油清除系统技术方案

本公开涉及一种用于包括油箱和至少一个轴承室的气体涡轮引擎的油清除系统。该油清除系统包括至少一个主回油泵、歧管、辅回油泵、脱气器和过滤器单元。该至少一个主回油泵被构造成将油从至少一个轴承室泵送到歧管，同时将油的压力从起始压力提升至相对于起始压力升高的第一压力。该歧管被加压以使油大体上保持在所述第一压力下。该辅回油泵被构造成在第一压力下从歧管泵送油，以及在将油泵送到脱气器并通过过滤器单元到油箱之前，将油的压力提升至相对于第一压力升高的第二压力。

【技术实现步骤摘要】
油清除系统
本公开涉及用于气体涡轮引擎的油清除系统、用于清除油的方法和气体涡轮引擎。
技术介绍
气体涡轮引擎通常是全流动再循环系统，该系统需要在所有可预见的操作条件下对所有引擎轴承、齿轮和驱动花键进行充分润滑和冷却。气体涡轮引擎中的润滑剂清除系统、更具体地为油清除系统(诸如回油泵)从引擎内的与在引擎运行期间需要持续润滑的引擎部件(通常为轴承)相邻的贮油槽区域除去润滑剂。传统上，用于气体涡轮引擎的油过滤系统位于给油泵的排放侧或在将油返回油箱之前的回油泵的排放侧。然而，对于一些气体涡轮引擎(例如，具有安装有芯的配件和/或安装有风扇箱的油箱的气体涡轮引擎)，在给油泵的排放侧上安装所需的油过滤系统可导致有关可用于安装过滤器的空间的问题。然而，另选地，尝试在给油泵的入口侧(例如，在油箱和泵入口之间)安装油过滤系统还降低了给油泵的入口压力，这是不可取的，因为这可能导致泵气蚀和损坏。在回油泵的排放侧安装过滤系统可允许将过滤系统安装在油箱附近的风扇箱上。然而，如果这种构型用于具有极低轴承室压力(例如，与周围环境一样低的压力)的引擎，则需要回油泵从极低的入口压力提供高出口压力，这就需要在回油泵上的高的压升。此类高的压升是油泵气蚀的一个重要因素，其可导致回油泵的磨损和损坏。
技术实现思路
根据第一方面，提供了一种用于包括油箱和至少一个轴承室的气体涡轮引擎的油清除系统，该系统包括：至少一个主回油泵、歧管、辅回油泵、脱气器和过滤器单元；该至少一个主回油泵被构造成将油从至少一个轴承室泵送到歧管，同时将油的压力提升至第一升高压力；其中歧管被加压以使油大体上保持在所述第一压力下；并且其中该辅回油泵被构造成在第一升高压力下从歧管泵送油，并且在将油泵送到脱气器并通过过滤器单元到油箱之前，将油的压力提升至第二升高压力。在气体涡轮引擎中，诸如带有安装有芯的配件的引擎中，油过滤系统最好安装在油清除管路中(而不是安装在给油泵的排放侧)。这是因为在此类气体涡轮引擎中，优选将油过滤系统安装在油箱(其安装在气体涡轮引擎的风扇箱上，因为其通常比气体涡轮引擎的大多数其他部件更冷)上。然而，常规地，在给油泵的入口侧上安装油过滤系统降低了给油泵的入口压力。相比之下，使用辅回油泵和至少一个主回油泵提供根据第一方面的两级油清除系统可提供一种油清除系统，该油清除系统从低入口压力提供高出口压力，同时防止辅回油泵和至少一个主回油泵中的任一者或两者中的气蚀(其中气蚀可由低入口压力和高出口压力引起)。根据第一方面的两级油清除系统还可使高压降装置(例如，脱气器或过滤器单元)结合到气体涡轮引擎的油清除系统的油清除管路中，而不会对辅回油泵和至少一个主回油泵中的任一者或两者造成显著的气蚀损坏。高压降装置可安装在油清除系统中的不直接与该至少一个主回油泵流体连通的部分中。该辅回油泵可包括单个泵单元。该辅回油泵的该单个泵单元可包括大容量泵单元。该单个泵单元可具有介于从5×10-5m3s-1到2.5×10-3m3s-1之间(介于从40英制加仑/小时到2000英制加仑/小时之间)的容量。另选地，该辅回油泵可包括多个泵单元。该多个泵单元中的每个泵单元可包括小容量泵单元。多个泵单元中的每个泵单元可具有的容量介于等量的大容量泵单元的容量的20％到80％之间，例如介于1×10-5m3s-1到2×10-3m3s-1之间(介于8英制加仑/小时到1600英制加仑/小时之间)。辅回油泵的多个泵单元中的每个单元可被单独驱动。另选地，多个泵单元中的每个单元可与多个泵单元中的一个或多个其他泵单元任何组合被驱动。第一升高压力可介于从103kN/m2到483kN/m2之间(介于从10psi到70psi之间)，并且第二升高压力可介于从379kN/m2到586kN/m2之间(介于从55psi到85psi之间)，第二升高压力大于第一升高压力。辅回油泵和至少一个主回油泵中的每一者可有助于至少一个轴承室内的压力和第二升高压力之间的压差的20％至80％之间的油压增加。脱气器可以是高压降脱气器。可通过脱气器实现介于从34kN/m2到207kN/m2之间(介于从5psi到30psi之间)的压降。过滤器单元可以是高压降过滤器单元。可通过过滤器单元实现介于从34kN/m2到207kN/m2之间(介于从5psi到30psi之间)的压降。根据第二方面，提供了一种气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括根据第一方面的油清除系统。气体涡轮引擎可以是飞行器气体涡轮引擎。根据第三方面，提供了一种包括根据第二方面的气体涡轮引擎的飞行器。根据第四方面，提供了一种清除气体涡轮引擎中的油的方法，该方法包括以下步骤：使用至少一个主回油泵将油从至少一个轴承室泵送到歧管，该至少一个主回油泵将油的压力提升至第一升高压力；使用辅回油泵将油从歧管泵送到脱气器，该辅回油泵将油的压力提升至第二升高压力；以及经由过滤器单元将经加压的油排放到油箱。利用根据第四方面的两级油清除方法使用辅回油泵和至少一个主回油泵来清除油可使得油清除系统从低入口压力提供高出口压力，同时防止辅回油泵和至少一个主回油泵中的任一者或两者中的气蚀(其中气蚀可由低入口压力和高出口压力引起)。根据第四方面的两级油清除方法还可使高压降装置(例如，脱气器或过滤器单元)结合到气体涡轮引擎的油清除系统的油清除管路中，而不对辅回油泵和至少一个主回油泵中的任一者或两者造成显著的气蚀损坏。该高压降装置可安装在油清除系统中的不直接与至少一个主回油泵流体连通的部分中。该辅回油泵可包括单个泵单元。该辅回油泵的单个泵单元可包括大容量泵单元。该单个泵单元可具有介于从5×10-5m3s-1到2.5×10-3m3s-1之间(介于从40英制加仑/小时到2000英制加仑/小时之间)的容量。另选地，该辅回油泵可包括多个泵单元。该多个泵单元中的每个泵单元可包括小容量泵单元。该多个泵单元中的每个泵单元可具有的容量介于等量的大容量泵单元的容量的20％到80％之间，例如介于1×10-5m3s-1到2×10-3m3s-1之间(介于8英制加仑/小时到1600英制加仑/小时之间)。该辅回油泵的多个泵单元中的每个单元可被单独驱动。另选地，该多个泵单元中的每个单元可与多个泵单元中的一个或多个其他泵单元任何组合被驱动。第一升高压力可介于103kN/m2到483kN/m2之间(介于10psi到70psi之间)。第二升高压力可介于379kN/m2到586kN/m2之间(介于55psi到85psi之间)。该脱气器可以是高压降脱气器。可通过该脱气器实现介于从34kN/m2到207kN/m2之间(介于从5psi到30psi之间)的压降。该过滤器单元可以是高压降过滤器单元。可通过过滤器单元实现介于从34kN/m2到207kN/m2之间(介于从5psi到30psi之间)的压降。如本文其他地方所述，本公开可涉及气体涡轮引擎。此类气体涡轮引擎可包括引擎核心，该引擎核心包括涡轮、燃烧器、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴。此类气体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于包括油箱和至少一个轴承室的气体涡轮引擎的油清除系统，所述系统包括：/n至少一个主回油泵、歧管、辅回油泵、脱气器和过滤器单元；/n所述至少一个主回油泵被构造成将油从所述至少一个轴承室泵送到所述歧管，同时将所述油的压力从起始压力提升至相对于所述起始压力升高的第一压力；/n其中所述歧管被加压以将所述油大体上保持在所述第一压力下；并且/n其中所述辅回油泵被构造成在所述第一压力下从所述歧管泵送油，以及在将所述油泵送到所述脱气器并通过所述过滤器单元到所述油箱之前，将所述油的压力从所述第一压力提升至相对于所述第一压力升高的第二压力。/n

