[發(fā)明專利]軸承共腔潤滑和封嚴的結構及航空發(fā)動機

在審

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• 申請日: 2023-03-31
• 公開（公告）號: CN116428059A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設計）人: 王曉燕;李概奇;王國文;王智加;曾廣樂;蔣曉煒;力寧;陳建行
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)湖南動力機械研究所
• 主分類號: F02C7/06
• 分類號: F02C7/06;F02C7/28;F01D25/16;F01D25/18
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發(fā)明公開了一種軸承共腔潤滑和封嚴的結構，包括轉軸、與轉軸間隙配合的用于傳遞高轉速的高速轉子、用于固定在機匣內并對高速轉子進行轉動支撐的前軸承座組件、與轉軸固定連接的用于傳遞低轉速的低速轉子以及用于固定在機匣內并對低速轉子進行轉動支撐的后軸承座組件，轉軸、高速轉子、前軸承座組件、后軸承座組件以及低速轉子圍合形成用于安裝多個軸承的軸承腔，軸承腔內布設有潤滑組件，前軸承座組件遠離后軸承座組件的端部包括套設于高速轉子外的雙級浮環(huán)石墨密封結構，后軸承座組件遠離前軸承座組件的端部包括套設于低速轉子外的單級浮環(huán)石墨密封結構。此外，本發(fā)明還公開了一種航空發(fā)動機。

技術領域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機技術領域，特別地，涉及一種軸承共腔潤滑和封嚴的結構。此外，本發(fā)明還涉及一種包括上述軸承共腔潤滑和封嚴的結構的航空發(fā)動機。

背景技術

目前，航空發(fā)動機的軸承潤滑和封嚴結構如圖1所示，通常采用噴嘴噴射潤滑軸承，軸承腔前、后采用篦齒密封裝置進行滑油封嚴，并防止過多高溫高壓封嚴氣進入到軸承腔中。然而，在航空發(fā)動機運轉過程中，由于篦齒密封裝置中轉子和靜子間無跟隨作用，轉子的振動和偏移使得篦齒齒尖和涂層磨損，造成不可復原的永久性的間隙增大，大大降低了航空發(fā)動機的可靠性和使用壽命。且燃氣渦輪發(fā)動機多為雙轉子甚至三轉子結構，軸承數(shù)量多，空間分布緊湊，每個軸承均需包含一套滑油潤滑及前、后軸承腔的軸間封嚴，需要配置獨立的供油、回油結構，加大了附件潤滑系統(tǒng)的負載和復雜度，同時在結構布局上零件數(shù)量多，占用空間大，裝配復雜，不滿足航空發(fā)動機的高可靠性、高性能和高使用壽命等要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種軸承共腔潤滑和封嚴的結構及航空發(fā)動機，以解決現(xiàn)有的航動發(fā)動機可靠性低、結構復雜、使用壽命短的技術問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種軸承共腔潤滑和封嚴的結構，包括轉軸、與轉軸間隙配合的用于傳遞高轉速的高速轉子、用于固定在機匣內并對高速轉子進行轉動支撐的前軸承座組件、與轉軸固定連接的用于傳遞低轉速的低速轉子以及用于固定在機匣內并對低速轉子進行轉動支撐的后軸承座組件，轉軸、高速轉子、前軸承座組件、后軸承座組件以及低速轉子圍合形成用于安裝多個軸承的軸承腔，軸承腔內布設有用于噴射滑油以對多個軸承進行潤滑的潤滑組件，前軸承座組件遠離后軸承座組件的端部包括套設于高速轉子外的用于引入高溫高壓氣體和低溫低壓氣體以對軸承腔的前端進行封嚴的雙級浮環(huán)石墨密封結構，后軸承座組件遠離前軸承座組件的端部包括套設于低速轉子外的用于引入低溫低壓氣體以對軸承腔的后端進行封嚴的單級浮環(huán)石墨密封結構。

作為上述技術方案的進一步改進：

進一步地，前軸承座組件包括套設于高速轉子外并沿軸向抵貼雙級浮環(huán)石墨密封結構的前軸承、套設于高速轉子上并沿軸向抵貼前軸承的用于沿軸向抵緊固定前軸承的內圈的前鎖緊件、套設于前軸承外并沿軸向抵貼前軸承的用于對前軸承進行支撐的前彈性支承、與前彈性支撐連接并沿軸向抵貼前軸承的用于將前軸承軸向限位于前彈性支承內的前軸承座以及與前軸承座一體成型的用于固定在機匣內的前密封殼體。

進一步地，雙級浮環(huán)石墨密封結構包括套設于高速轉子外并沿軸向抵貼高速轉子的前密封跑道、套設于前密封跑道外并沿軸向與前軸承座抵貼的用于徑向浮動實現(xiàn)浮動密封的第一前石墨環(huán)、套設于前密封跑道外的用于徑向浮動實現(xiàn)浮動密封的第二前石墨環(huán)、套設于第一前石墨環(huán)外并沿軸向抵貼第二前石墨環(huán)的用于將第二前石墨環(huán)軸向限位于前軸承座內的安裝襯套、沿徑向與前軸承座插配合并沿軸向與安裝襯套抵貼的用于將安裝襯套軸向限位于前軸承座內的前外卡圈以及沿徑向與安裝襯套插接配合并沿軸向與第一前石墨環(huán)抵貼的用于將第一前石墨環(huán)軸向限位于前軸承座內的前卡持件。

進一步地，前卡持件包括與安裝襯套插接配合的前內卡圈、與前內卡圈固定連接的第一前波紋彈簧以及與第一前波紋彈簧固定連接并沿軸向與第一前石墨環(huán)抵貼的第一前墊片；和/或安裝襯套包括套設于第一前石墨環(huán)外的襯套主體、與襯套主體固定連接的第二前波紋彈簧以及與第二前波紋彈簧固定連接并沿軸向與第二前石墨環(huán)抵貼的第二前墊片。