[發明專利]一種自適應調節航空發動機通風方式的活門

有效

• 申請號: 202010986319.1
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112197018B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 趙迎群;左斌輝;蘇壯;郁麗;鄭凱;李國權;張杰一
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: F16K1/38
• 分類號: F16K1/38;F16K1/32;F16K27/02;F16K31/122;F02C7/06
• 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: 高原

本申請提供了一種自適應調節航空發動機通風方式的活門，包括：殼體，其內形成有通氣管道及封嚴氣管道，通氣管道具有通風氣入口和通風氣出口，封嚴氣管道與通氣管道在殼體形成有交匯處；端蓋，其具有封嚴氣入口，其與殼體相對固定的設置在封嚴氣管道端；彈簧，設置在錐頭滑閥與殼體之間，用于調節錐頭滑閥的滑動；其中，自封嚴氣入口流入的封嚴引氣能夠使得錐頭滑閥在封嚴氣管道內滑動以調節交匯處的截面大小，進而調節自通風氣入口流入的通風氣流量，實現航空發動機軸承腔內密封裝置的前后壓差調節。本申請所提供的活門可以根據發動機狀態進行自適應改變軸承腔內的通風方式，可使發動機在低狀態時保持自由通風，在高狀態時轉為節流通風。

技術領域

本申請屬于航空發動機技術領域，特別涉及一種自適應調節航空發動機通風方式的活門。

背景技術

在航空發動機中主軸承是非常重要的部件，其用于支承發動機軸實現可靠運轉。為了使主軸承正常工作，通常將主軸承設置在有密封裝置的軸承腔中，為其進行單獨潤滑。由于發動機的轉速高，其密封裝置需要引發動機的壓縮空氣來共同完成密封，進入軸承腔的空氣可通過軸承腔通風系統排出發動機。

目前，發動機軸承腔通風方式通常采用自由通風或節流通風中的一種作為軸承腔通風排氣方案。

如圖1所示為軸承腔自由通風結構10，自由通風是指軸承腔內氣體通過通風管路無節流排出軸承腔。具體的，發動機軸15通過主軸承16設置在軸承腔11內，供油管17深入發動機軸15內部，回油管18能夠將供油管17噴出的潤滑油進行回收。為了防止潤滑油向外泄漏，其內設有密封裝置14，密封裝置14的后端連通封嚴引氣管12，前端泄露的氣體從通風管13排出。

如圖2所示為軸承腔節流通風結構20，節流通風是指軸承腔內氣體通過帶有固定節流嘴的管路排出軸承腔。具體的，發動機軸25通過主軸承26設置在軸承腔21內，供油管27深入發動機軸25內部，回油管28能夠將供油管27噴出的潤滑油進行回收。為了防止潤滑油向外泄漏，其內設有密封裝置24，密封裝置24的后端連通封嚴引氣管22，前端泄露的氣體從具有節流嘴29的通風管23排出。

從圖1的軸承腔通風方案可以看出，通風管13的直徑不變。而在圖2所示的軸承腔通風方案中，由于在通風管23中增加了固定直徑的節流嘴29，可以形成節流。

如圖3所示，無論是圖1所示的通風方案，還是圖2所示的通風方案，在航空發動機實際工況時，密封裝置14/24均會承受來自封嚴引氣壓力P1和來自軸承腔的壓力P2，兩壓力之差稱之為封嚴壓差，封嚴引氣壓力大于軸承腔壓力稱為正向封嚴壓差。

在發動機中應用上述兩種通風方式時發現，采用自由通風結構時，在發動機低狀態(發動機低狀態是指此時發動機轉速較低)時易建立正向封嚴壓差，滑油極少泄漏，但發動機狀態升高后，密封裝置14承受壓差過大，由此，大大減小了密封裝置14的使用壽命，甚至提前損壞，如果損壞，此時會增加發動機引氣量，影響發動機的性能和安全；而采用節流通風結構時，在發動機高狀態(發動機高狀態是指此時發動機轉速較高)時，密封裝置24承受的封嚴壓差在工作壓力范圍內，對密封裝置24的壽命影響較小，但當發動機狀態降低后，密封裝置24兩側不易產生足夠的正向封嚴壓差，以保證軸承腔內滑油不泄漏，有時甚至產生反向封嚴壓差，極易引起滑油泄漏，同樣給發動機的性能和安全帶來隱患。

發明內容

本申請的目的是提供了一種自適應調節航空發動機通風方式的活門，以解決背景技術中采用自由通風結構或節流通風結構所產生的至少一個問題。

本申請的技術方案是：一種自適應調節航空發動機通風方式的活門，所述活門包括：

殼體，所述殼體內形成有通氣管道及封嚴氣管道，所述通氣管道具有通風氣入口和通風氣出口，所述封嚴氣管道與所述通氣管道在殼體形成有交匯處；

端蓋，所述端蓋具有封嚴氣入口，其與殼體相對固定的設置在封嚴氣管道端；