一种带双层引射结构的油气分离器制造技术

本发明专利技术公开了一种带双层引射结构的油气分离器，包括分离腔筒体、混合物进口段、储油腔、排气管，油气混合物进口段包括预旋流道和入口流道，油气混合物进口段内布置有引射装置，引射装置为圆柱体形双层式结构，包括同轴连接的上层引射装置和下层引射装置，上层引射装置和下层引射装置沿自身轴线方向开有上层引射腔和下层引射腔，本发明专利技术同时实现引射滑油功能以及油气分离功能，设置了双层引射结构，提高系统的引射效率的同时，使滑油系统结构更加紧密，提高了滑油系统的空间利用率；引射结构的引入使得滑油系统在不增加运动部件的前提下能实现飞机的多姿态飞行，保证了发动机的推重比要求，保障了发动机整体的工作性能。保障了发动机整体的工作性能。保障了发动机整体的工作性能。

【技术实现步骤摘要】
一种带双层引射结构的油气分离器


[0001]本专利技术涉及航空发动机滑油系统
，具体涉及一种带双层引射结构的油气分离器。

技术介绍

[0002]航空发动机内含多种高速旋转部件，其中轴承、齿轮等高速旋转摩擦部件承受着巨大的载荷。航空发动机滑油系统持续向这些高速旋转部件供给滑油，以实现摩擦接触区域的润滑和冷却，维持这些部件高效、持续地工作。航空发动机滑油系统主要由油箱、供油泵、油滤、回油泵、通风器、油气分离器、散热器等部件组成。由于润滑轴承腔及附件机匣的滑油不可避免地会与空气混合，因此回油泵抽吸回来的流体介质为油气混合物。油气混合物进入供油泵会降低滑油的供给量，同时也会大大减弱对轴承及附件齿轮的润滑与冷却效果，影响航空发动机的正常工作。因此在回油泵与油箱之间的油气分离器是一个必不可少的装置，该装置用于分离回油流路油气混合物中的空气，保证轴承和齿轮的工作安全。
[0003]另一方面，由于现代战机高机动多姿态飞行需求，在一定飞行姿态下，传统的滑油系统油箱内滑油液面可能会低于供油口，导致供油泵无法抽吸油箱内的滑油，极大的影响了飞机的机动性。同时，随着航空发动机本身推重比要求逐渐提高，降低自身重量也同样是其中重要一环，回油泵作为运动机械，其稳定性同样影响着整体发动机的工作性能。因此学者将引射器应用于油气分离器上，保证飞机多姿态飞行时能通过引射管吸取油箱内的滑油，相比于回油泵结构，引射器本身没有运动部件的同时，可以降低故障概率，并能节省发动机的重量。综上所述，针对目前航空发动机滑油系统发展现状，还有以下两个技术问题尚待解决:
[0004]1.引射器的卷吸作用不强，引射效率有待提高；
[0005]2.引射器在滑油系统中的应用还不够成熟，尤其是双层引射结构的研究较少，其结构没有完整设计。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种带双层引射结构的油气分离器，解决现有技术中动压式油气分离器分离效率较低以及滑油损耗较大的问题。
[0007]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案予以实现：一种带双层引射结构的油气分离器，包括分离腔筒体和连接在分离腔筒体两端的油气混合物进口段和储油腔，油气混合物进口段上还连接有排气管，所述的排气管与分离腔筒体连通，油气混合物进口段与分离腔筒体和储油腔连通；
[0008]所述的油气混合物进口段包括预旋流道和与预旋流道连通的入口流道，所述的预旋流道总体呈圆柱体形，沿切线方向设置有入口流道，所述的预旋流道的外侧壁为阿基米德螺旋线型；
[0009]所述的油气混合物进口段内布置有引射装置，所述的引射装置为圆柱体形双层式
结构，包括同轴连接的上层引射装置和下层引射装置，所述的上层引射装置和下层引射装置沿自身轴线方向开有上层引射腔和下层引射腔，所述的上层引射腔和下层引射腔与分离腔筒体连通；
[0010]所述的上层引射装置和下层引射装置上均开设有引射通道，所述的引射通道连通预旋流道和上层引射腔以及连通预旋流道和下层引射腔；
[0011]所述的分离腔筒体包括同轴套接的外筒体和内筒体，上层引射腔与内筒体连通，下层引射腔与外筒体和内筒体之间的环状间隙连通；
[0012]所述的油气混合物进口段上还连接有引射管，所述的引射管与引射通道连通。
[0013]本专利技术还具有如下技术特征：
[0014]所述的上层引射装置上的引射通道的一侧开设有上层引射管连接孔，下层引射装置上的引射通道的一侧开设有下层引射管连接孔；
[0015]所述的上层引射管连接孔贯穿上层引射装置和下层引射装置与外部连通，下层引射管连接孔贯穿下层引射装置与外部连通；
[0016]引射管安装在上层引射管连接孔和下层引射管连接孔上。
[0017]所述的入口流道的入口为矩形，入口流道呈矩形收缩状。
[0018]所述的上层引射通道和下层引射通道为沿分离腔筒体周向间隔相同角度分布并且引射通道的出口与分离腔筒体相切。
[0019]所述的上层引射装置上开设的引射通道的数量与下层引射装置上开设的引射通道的数量不同。
[0020]所述的上层引射装置上开设的引射通道的数量为4个，下层引射装置上开设的引射通道的数量为8个。
