燃气涡轮发动机、滑油通气系统及滑油系统通气方法与流程

本发明涉及航空发动机领域，尤其涉及燃气涡轮发动机、滑油通气系统及滑油系统通气方法。

背景技术：

1、滑油系统是航空发动机的润滑系统，为发动机主轴承、齿轮传动部件提供滑油供给，实现润滑功能，并对轴承和齿轮传动装置实现散热与冷却功能。

2、发动机工作时，轴承和齿轮处于滑油液体的工作环境中，为保护滑油不泄露，必须对滑油腔体进行密封设计。常用的封严结构为篦齿封严和碳封严，封严原理通过压差实现。无论哪种封严结构，封严气体都会通过间隙进入滑油腔体，与滑油混合形成油气混合物。这种油气混合物必须经过油气分离，使滑油重新进入润滑系统，重复利用，降低滑油消耗；而气体则经过排气系统排出发动机。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种燃气涡轮发动机。

2、本发明的另一目的是提供一种滑油通气系统。

3、本发明的又一目的是提供一种滑油系统通气方法。

4、根据本发明一方面的一种燃气涡轮发动机，包括机匣、滑油箱、轴承油腔、齿轮箱、回油管路，所述齿轮箱位于所述机匣外部，所述轴承油腔、所述滑油箱位于所述机匣内部，所述轴承油腔、所述齿轮箱通过所述回油管路与所述滑油箱连通，所述燃气涡轮发动机还包括：油气分离器，包括第一油气分离器、第二油气分离器，所述第一油气分离器的排油口与所述滑油箱连接，所述回油管路的下游端与所述第一油气分离器的输入口连接，所述第二油气分离器设置于所述齿轮箱外侧与所述齿轮箱的出气口连接；排气管路，连接所述第一油气分离器的排气口与所述齿轮箱。

5、本申请的技术方案通过设置第一油气分离器、第二油气分离器，取消了对比技术方案中在低压轴上设置油气分离器和中心通气管以及油腔的排气管路的设计，直接将滑油箱的排气管路连接到齿轮箱，由回油管路回油的同时将油气带至安装在滑油箱上的第一油气分离器实现油气分离并通过排气管路将余气通过齿轮箱上的第二油气分离器排出大气，实现排气功能。如此设置，结构简单，易于装配，节约人力及时间成本，减少了零件数量，降低制造成本，减轻发动机重量，易于维护。同时，保证了低压轴的强度，油气分离效率高，节约了滑油消耗量。将第二油气分离器安装在位于机匣外部的齿轮箱上，便于安装，且可作为航线可更换单元件在航向上更换，便于维护维修。

6、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的出气口，另一端连接所述齿轮箱的进气口。

7、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的出气口，另一端连接所述齿轮箱的出气口与所述第二油气分离器相连。

8、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述轴承油腔包括第一轴承油腔、第二轴承油腔、第三轴承油腔，所述第二轴承油腔位于所述第一轴承油腔的下游，所述第三轴承油腔位于所述第二轴承油腔的下游，所述第一轴承油腔通过第二排气管路与所述齿轮箱连通。

9、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述第二油气分离器为离心式油气分离器。

10、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述第二油气分离器与所述齿轮箱为可拆卸连接。

11、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，所述回油管路上设置有回油泵，所述回油泵位于所述第一油气分离器与所述轴承油腔、所述齿轮箱之间。

12、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，连接所述第二轴承油腔的回油管路上设有压力开关、回油阀，所述压力开关、所述回油阀由发动机电子控制器进行控制。

13、在所述的燃气涡轮发动机的一个或多个实施例中，第一油气分离器为油滤。

14、根据本发明另一方面的一种滑油通气系统，用于燃气涡轮发动机的轴承油腔、齿轮箱、滑油箱的排气，所述通气系统包括回油管路、排气管路、第一油气分离器、第二油气分离器，所述第一油气分离器的排油口与所述滑油箱连接，所述回油管路的一端连接所述轴承油腔的排油口，另一端连接所述第一油气分离器的输入口，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的排气口，另一端连接所述齿轮箱，所述第二油气分离器位于所述齿轮箱外侧连接所述齿轮箱的出气口。

