Способ смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя

Способ смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя

Реферат

Изобретение относится к способу смазки и охлаждения опор авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в двигателях, где привод маслоагрегатов осуществляется непосредственно от ротора ГТД, а маслоагрегаты и коммуникации маслосистемы установлены внутри ГТД.

Известен способ смазки и охлаждения опор ГТД (Авиадвигатели «Сатурна». - М.: ООО «Полигон-Пресс», 2003. - 320 с., с. 230, разрез двигателя Д-30КП), содержащий опоры, установленные на роторе и размещенные в корпусах. Внутри ротора, частично, размещены трубы для подвода хладагента - масла - на смазку и охлаждение подшипников. К недостаткам данного способа можно отнести то, что охлаждение опор происходит только путем подачи на них масла, при этом подвод масла на охлаждение подшипников в основном осуществляется с использованием внешних трубопроводов.

Наиболее близким является способ смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя (патент РФ №73958, МПК F99Z 99/00, опубл. 10.06.2008), снабженного системой смазки, при котором охлаждение опор осуществляется хладагентом - воздухом, при этом хладагент поступает по каналам, выполненными внутри вала. Смазка опор осуществляется масловоздушной смесью, которая подается в зону контакта внутренней обоймы и тел качения подшипника через форсунки. Недостатком данного способа являются большие габариты и масса двигателя в связи с использованием внешних трубопроводов и агрегатов для подвода смазки в зону контакта и суфлирования опор.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является усовершенствование смазки и охлаждения опор ротора ГТД с использованием масла и дополнительно рабочего тела газотурбинного двигателя - воздуха, с применением внутренних трубопроводов и агрегатов.

Технический результат достигается тем, что в способе смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя, снабженного системой смазки, при которой охлаждение опор осуществляется хладагентом, при этом хладагент поступает по каналам, выполненными внутри вала, в зону внутренней обоймы подшипника, в отличие от известного выполняется дополнительное охлаждение опор воздухом, поступающим через открытые навстречу набегающему потоку воздуха каналы в коке, сообщенные с внутренними каналами, расположенными в корпусах опор, через которые воздух поступает в зону внешней обоймы подшипника, при этом суфлирование опор и подвод масла обеспечиваются внутренними трубопроводами.

На чертеже показан продольный разрез опор ротора ГТД.

Способ смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя реализован на малоразмерном двигателе, содержащем ротор 1, на котором смонтированы передняя 2 и задняя 3 опоры, установленные в корпусах 4 и 5. Корпус 4 снабжен каналами 6 подвода воздуха из атмосферы к передней опоре 2. Корпус 5 снабжен каналами 7 подвода воздуха к задней опоре 3. Во внутренней полости 8 ротора 1 размещены трубопроводы суфлирования полостей 10 и 11, подвода масла к опорам 2 и 3 и охлаждающего воздуха из атмосферы со входа в двигатель (Р_вх) от корпуса 4 к корпусу 5, выполнены элементы подвода смазки 9 к опорам 2 и 3. Воздух из канала 7 (Р_{вых 2}) и полости 11 (Р_{вых 1}) опоры 3 отводится, например, на срез сопла.

Смазка и охлаждение опор осуществляются следующим образом.

Воздух с входа в двигатель (Р_вх), проходя через каналы 6, охлаждает корпус 4 и наружную обойму опоры 2. Далее воздух внутренними трубопроводами через каналы 7 охлаждает корпус 5 и наружную обойму опоры 3 и отводится, например, на срез сопла (Р_{вых 2}). Суфлирование полостей 10 и 11 опор 2 и 3 соответственно осуществляется внутренним трубопроводом, и далее масловоздушная смесь, пройдя центробежную очистку от масла, отводится, например, на срез сопла (Р_{вых 1}). Смазка опор 2 и 3 осуществляется с использованием внутреннего трубопровода через элементы подвода смазки 9.

Таким образом, внутри ротора расположены трубопроводы суфлирования опор, подвода масла и охлаждающего воздуха из атмосферы со входа в двигатель к опорам. В результате обеспечивается возможность дополнительного охлаждения опор ротора воздухом и уменьшения количества подводимого масла, что увеличивает эффективность охлаждения опор в целом и сокращает количество внешних трубопроводов.

Следовательно, данное техническое решение обеспечивает дополнительное охлаждение передней и задней опор воздухом, поступающим со входа в двигатель, причем суфлирование опор, подвод масла и охлаждающего воздуха обеспечивается внутренними трубопроводами.

Способ смазки и охлаждения опор газотурбинного двигателя, снабженного системой смазки, при которой охлаждение опор осуществляется хладагентом, при этом хладагент поступает по каналам, выполненными внутри вала, в зону внутренней обоймы подшипника, отличающийся тем, что выполняется дополнительное охлаждение опор воздухом, поступающим через открытые навстречу набегающему потоку воздуха каналы в коке, сообщенные с внутренними каналами, расположенными в корпусах опор, через которые воздух поступает в зону внешней обоймы подшипника, при этом суфлирование опор и подвод масла обеспечиваются внутренними трубопроводами.