[0021]所述的预旋流道的截面呈矩形。
[0022]所述的储油腔的截面呈倒梯形且储油腔的直径大于分离腔筒体的直径，所述的储油腔上连接有出油管；
[0023]所述的储油腔的底部布置有圆柱凸台；
[0024]所述的圆柱凸台为空心并与储油腔连通，圆柱凸台顶端开设有连通孔。
[0025]所述的排气管、分离腔筒体和储油腔同轴连接，所述的排气管伸入分离腔筒体中，分离腔筒体伸入储油腔中。
[0026]所述的排气管伸出油气混合物进口段的一端外侧套接有环状缓冲腔，所述的环状缓冲腔与油气混合物进口段连通。
[0027]所述的排气管内安装有挡油环。
[0028]本专利技术与现有技术相比，具有如下技术效果：
[0029](Ⅰ)本专利技术将引射结构引入航空发动机滑油系统的动压式油气分离器中，同时实现引射滑油功能以及油气分离功能，设置了双层引射结构，提高系统的引射效率的同时，使滑油系统结构更加紧密，提高了滑油系统的空间利用率；引射结构的引入使得滑油系统在不增加运动部件的前提下能实现飞机的多姿态飞行，同时保证了发动机的推重比要求，保障了发动机整体的工作性能。
[0030](Ⅱ)本专利技术的分离器的预旋段设计为阿基米德螺旋线型，使得油气混合物进入各引射通道的流量大致相同，保证了分离器分离段内部流场的稳定性，有利于得到更稳定的
中心回流区，增强了油气分离器的分离效率。
[0031](Ⅲ)本专利技术同时在分离器底部设置了环形储油腔结构，使得滑油量过多时分离器内部能存储部分滑油，同时在分离器顶部的排气管内设置有挡油环，减小了随着空气从顶部排气管道排出到大气之中的滑油液滴的量，减少了特殊工况下滑油的损耗，保障了航空发动机整体的工作性能以及工作寿命。
[0032](Ⅳ)本专利技术的结构简单，使用方便，可以极大的节约人力物力。
附图说明
[0033]图1为本专利技术三维结构示意图；
[0034]图2为本专利技术正视图；
[0035]图3为上层引射结构示意图；
[0036]图4为下层引射结构示意图；
[0037]图5为本专利技术A
‑
A剖面示意图；
[0038]图6为传统动压式油气分离器的滑油系统示意图；
[0039]图7为带引射结构油气分离器的滑油系统示意图。
[0040]附图中各个标号含义：
[0041]1‑
分离腔筒体；2
‑
油气混合物进口段：3
‑
储油腔；4
‑
排气管；5
‑
引射管；6
‑ꢀ
环状缓冲腔；7
‑
引射装置；
[0042]1‑
1外筒体，1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带双层引射结构的油气分离器，包括分离腔筒体(1)和连接在分离腔筒体(1)两端的油气混合物进口段(2)和储油腔(3)，油气混合物进口段(2)上还连接有排气管(4)，所述的排气管(4)与分离腔筒体(1)连通，油气混合物进口段(3)与分离腔筒体(1)和储油腔(3)连通；其特征在于，所述的油气混合物进口段(2)包括预旋流道(2
‑
1)和与预旋流道(2
‑
1)连通的入口流道(2
‑
2)，所述的预旋流道(2
‑
1)总体呈圆柱体形，沿切线方向设置有入口流道(2
‑
2)，所述的预旋流道(2
‑
1)的外侧壁为阿基米德螺旋线型；所述的油气混合物进口段(2)内布置有引射装置(7)，所述的引射装置(7)为圆柱体形双层式结构，包括同轴连接的上层引射装置(7
‑
1)和下层引射装置(7
‑
2)，所述的上层引射装置(7
‑
1)和下层引射装置(7
‑
2)沿自身轴线方向开有上层引射腔(7
‑
3)和下层引射腔(7
‑
4)，所述的上层引射腔(7
‑
3)和下层引射腔(7
‑
4)与分离腔筒体(1)连通；所述的上层引射装置(7
‑
1)和下层引射装置(7
‑
2)上均开设有引射通道(7
‑
5)，所述的引射通道(7
‑
5)连通预旋流道(2
‑
1)和上层引射腔(7
‑
3)以及连通预旋流道(2
‑
1)和下层引射腔(7
‑
4)；所述的分离腔筒体(1)包括同轴套接的外筒体(1
‑
1)和内筒体(1
‑
2)，上层引射腔(7
‑
3)与内筒体(1
‑
2)连通，下层引射腔(7
‑
4)与外筒体(1
‑
1)和内筒体(1
‑
2)之间的环状间隙连通；所述的油气混合物进口段(2)上还连接有引射管(5)，所述的引射管(5)与引射通道(7
‑
5)连通。2.如权利要求1所述的带双层引射结构的油气分离器，其特征在于，所述的上层引射装置(7
‑
1)上的引射通道(7
‑
5)的一侧开设有上层引射管连接孔(7
‑
6)，下层引射装置(7
‑
2)上的引射通道(7
‑
5)的一侧开设有下层引射管连接孔(7
‑
7)，上层引射管连接孔(7
‑
6)与上层引射装置(7
‑
1)上的引射通道(7
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏飞，刘振侠，胡剑平，吕亚国，高文君，刘振刚，张丽芬，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：