自回油混合式润滑子系统技术方案

一种主传动齿轮箱的自回油混合式润滑子系统，包括一个成为该齿轮箱整体结构延伸部的油池，使油池内的润滑介质的动态液面高出齿轮箱底部（１８）一预定的距离，在圆柱部（２２）和喉部（２６）之间的径向不连续限定了喷管入口（２８），该入口通过喷管（６０）引导收集于齿轮箱底部内的润滑介质流到具有较高液面的另一油池。旋转圆环形行星支承盘和结构修改的齿轮箱侧壁之间的相互作用对该流道内的润滑介质施加一粘性泵压作用，使润滑介质流经其间，并经喷管（６０）输送到较高的液面。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及润滑子系统，尤其涉及动力系的自回油混合式润滑子系统，其布局为粘性泵送作用创造条件，该泵送作用用以将润滑介质自主传动齿轮箱底部输送到油池。 专利技术背景润滑子系统是一种和动力系相关的至为重要的功能子系统。动力系的相互配合齿轮和安装轴承需要有效地润滑和高效率的工作。该润滑子系统提高润滑介质，以降低动力系相互配合部分之间的摩擦，实现将热能自相互配合部件上转移，并作为输送介质，将产生的金属碎屑自相互配合的部件上输走。在图1A和1B中简示了直升飞机传动装置的示例性的润滑子系统。 图1A是用于BLACK HAWK直升机(BALCK HAWK是联合工业技术公司(United Technologies Corpora ion)Sikorsky航空器部的注册商标)的这种“湿式油池”润滑子系统110的简图。该润滑子系统110对左、右输入件和附件102、103(仅示于一输入件102和一附件103)和BLACK HAWK直升机动力系主传动齿轮箱104提供润滑介质。用于将动力装置系统的输出扭矩传输给主传动齿轮箱104的输入件102，包括发动机输入轴，输入减速齿轮、飞轮组件，输出轴和有关安装轴承/方向接头。该主传动齿轮箱104包括一上部104U和一下部104L，该上部装有第二级减速传动装置和有关安装轴承，而下部装有用作第三级减速传动装置并将扭矩偶合到直升机主旋叶轴上的行星齿轮系。 湿式润滑子系统110包括一油池112，它被配置成和主传动齿轮箱104下部104L的底结合在一起；若干在齿轮箱104的上、下部104U、104L之间的辅助排油道114；和若干在齿轮箱104下部104L与油池112之间的主排油道。 湿式润滑子系统110还包括左、右润滑泵118，每一泵有一回流级118A和一泵级118B(仅示出一个润滑泵118的回流级和泵级118A，118B)；使各输入件和附件102、103和油池112成流体连接的流体管道120；使油池112和冷却器124(用于自润滑介质带走热能)成流体连接的流体导管122；使冷却器124和岐管128成流体连接的流体导管126；使岐管128和主传动齿轮箱104上部104U及左、右输入件102成流体连接的流体导管130、132。流体喷(未示)和流体导管130、132成流体连接，以便将润滑油喷溅于装于左右输入件102内、左右附件103及主传动齿轮箱104的传动装置与安装轴承。 油池112内的润滑介质由润滑泵118的左右泵级118B经导管122被泵送到冷却器124，在那里热能自润滑介质中排走。经冷却的润滑介质然后经流体导管126被输送到岐管128的流体导管130、130，以便将润滑介质输送给流体喷管，按前段所述润滑动力系。润滑泵118的左右回油级118A的工作是将润滑介质自左右输入件和附件102、103经流体导管120返回到油池112。 主传动齿轮壳体104内的润滑介质在重力作用下返回到油池112。上部104U内的润滑介质经辅助排油道114排入下部104L内，在那里，润滑油然后经主排油道116排入油池112内。被喷溅到下部104L的润滑介质同样经主排油道116排入油池112。 图1B为“干式油池”润滑子系统111的简图。该“干式油池”润滑子系统111的布局除了下面叙述的之外，大体相似于前段所述的“湿式油池”润滑子系统110。“干式油池”润滑子系统111的油池113被配置成不跟主传动齿轮箱104的下部104L相结合，而是被独特地安装在远离主传动齿轮箱104的位置上，这允许油池133在形状和尺寸方面的设计最优化，在直升机飞行操作期间，以减轻对姿态变化的敏感度。