[发明专利]小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构

说明书

本发明涉及涡轮发动机技术领域，公开了小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，包括机匣，机匣上安装有发动机转轴，锁紧螺母、闭式离心泵、定位套、轴承、后堵盖、前堵盖和转子叶轮，机匣上设有条形槽，机匣上安装轴承的结构和机匣侧壁呈一悬臂形式，前堵盖、后堵盖、机匣形成的密闭空间内设有连接闭式离心泵、轴承的引导块，前堵盖、后堵盖、机匣形成的密闭空间设有内部腔道，内部腔道可连通闭式离心泵的进出口、贯穿引导块连接闭式离心泵和转轴形成内循环油路，机匣上设有滑油注入孔。本发明解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机技术领域，尤其涉及小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构。

背景技术

小型涡轮发动机转子一般有较高的转速和载荷，并且由于发动机强调小迎风面积与大单位推力指标，使得转子的支承和润滑结构的体积空间被一再压缩，因此高集成度和高效的支撑和润滑对涡轮发动机的指标有重要影响。

涡轮发动机的转子支承要求具备合理的刚度和挠度，可用于调节临界转速、抑制振动，转子的润滑结构需要为轴承提供有效的润滑和冷却，避免轴承磨损和过热抱死的故障；一般的涡轮发动机支承结构设计时，在固定的机匣或转子上安装弹性支座、油膜阻尼器、弹性联轴器、套齿轴等结构调节临界转速，抑制振动，润滑方式上需要使用足够功率的增压油泵和回油泵为滑油增压，实现喷油润滑和回油循环，并在滑油路上设置换热装置带走滑油吸收的热量，并且需要外置油箱，加注大量的滑油。

以上的方式造成了小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重，在越来越严格的尺寸限制下，急需提高其集成度，并简化结构。

发明内容

基于以上问题，本发明提供了小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，包括机匣，机匣上安装有发动机转轴，发动机转轴上顺次串装有锁紧螺母、闭式离心泵、定位套、轴承、后堵盖和转子叶轮，锁紧螺母远离后堵盖的一侧设有与机匣连接的前堵盖，且前堵盖、机匣、后堵盖之间密封连接，发动机转轴外侧的机匣上设有条形槽，机匣上安装轴承的结构和机匣侧壁呈一悬臂形式，前堵盖、后堵盖、机匣形成的密闭空间内设有连接闭式离心泵、轴承的引导块，前堵盖、后堵盖、机匣形成的密闭空间设有连通前堵盖与发动机转轴空隙、后堵盖与转轴之间空隙的内部腔道，内部腔道可连通闭式离心泵的进出口、贯穿引导块连接闭式离心泵和转轴形成内循环油路，机匣上设有与内部腔道连通的滑油注入孔。

上述方案的原理及效果一：机匣上设多个条形槽，可通过条形槽降低轴承支承的刚度，形成对轴承的弹性支承，机匣上安装轴承的结构和机匣上的支板呈一悬臂形式，在机匣上构成悬臂结构的内环开有若干条形槽，通过调整条形槽的数量和形状使机匣形成不同的支承刚度，达到弹性支承效果，用于调整涡轮发动机转子的临界转速和抑制振动。

上述方案的原理及效果二：机匣上的条形槽通冷空气对机匣、转子叶轮和内部的滑油进行散热，条形槽可将机匣前的冷空气进行引导，流经条形槽后由机匣与转子叶轮间的缝隙流出，冷空气经过此流路进行对流换热，带走机匣腔体内的滑油热量，实现对机匣、滑油和转子叶轮的冷却效果，空气冷却使机匣在稳定的温度区间内工作，稳定弹性支承效果，保证转子平稳运行。

上述方案的原理及效果三：机匣、前后堵盖以及引导块有连通外部的油路和闭式离心泵的内部腔道，形成循环油路，增强换热效果，机匣上靠下方内部设有滑油注入孔，靠上方的内部有泄压孔，连通机匣腔体，可供加注滑油和工作时泄压使用，机匣的腔体前后分别有前、后堵盖形成封闭腔，引导块通过前堵盖和机匣内壁安装，在前堵盖、引导块、机匣和后堵盖上的特定位置设有相连腔道，供滑油在闭式离心泵后流经轴承可形成内循环，对轴承进行润滑和冷却，同时循环过程中与机匣换热。