[发明专利]一种大功率燃气涡轮发动机

说明书

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种大功率燃气涡轮发动机，包括机匣，机匣内设置有轴承支架，主轴通过轴承与轴承支架转动连接，主轴前端连接压气机叶轮，主轴后端连接涡轮，轴承支架位于高压风道内；主轴与轴承支架之间具有环形夹腔，所述轴承支架上开设有进油孔和排油孔；轴承支架的端部设有端盖，端盖内环面与主轴之间设有封严机构，所述封严机构包括端盖内环面与主轴外环面之间间隔设置形成的环形气隙，以及环形气隙的通流截面上设置的活动密封环。本发明避免低转速情况下滑油从环形气隙渗出，有效降低高转速情况下密封环的磨损速度，提高密封环使用寿命，同时降低主轴转动阻力；避免滑油压力过低，确保轴承可靠运转。

技术领域

本发明属于航空发动机制造技术领域，具体涉及一种大功率燃气涡轮发动机。

背景技术

航空发动机主要由主轴、压气机、涡轮、机匣、燃油系统、滑油系统等组成，主轴通过轴承转动安装在机匣的涵道内，压气机安装在主轴前端，涡轮安装在主轴后端，压气机与涡轮之间形成高压风道，燃油系统的喷嘴和点火机构一般位于该风道内，主轴的轴承支撑机构一般也安装在该位置。发动机在高速运转过程中需要不断向轴承腔内提供润滑油以保证轴承正常运转，而为了防止润滑油泄露还需要在轴承腔的端部设置封严装置，现有技术一般采用滑动密封圈进行封严，密封圈与主轴之间存在相对摩擦，这一方面增大了主轴的转动阻力，另一方面主轴高速转动使密封圈磨损速度较快，使用寿命低。现有技术又提出了一种风压封严机构，将高压风道内的高压气流引入轴承腔与主轴之间的缝隙中形成高压气隙，以此来达到封严的目的，这种封严方式在发动机正常运转时能够起到较好的封严效果，但是在发动机启动或停机的过程中，高压风道内的风压可能低于封严所需的风压，此时滑油依然有可能从气隙渗出；另外轴承腔内的气压会存在波动，而现有滑油供油系统无法根据轴承腔的气压波动来调节供油压力，所以当轴承腔压力升高时有可能导致滑油系统供油压力不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率燃气涡轮发动机,能够降低转动阻力，避免滑油渗漏，同时避免滑油供油压力不足。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种大功率燃气涡轮发动机，包括机匣，机匣内固定设置有轴承支架，主轴通过轴承与轴承支架转动连接，主轴前端连接有压气机叶轮，主轴后端连接涡轮，轴承支架位于压气机和涡轮之间的高压风道内；主轴与轴承支架之间具有环形夹腔，所述轴承支架上开设有进油孔和排油孔；轴承支架的端部设有端盖，端盖内环面与主轴之间设有封严机构，所述封严机构包括端盖内环面与主轴外环面之间间隔设置形成的环形气隙，以及环形气隙的通流截面上设置的活动密封环，所述环形气隙的一端与环形夹腔连通，另一端与轴承支架外部的高压风道连通，所述活动密封环被装配为当高压风道内的气压小于指定压力时活动密封环能够将环形气隙封闭，且当高压风道内的气压大于或等于所述指定压力时活动密封环能够将环形气隙开启；所述进油孔与阀门组件连通，阀门组件与滑油箱连通，且阀门组件与滑油箱之间设有滑油泵，阀门组件与燃气涡轮发动机的高压风道连通，排油孔与滑油箱连通；所述阀门组件被装配为当燃气涡轮发动机启动且高压风道内的气压小于指定压力时阀门组件能够以恒定压力向进油孔输送滑油，当燃气涡轮发动机启动且高压风道内的气压大于或等于指定压力时阀门组件能够以浮动压力向进油孔输送滑油，且油压随着高压风道内气压的升降而同步升降，当燃气涡轮发动机停机时阀门组件能够停止向进油孔输送滑油。

所述端盖内端设有一环形活塞，环形活塞与端盖内端设置的活塞腔构成滑动配合，环形活塞上设有沿径向向内凸伸的台阶部，台阶部的内环面与端盖的内环面平齐，所述活动密封环包括一截面为U型的橡胶圈，橡胶圈的两端分别与端盖和台阶部固接，当台阶部向端盖端面靠近时能够挤压橡胶圈使橡胶圈向环形气隙内拱起以封闭所述环形气隙，且当台阶部远离端盖端面时能够拉伸橡胶圈使橡胶圈从环形气隙内移出以开启所述环形气隙；还包括阀门组件，所述活塞腔通过第一气路与阀门组件连通，阀门组件与所述高压风道连通，阀门组件被装配为当高压风道内的气压小于指定压力时能够使活塞腔与高压风道断开，且当高压风道内的气压大于或等于指定压力时能够使活塞腔与高压风道连通；当活塞腔充气时能够驱动环形活塞滑动并使台阶部向远离端盖的方向运动。