[發明專利]用于氣體渦輪引擎的軸承室裝置

在審

• 申請號: 202010186753.1
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111734529A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 大衛·梅森;喬·B·霍華德
• 申請（專利權）人: 勞斯萊斯有限公司
• 主分類號: F02C7/06
• 分類號: F02C7/06;F02C7/24;F02C7/36
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊國治;王瑋

本發明題為“裝置”。本發明公開了一種用于氣體渦輪引擎的軸承室裝置，所述軸承室裝置包括：殼體，所述殼體限定用于容納潤滑劑的軸承室，所述殼體包括面向所述軸承室的內壁；并且其中所述內壁包括疏油性表面。還公開了一種方法，所述方法包括：提供一種用于氣體渦輪引擎的軸承室裝置，所述軸承室裝置包括殼體，所述殼體限定用于容納潤滑劑的軸承室，所述殼體包括面向所述軸承室的內壁，在所述內壁上形成疏油性表面。還公開了一種用于飛行器的包括軸承室裝置的氣體渦輪引擎。

技術領域

本公開涉及一種用于氣體渦輪引擎的軸承室裝置，包括限定用于容納潤滑劑的軸承室的殼體。

背景技術

用于飛行器推進的典型的氣體渦輪包括由引擎核心驅動的軸向風扇。引擎核心一般由一個或多個渦輪組成，該一個或多個渦輪經由同軸的軸驅動相應的壓縮機。低壓渦輪驅動低壓軸，該低壓軸驅動風扇(或低壓壓縮機)，使得風扇以與低壓渦輪相同的速度旋轉。在齒輪傳動的渦輪風扇中，齒輪箱設置在風扇和低壓渦輪之間，使得風扇和低壓渦輪能夠以不同的速度旋轉。

在典型的氣體渦輪引擎中，提供軸承布置結構以允許引擎的各種部件之間的移動，諸如在高壓渦輪和中壓渦輪之間的移動。軸承由位于軸承室內的潤滑劑(或油)潤滑。在高溫下，潤滑劑在軸承室中發生結焦，這會降低軸承的有效性。

因此，可能期望提供一種改進的布置結構。

根據第一方面，提供了一種用于氣體渦輪引擎的軸承室裝置，該軸承室裝置包括：殼體，該殼體限定用于容納潤滑劑(油)的軸承室，該殼體包括面向軸承室的內壁；其中該內壁包括疏油性表面。

該疏油性表面可以使得潤滑劑滴在固體表面上的表觀接觸角大于90°。該疏油性表面可以具有潤滑劑在表面上的低可潤濕性。該疏油性表面可以排斥潤滑劑。該疏油性表面也可以被稱為疏油的、排斥油的、排斥潤滑劑的或控油/控潤滑劑表面。在軸承室裝置的操作期間，內壁和潤滑劑之間的接觸表面積可以減小，使得從內壁到潤滑劑的熱傳遞減少。減少從內壁到潤滑劑的熱傳遞可以減少潤滑劑的結焦。由于潤滑劑的結焦可能“堵塞”或阻塞軸承及其密封件，因此可能降低其效率和生命周期。減少從內壁到潤滑劑的熱傳遞可以降低潤滑劑所需的質量流率，并且/或者降低潤滑劑的運行溫度。在軸承室裝置關斷之后，疏油性表面可以減少保留在內壁上的潤滑劑的量，并且因此減少潤滑劑在內壁上的結焦。內壁上的結焦可能移入軸承及其密封件中，并且造成損壞。因此，疏油性表面可以改善軸承及其密封件的效率和生命周期。軸承室可以是引擎的高壓-中壓軸承室。軸承室可以是引擎的任何其他軸承室或系留油結構。

內壁可以由金屬或合金形成。內壁可以由Inconel 718或其他鋼或鋁合金形成。

疏油性表面可以包括增加表面疏油性的表面形貌特征(或紋理)。表面形貌特征可以增加潤滑劑滴在表面上的表觀接觸角。表面形貌特征可以通過增加粗糙度來增加表面的疏油性。表面形貌特征可以降低表面的可潤濕性。表面的可潤濕性的降低可以使得潤滑劑與表面能大于潤滑劑的表面能的表面之間的表觀接觸角可以大于90°。表面的可潤濕性的降低可以使得表面能大于潤滑劑的表面能的表面可以是疏油性的。疏油性表面可以通過增材制造形成。疏油性表面可以在與內壁相同的增材制造過程中形成，這可以導致高效的制造過程。疏油性表面和內壁可以用計算機輔助設計 (CAD)來設計。疏油性表面可以通過蝕刻、激光蝕刻或機加工形成。

疏油性表面可以包括己被施加到內壁的表面涂層。該表面涂層可以是與軸承殼體的內壁不同的材料。所施加的表面涂層可以具有低表面能。所施加的表面涂層的表面能可以低于潤滑劑的表面能。該表面涂層可以包括表面形貌特征，該表面形貌特征增加表面的疏油性。該表面涂層可以通過將涂層噴涂、涂抹或旋涂到內壁上來施加。

表面形貌特征可以包括特征諸如連續光柵、非連續光柵、重復圓柱體、錐形截頭、倒置的錐形截頭和/或鰭片。表面形貌特征可以包括重復圖案，可選地包括前一句中提及的結構中的一者或多者的重復圖案。表面形貌特征可以包括在二維上重復的重復圖案。表面形貌特征可以包括交錯的重復圖案。