代替“湿式油池”润滑子系统的润滑泵118，“干式油池”润滑子系统111包括两个润滑泵119，每一润滑泵119有回油级119A、119B和泵油级119C。回油级119A的工作是提供动力，将润滑介质自左右输入件和附件102、103经流体导管120分别输回到油池113。回油级119B的工作是提供动力将收集于主传动齿轮箱104下部104L的底部内的润滑介质经入口117经流体导管121输回到油池113。“干式油池”润滑子系统111的泵油级119C起，“湿式油池”润滑子系统110的泵油级118B的类似的功能。 前段中所述的“温式油池”和“干式油池”润滑子系统110、111各有不同的优、缺点。“温式油池”润滑子系统110一个主要优点和该布局利用重力排油将润滑介质自主传动齿轮箱104输送到油池112，从而省去附加的回流级119及和“干式油池”润滑子系统111有关的流体导管121。这种附加硬件使“干式油池”的采用承担了重大的代价。此外，这种附加的硬件会降低“干式油池”润滑子系统111的整体可靠性。 另一方面，“湿式油池”润滑子系统110的油池112的位置对在直升机飞行操作期间可能遇到的姿态变化较为敏感，可引起盛于油池112中的润滑介质的动态液面急剧变化。在润滑子系统110工作期间，在任一给定的时刻，大约30-50％的润滑介质盛于油池112内，而其余的50-70％则遍布于该子系统的其它地方。为有效工作，润滑泵118需要最小的流体压头至少为5.08至10.16厘米(2至4英寸)(流体压头定义为泵进口和油池112动态液面之间的距离)。虽然润滑泵118可被安装得比油池112低，为确保充足的流体压头，然而，在直升机飞行操作期间的姿态变化可引起动态液面非周期性的变化，这流体压头下降到低于最小流体压头值，使润滑泵118吸入一种空气润滑油混合物，导致润滑泵不能有效工作，其结果，使润滑子系统不能有效工作。为补偿姿态变化，该“湿式油池”润滑子系统110可被过度设计，使该子系统包含过量的润滑介质容积，从而消除了该子系统对姿态变化的有害结果的敏感性。然而，这种方法由于需要过量的润滑介质容量以及增大的油池构件的容积量，即增大了油池的垂直外壳，而付出了代价并遭受重大的损失。 “湿式润滑子系统”110由于它具有大的垂直尺寸的结构外壳也是不利的。这种“湿式油池”润滑子系统布局的油池112和润滑泵118可突入直升机的驾驶舱区，减少了其中的可利用空间。 在1988年1月公开的国际专利申请WO 88/00665中叙述了一种自回油齿轮箱润滑系统。该润滑系统被配置成传动齿轮箱(54)的一部分，包括具有相容的齿轮室(63、65)的壳体部(54B，54C)，在这些齿轮室装有齿轮件和安置若干在其内形成的流体收集腔(56、58、60、62)。在该壳体部(54B、54C)内还形成通道(64、66、68、70)，使所述相容齿轮室(63、65)和流体收集腔(56、62，58，60)成流体连通。这些通道(64，66，68，70)处在相应齿轮件(63，65)的周缘，跟相应的齿轮件相切。通道(64，66，68，70)的尺寸受到限制，它不仅阻止润滑流体回流到该相容齿轮室(63，65)，而且还在流经其间的润滑流体内形成正的压头。 由相容齿轮室(63，65)内的齿轮件的旋转产生的离心作用使润滑流体经各自的通道(64，66，68，70)流入相应的流体收集腔(56，62，58，60)。这些流体收集腔(56，62，58，60)由导管(76，78，80a，82a，80b，82b)相互连接，以防止任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主传动齿轮箱的自回油混合式润滑子系统，该主传动齿轮箱包括一个下部，一行星传动系统按操作关键安装于其内，该主传动齿轮箱的下部由一底壁和一侧壁限定，所述自回油混合式润滑子系统包括：一个盛有限定一动态液面的润滑介质的油池，所述油池被制成为 主传动齿轮箱下部的一个整体结构延伸部，因此，油池内的润滑介质的动态液面有一示出主传动齿轮箱底壁的预定高度；主传动齿轮箱下部侧壁结构上的修改包括：一个由第一预定半径限定的圆柱部；一个和所述圆柱部邻接的过渡部；一个由第二预定半径 限定的喉部；所述第一预定半径大于所述第二预定半径，其间构成了径向不连续。