15、根据本发明又一方面的一种滑油系统通气方法，用于燃气涡轮发动机的轴承油腔、齿轮箱、滑油箱的排气，包括所述轴承油腔的回油管路上具有与所述滑油箱连通的油滤，所述轴承油腔内的油气通过所述回油管路经所述油滤以及所述滑油箱内的油气经所述油滤分离出气体通过排气管路输送至所述齿轮箱，与所述齿轮箱内的油气一同经所述齿轮箱外由所述齿轮箱驱动的离心式油气分离器分离出气体排出。

技术特征：

1.一种燃气涡轮发动机，包括机匣、滑油箱、轴承油腔、齿轮箱、回油管路，所述齿轮箱位于所述机匣外部，所述轴承油腔、所述滑油箱位于所述机匣内部，所述轴承油腔、所述齿轮箱通过所述回油管路与所述滑油箱连通，其特征在于，所述燃气涡轮发动机还包括：

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的出气口，另一端连接所述齿轮箱的进气口。

3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的出气口，另一端连接所述齿轮箱的出气口与所述第二油气分离器相连。

4.根据权利要求2或3任意一项所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述轴承油腔包括第一轴承油腔、第二轴承油腔、第三轴承油腔，所述第二轴承油腔位于所述第一轴承油腔的下游，所述第三轴承油腔位于所述第二轴承油腔的下游，所述第一轴承油腔通过第二排气管路与所述齿轮箱连通。

5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述第二油气分离器为离心式油气分离器。

6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在，所述第二油气分离器与所述齿轮箱为可拆卸连接。

7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述回油管路上设置有回油泵，所述回油泵位于所述第一油气分离器与所述轴承油腔、所述齿轮箱之间。

8.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，连接所述第二轴承油腔的回油管路上设有压力开关、回油阀，所述压力开关、所述回油阀由发动机电子控制器进行控制。

9.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，第一油气分离器可以为油滤。

10.一种滑油通气系统，用于燃气涡轮发动机的滑油箱、轴承油腔、齿轮箱的排气，其特征在于，所述通气系统包括回油管路、排气管路、第一油气分离器、第二油气分离器，所述第一油气分离器的排油口与所述滑油箱连接，所述回油管路的一端连接所述轴承油腔的排油口，另一端连接所述第一油气分离器的输入口，所述排气管路的一端连接所述第一油气分离器的排气口，另一端连接所述齿轮箱，所述第二油气分离器位于所述齿轮箱外侧连接所述齿轮箱的出气口。

11.一种滑油系统通气方法，用于燃气涡轮发动机的滑油箱、轴承油腔、齿轮箱的排气，其特征在于，包括：所述轴承油腔的回油管路上具有与所述滑油箱连通的油滤，所述轴承油腔内的油气通过所述回油管路经所述油滤以及所述滑油箱内的油气经所述油滤过滤出气体通过排气管路输送至所述齿轮箱，与所述齿轮箱内的油气一同经所述齿轮箱外由所述齿轮箱驱动的离心式油气分离器分离出气体排出。

技术总结
本发明提供燃气涡轮发动机、滑油通气系统及滑油系统通气方法。所述燃气涡轮发动机包括机匣、滑油箱、轴承油腔、齿轮箱、回油管路，齿轮箱位于机匣外部，轴承油腔、滑油箱位于机匣内部，轴承油腔、齿轮箱通过回油管路与滑油箱连通，燃气涡轮发动机还包括：油气分离器，包括第一油气分离器、第二油气分离器，第一油气分离器的排油口与滑油箱连接，回油管路的下游端与第一油气分离器的输入口连接，第二油气分离器设置于齿轮箱外侧与齿轮箱的出气口连接；排气管路，连接第一油气分离器的排气口与齿轮箱。实现防止轴承油腔油气泄漏的效果。

技术研发人员：徐友平,李文静,张超,李永恒,张胜男
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16