【技术特征摘要】
20190123 GB 1900906.71.一种用于包括油箱和至少一个轴承室的气体涡轮引擎的油清除系统，所述系统包括：
至少一个主回油泵、歧管、辅回油泵、脱气器和过滤器单元；
所述至少一个主回油泵被构造成将油从所述至少一个轴承室泵送到所述歧管，同时将所述油的压力从起始压力提升至相对于所述起始压力升高的第一压力；
其中所述歧管被加压以将所述油大体上保持在所述第一压力下；并且
其中所述辅回油泵被构造成在所述第一压力下从所述歧管泵送油，以及在将所述油泵送到所述脱气器并通过所述过滤器单元到所述油箱之前，将所述油的压力从所述第一压力提升至相对于所述第一压力升高的第二压力。


2.根据权利要求1所述的油清除系统，其中所述辅回油泵为或包括单个泵单元。


3.根据权利要求1所述的油清除系统，其中所述辅回油泵为或包括多个泵单元。


4.根据权利要求3所述的油清除系统，其中所述多个泵单元中的每个泵单元被单独驱动。


5.根据权利要求3所述的油清除系统，其中所述多个泵单元中的每个泵单元与所述多个泵单元中的一个或多个其他泵单元联合被驱动。


6.根据权利要求1所述的油清除系统，其中所述第一压力介于从103kN/m2到483kN/m2(10psi到70psi)之间，并且所述第二压力的范围介于从55psi到85psi之间，所述第二升高的压力大于所述第一升高的压力。

【专利技术属性】
技术研发人员：NJ戴维斯，
申请(专利权)人：劳斯莱斯有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB