Результат интеллектуальной деятельности: МАСЛОСИСТЕМА АВИАЦИОННОГО ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области авиадвигателестроения и касается устройства маслосистемы авиационного газотурбинного двигателя (ГТД).

Известна маслосистема авиационного газотурбинного двигателя, содержащая подстыкованную к суфлер-сепаратору единую магистраль суфлирования, сообщенную с суфлирующими магистралями масляных полостей подшипниковых опор роторов компрессора и турбины, снабженных насосами откачки масла (Патент РФ №2328609, МПК F02C 7/06, опубл. в 2008 г.).

В известной маслосистеме концентрация водомасляных загрязнений, скапливающихся в единой суфлирующей магистрали, возрастает по мере подключения в нее новых источников сжатого воздуха. Когда объединенный поток сжатого воздуха от всех суфлируемых полостей двигателя поступит в суфлер-сепаратор, часть загрязнений в нем будет уловлена и переправлена в маслобак для подготовки к последующему циклу работы (фильтрация, охлаждение, диагностика). Однако значительная часть загрязнений не успевает улавливаться в суфлере-сепараторе и попадает в окружающую атмосферу, что приводит не только к потере дефицитного продукта, но и к ухудшению экологических характеристик двигателя. Главной причиной повышенного расхода масла является поток сжатого воздуха, поступающего в единую магистраль суфлирования из масляной полости опорного подшипника ротора турбины, так как он имеет наибольшее давление, самую высокую температуру (до 180°C) и наибольшую концентрацию водомасляных загрязнений из-за большой подачи масла (для охлаждения подшипников опоры ротора турбины).

При попадании в единую суфлирующую магистраль потока сжатого воздуха из масляной полости опорного подшипника ротора турбины в ней резко увеличивается гидросопротивление, что затрудняет отвод суфлируемого воздуха из других масляных полостей системы суфлирования двигателя и может привести к разрушению стенок масляных полостей и аварии двигателя.

Задачей изобретения является предотвращение выброса масла из системы суфлирования двигателя в атмосферу.

Указанная задача решается тем, что в известной маслосистеме авиационного ГТД, содержащей масляные полости подшипниковых опор роторов компрессора и турбины, снабженные насосами откачки масла и суфлирующими магистралями, объединенными в единую магистраль суфлирования, соединенную с суфлером-сепаратором, согласно изобретению, в суфлирующей магистрали масляной полости подшипниковой опоры ротора турбины установлен водомаслоотделитель, дренажная полость которого сообщена магистралью со входом насоса откачки масла.

Благодаря предварительной очистке сжатого воздуха от водомасляных загрязнений в самом напряженном участке системы суфлирования - в суфлирующей магистрали масляной полости подшипниковой опоры ротора турбины - давление потока сжатого воздуха и концентрация загрязнений в нем на выходе из магистрали резко падают, что приводит к снижению гидравлического сопротивления единой магистрали суфлирования и повышению надежности работы системы суфлирования. Особо следует отметить снижение расхода масла и улучшение экологических характеристик двигателя.

Изобретение является простым и надежным средством «лечения» дефектных маслосистем, а материальные затраты при реализации предложения незначительны.

На чертеже изображена принципиальная гидравлическая схема маслосистемы авиационного ГТД.

Маслосистема содержит масляные полости 1, 2 подшипниковых опор ротора компрессора и масляную полость 3 подшипниковой опоры ротора турбины, которые подключены к трем откачивающим насосам, выполненным в виде единого трехсекционного блока 4, установленного на коробке 5 приводов двигательных агрегатов. На коробке 5 установлен также нагнетающий насос 6, сообщенный с маслобаком 7.

Маслосистема снабжена единой магистралью суфлирования 8, подключенной к суфлер-сепаратору 9, установленному на коробке 5. Каждая из масляных полостей 1, 2 и 3 имеет свою суфлирующую магистраль, соответственно 10, 11 и 12, сообщенную с единой магистралью суфлирования 8. В суфлирующей магистрали 12 установлен водомаслоотделитель 13, выполненный в виде шнека 14, размещенного в полости цилиндрического корпуса 15, сообщенной с дренажной полостью 16, которая сообщена магистралью 17 со входом в откачивающий двухсекционный насос 18, обеспечивающий одновременно и откачку масла из коробки 5.

При работе двигателя масло из маслобака 7 поступает на вход нагнетающего насоса 6, из которого, пройдя фильтр и теплообменник, попадает к масляным форсункам, расположенным в масляных полостях 1, 2, 3 опорных подшипников роторов компрессора и турбины и коробки 5 приводов двигательных агрегатов. Отработанная смазка переправляется на вход трех откачивающих насосов, выполненных в едином блоке 4, и далее эвакуируется в маслобак 7. Благодаря утечкам сжатого воздуха и газа из проточной части двигателя в масляные полости 1, 2 и 3 происходит интенсивное перемешивание частиц масла и влаги с воздухом и образовавшаяся смесь начинает заполнять суфлирующие магистрали 10, 11 и 12, при этом водомасляные загрязнения, попавшие в суфлирующую магистраль 12, попадают в корпус 15 водомаслоотделителя и под действием динамического напора сжатого воздуха закручиваются шнеком 14.

Под действием центробежного эффекта осуществляется предварительная очистка воздуха от крупных капель масла и воды, которые, стекая по стенкам корпуса через перфорированную нижнюю перегородку, попадают в дренажную полость 16 водомаслоотделителя, из которой по магистрали 17 переправляются на вход откачивающего насоса 18 и далее в маслобак 7. Сжатый воздух с водомасляными загрязнениями из суфлирующих магистралей 10, 11 вместе с предварительно очищенным от крупных загрязнений сжатым воздухом из суфлирующей магистрали 12 заполняют единую магистраль суфлирования 8, откуда отводятся на вход суфлер-сепаратора 9, который улавливает оставшиеся в нем загрязнения, а чистый воздух выпускается в окружающую атмосферу.

Осуществление изобретения позволит улучшить экологические характеристики двигателя и повысить надежность работы системы суфлирования и двигателя в целом.