[發明專利]一種渦輪發動機用高轉速油氣分離器

有效

• 申請號: 202011281841.6
• 申請日: 2020-11-16
• 公開（公告）號: CN112392563B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 李紀永;徐望;李濤;李芳;馬陽;陳亮
• 申請（專利權）人: 四川航天中天動力裝備有限責任公司
• 主分類號: F01D25/18
• 分類號: F01D25/18;F02C7/06
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 許志輝

本發明公開了一種渦輪發動機用高速旋轉油氣分離器，具體涉及高轉速油氣分離器領域，以解決現有的受發動機工況影響大，結構尺寸不能滿足高轉速渦輪發動機要求的缺陷，包括空心的旋轉軸，所述旋轉軸上部設置有進油腔組件，所述旋轉軸的中部設置有分離腔組件，所述旋轉軸的下部設置有驅動機構，所述分離腔組件包括分離器腔體，位于所述分離器腔體內所述旋轉軸中部的隔斷層，位于所述隔斷層上部的第一離心圓盤，位于所述隔斷層下部的第二離心圓盤，位于所述分離器腔體內與多個第一通孔連通的第二導油槽及位于所述分離器腔體上與所述第二導油槽連通的出油口。自帶動力驅動，不受發動機工況影響，分離效率高，能滿足高轉速渦輪發動機體積和重量。

技術領域

一種渦輪發動機用高轉速油氣分離器，本發明屬于油氣分離技術領域，具體涉及高轉速油氣分離器技術領域。

背景技術

航空發動機工作時，清潔，低溫的滑油被運輸送至發動機各轉動部件，從而減小摩擦同時帶走摩擦產生的熱量。在潤滑系統內外壓力差的作用下，空氣會進入系統，在發動機的高速旋轉部件的作用下，滑油與空氣摻混，形成滑油乳化液、油霧，并由回油泵將其輸送至回油系統中。并且，為了保證發動機的安全運行，回油泵的設計容量往往大于供油量，其工作時也會將大量空氣輸送至回油系統，因此在回油系統中的流體為油、氣兩相的混合物，將增加管路阻力，降低燃油和滑油熱交換器的性能并且會影響滑油的潤滑效果，影響發動機安全。此外，發動機滑油系統中為了防止滑油箱、齒輪箱和軸承腔中的壓力過高，設有通大氣的通風口，但會造成油霧隨空氣一起排出，造成了滑油的損耗從而影響了滑油在滑油系統中的循環。所以在回油系統中需要安裝油氣分離器，其利用滑油密度與空氣密度不同，在油氣分離器中產生旋轉的流場，混合流體中的滑油微粒在離心力的作用下被分離出來從而實現滑油與空氣的分離，并且通過通風口把空氣通往發動機外，保證滑油繼續循環使用。

目前航空發動機的油氣分離器結構形式多種多樣，但設計標準和規范并不統一。通常具有制造和使用成本較高，其內部結構和旋流場復雜涉及三維旋轉湍流流動等，其分離效率受到結構參數：油氣進口管角度，長度等和進口條件參數：進口流量、壓力、油氣比等影響大。尤其對于高轉速渦輪發動機，其發動機具有體積小、重量輕的整體要求，對油氣分離器的結構大小，分離效率要求嚴格。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種渦輪發動機用高轉速油氣分離器，以解決現有的油氣分離器受發動機工況影響大，分離效率低，結構尺寸不能滿足高轉速渦輪發動機體積和重量要求的缺陷。

本發明采用的技術方案如下：

一種渦輪發動機用高速旋轉油氣分離器，包括空心的旋轉軸，所述旋轉軸上部設置有進油腔組件，所述旋轉軸的中部設置有分離腔組件，所述旋轉軸的下部設置有驅動機構，所述分離腔組件包括位于所述旋轉軸中部外周的分離器腔體，位于所述分離器腔體內所述旋轉軸中部的隔斷層，位于所述隔斷層上部的第一離心圓盤，位于所述隔斷層下部的第二離心圓盤，位于所述第一離心圓盤外周的多個第一通孔及位于所述第二離心圓盤外周的多個第二通孔，位于所述分離器腔體內與多個所述第一通孔連通的第二導油槽及位于所述分離器腔體上與所述第二導油槽連通的出油口，所述旋轉軸的底部為氣出口。