一个由所述圆柱部和喉部之间的径向不连续限定的喷管入口，由所述喷管入口限定的内外壁分别跟所述喉部与圆柱部相切；一个具有一进口端和一流出端的喷管，所述进口端由所 述喷管入口限定，而所述流出端设置于所述泵内，因此，所述流出端高于所述油池的动态液面；包括一圆环形行星支承盘的行星齿轮系，该圆环形行星支承盘有一为一预定半径限定的圆周面，在行星齿轮系运转期间，所述圆环形行星支承盘经受旋转运动。所述圆环 形行星支承盘的圆周面跟结构修改的侧壁的所述圆柱部和喉部一起共同构成分别由第一和第二间隙限定的主流道和节流流道，其中第一的第二间隙分别具有第一和第二径向尺寸；一个和所述圆环形行星支承盘安装在一起以限定第三间隙的反射板，该第三间隙在所述反射 板和主传动齿轮箱底壁之间有一垂直尺寸；所述反射板和主传动齿轮箱底壁之间的相互作用对收集在主传动齿轮箱底部内的润滑介质施加粘性泵压作用，它将旋转和离心速度传递给润滑介质，使润滑介质向外流入主流道和节流流道；所述旋转圆环形行星支承盘圆周 面和所述结构修改的侧壁之间的相互作用对主流道和节流流道内的润滑介质施加粘性泵压作用，使润滑介质流过其间，并且其中在所述主流道内流动的基本上所有的润滑介质经所述喷管入口转向，并经所述喷管输送到所述油池。...

【技术特征摘要】
US 1994-6-22 08/263,584书的范围内来实施。权利要求1.一种主传动齿轮箱(104)的自回油混合式润滑子系统(10)，该主传动齿轮箱包括一个下部(104L)，一行星传动系统按操作关键安装于其内，该主传动齿轮箱(104)的下部(104L)由一底壁(18)和一侧壁(20)限定，所述自回油混合式润滑子系统包括一个盛有润滑介质的油池(12)；主传动齿轮箱(104)下部(104L)侧壁(20)结构上的修改包括一个由第一预定半径(R22)限定的圆柱部(22)；一个和所述圆柱部(22)邻接的过渡部(24)；一个由第二预定半径(R26)限定的喉部(26)；所述第一预定半径(R22)大于所述第二预定半径(R26)，其间构成了径向不连续。一个由所述圆柱部(22)和喉部(26)之间的径向不连续限定的喷管入口(28)，由所述喷管入口(26)限定的内外壁分别跟所述喉部(26)与圆柱部(22)相切；一个具有一进口端和一流出端(64)的喷管(60)，所述进口端由所述喷管入口(28)限定；其特征在于所述油池(12)制成为主传动齿轮箱(104)下部(104L)的整体结构延伸部，使油池(12)内的润滑介质的动态液面(16)高出主传动齿轮箱(104)底壁(18)一预定高度(H)；所述喷管(60)的流出端(64)设置在油池(12)内，使其高于油池(12)的动态液面(16)；该齿轮系包括一圆环形行星支承盘(42)，该支承盘有一由预定半径(D42)限定的圆周面(46)，在该齿轮系运转期间，所述圆环形行星支承盘(42)经受旋转运动。所述圆环形行星支承盘(42)的圆周面(46)跟结构修改的侧壁(20)的所述圆柱部(22)和喉部(26)一起共同构成分别由第一和第二间隙(50，52)限定的主流道和节流流道，其中第一的第二间隙分别具有第一和第二径向尺寸；一个和所述圆环形行星支承盘(42)安装在一起以限定第三间隙(54)的反射板(80)，该第三间隙在所述反射板(80)和主传动齿轮箱底壁(18)之间有一垂直尺寸；所述反射板(80)和主传动齿轮箱底壁(18)之间的相互作用对收集在主传动齿轮箱(104)底部内的润滑介质施加粘性泵压作用，它将旋转和离心速度传递给润滑介质，使润滑介质向外流入主流道和节流流道；所述旋转圆环形行星支承盘(42)的圆周面(46)和所述结构修改的...

【专利技术属性】
技术研发人员：JG吉什，SR沙马塔罗，CJ伊沙贝利，
申请(专利权)人：联合工艺公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]