壓后軸承，所述高壓旋轉(zhuǎn)軸的后端設置高壓后軸承，所述高壓后軸承的軸承座和低壓后軸承的軸承座之間設置有支撐環(huán)；在所述低壓旋轉(zhuǎn)軸上固定設置有定距環(huán)，且所述定距環(huán)位于所述低壓后軸承的前端；在所述高壓旋轉(zhuǎn)軸的末端設置有軸承壓緊螺母結(jié)構(gòu)，且所述螺母結(jié)構(gòu)位于所述高壓后軸承的后端，其特征在于，

所述發(fā)動機的后軸承腔為由所述高壓后軸承、支撐環(huán)、低壓后軸承、定距環(huán)、螺母結(jié)構(gòu)圍成的空間，

所述定距環(huán)靠近軸間通風通道的一側(cè)設置有錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ，在所述低壓旋轉(zhuǎn)軸高速旋轉(zhuǎn)離心力作用下，所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ將所述定距環(huán)上的液態(tài)滑油甩離所述低壓旋轉(zhuǎn)軸，

所述定距環(huán)的緊鄰軸間通風通道的末端端面上設計有錐形凸起，與所述低壓旋轉(zhuǎn)軸上的錐形面共同配合形成錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ，所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ可以將泄漏進所述軸間通風通道的滑油甩離通道，

所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ與相鄰的錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ之間形成凹形油槽結(jié)構(gòu)，通過所述凹形油槽結(jié)構(gòu)可以將滑油進行收集，并在所述低壓旋轉(zhuǎn)軸的高度旋轉(zhuǎn)離心力作用下甩離油槽，實現(xiàn)滑油的回油。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺母結(jié)構(gòu)包括位于其本體前部的螺紋連接部以及位于其本體后部的圓筒部，所述圓筒部至少延伸至所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ的頂部，所述圓筒部上沿其軸向設置有兩列旋轉(zhuǎn)孔結(jié)構(gòu)，其中第一列旋轉(zhuǎn)孔結(jié)構(gòu)位于所述軸間通風通道出風口的頂部，第二列旋轉(zhuǎn)孔結(jié)構(gòu)位于所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ的頂部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述圓筒部的外圈設置有凹形油槽結(jié)構(gòu)，所述第二列旋轉(zhuǎn)孔結(jié)構(gòu)布置在該凹形油槽結(jié)構(gòu)中。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定距環(huán)結(jié)構(gòu)通過過盈裝配的方式固定在所述低壓旋轉(zhuǎn)軸上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ，其錐度大小根據(jù)滑油流量以及旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)速度而定。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿所述定距環(huán)的軸向布置有多道所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ，相鄰的各錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ之間形成凹形油槽結(jié)構(gòu)，所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅰ可以將所述定距環(huán)上的滑油甩離旋轉(zhuǎn)軸，成為軸間潔凈通風的第一道清潔設置。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述定距環(huán)在更靠近軸間通風的部位，設計有凹形油槽結(jié)構(gòu)，一方面可以暫時積存液態(tài)滑油，另一方面也可以通過油槽兩端壁面，在高速離心力作用下甩離旋轉(zhuǎn)軸，實現(xiàn)滑油的回油，成為軸間潔凈通風的第二道清潔設置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹形油槽結(jié)構(gòu)的寬度以及深度尺寸可以根據(jù)發(fā)動機的實際需要進行調(diào)整。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述低壓旋轉(zhuǎn)軸與定距環(huán)的端面，通過設計加工，形成所述錐形甩油結(jié)構(gòu)Ⅱ，將進入軸間通風通道的滑油甩離該通道，成為軸間潔凈通風的第三道清潔設置。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺母結(jié)構(gòu)上的多列旋轉(zhuǎn)孔，利用旋轉(zhuǎn)孔的高速旋轉(zhuǎn)離心效應初步實現(xiàn)發(fā)動機軸承腔內(nèi)的初步油霧分離，避免滑油在軸間的堆積，實現(xiàn)更優(yōu)的軸承腔間的通風、均壓。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述螺母結(jié)構(gòu)設置在較高速旋轉(zhuǎn)軸上，旋轉(zhuǎn)孔的轉(zhuǎn)速相對較高，孔入口切線速度更高，旋轉(zhuǎn)孔可以實現(xiàn)更好的油霧分離效果。

12.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于，沿孔軸心的旋轉(zhuǎn)孔橫截面盡量設計為圓形，經(jīng)參數(shù)優(yōu)化的腎型孔或者其它異型孔型也可以采用，但需要在使用前經(jīng)過優(yōu)化分析。