一种航空发动机分体式离心通风器结构
阅读说明：本技术 一种航空发动机分体式离心通风器结构 (Split type centrifugal ventilator structure of aeroengine ) 是由 游志伟 董红涛 江平 卢聪明 薛成 胡广存 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种航空发动机分体式离心通风器结构,涉及航空发动机技术领域,包括齿轮轴,齿轮轴一端设有气体通道,将油气分离后的分离气体排出齿轮箱；油气分离器,油气分离器由内圈、外圈和二者之间的若干支承壁组成,内圈设有若干第一支承部和若干第二支承部,内圈一端设有若干内圈爪槽,外圈一端设有若干外圈爪槽；带辐板齿轮,与油气分离器配合使用防止油气混合物从油气分离器泄漏。本发明通过齿轮与油气分离器的组合设计,在传输动力的同时,还能有效而平稳的对齿轮箱的油气进行气液分离,无需占用较大的安装空间,降低了重量和成本,有效提高了齿轮箱组件的集成化设计水平。(The invention discloses a split type centrifugal ventilator structure of an aircraft engine, which relates to the technical field of aircraft engines and comprises a gear shaft, wherein one end of the gear shaft is provided with a gas channel, and separated gas obtained after oil-gas separation is discharged out of a gear box; the oil-gas separator consists of an inner ring, an outer ring and a plurality of supporting walls between the inner ring and the outer ring, wherein the inner ring is provided with a plurality of first supporting parts and a plurality of second supporting parts, one end of the inner ring is provided with a plurality of inner ring claw grooves, and one end of the outer ring is provided with a plurality of outer ring claw grooves; the wheel disk-shaped gear is matched with the oil-gas separator for use to prevent the oil-gas mixture from leaking from the oil-gas separator. According to the invention, through the combined design of the gear and the oil-gas separator, the oil-gas separator can effectively and stably separate the oil gas of the gear box while transmitting power, does not occupy a large installation space, reduces the weight and the cost, and effectively improves the integrated design level of the gear box component.)
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域，具体是一种航空发动机分体式离心通风器结构。
背景技术
附件传动齿轮箱是航空发动机的关键部件，其传动齿轮在运行时会产生大量的热量，需要不断的利用润滑油进行循环散热和润滑，在润滑油循环润滑过程中，传动齿轮箱内部会产生大量的油雾和油气等气液混合体，会对齿轮箱的润滑油散热和内部压力造成一定的影响，因此需要采用相应装置对齿轮箱中的油气进行气液分离；传统的解决方法是在附件传动齿轮箱上设计单独的安装接口平台，安装油气分离器，由齿轮箱对其提供动力，驱动其工作，通过管路连接对齿轮箱内的油气进行气液分离，这种解决需设计单独的附件安装空间和动力输出口，整体会增加发动机的零部件数量和维护的复杂度，使发动机附件传动齿轮箱的重量和体积等设计指标要求难以得到提高。
同时，现有技术中的油气分离器结构复杂，重量和体积大，维护性差，对附件传动齿轮箱布局造成一定的技术难度。
因此，本领域技术人员提供了一种航空发动机分体式离心通风器结构，以解决上述
背景技术
中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种航空发动机分体式离心通风器结构，解决现有技术中附件传动齿轮箱需对油气分离器设计单独的附件安装空间和动力输出口，导致发动机零部件数量大和维护复杂度高的问题。
根据本发明的一个方面，提供一种航空发动机分体式离心通风器结构，包括齿轮轴，所述齿轮轴一端设有气体通道，所述气体通道为圆形沉孔，所述气体通道远离齿轮轴端面的一端设有通道入口用来通入油气分离后的分离气体，所述齿轮轴在气体通道外部靠近通道入口处设有啮合齿轮，所述齿轮轴设有若干轴肩与凸台用来对齿轮箱各零件进行轴向限位；油气分离器，所述油气分离器由内圈、外圈和二者之间的若干支承壁组成，所述内圈和外圈的截面皆呈圆环状，所述内圈的一端设有若干第一支承部，所述内圈内部设有若干第二支承部，所述内圈远离第一支承部的一端设有若干内圈爪槽，所述外圈与内圈爪槽同侧的一端设有若干外圈爪槽；带辐板齿轮，所述带辐板齿轮壁面分为平面和辐板面，所述平面与油气分离器内圈和外圈带爪槽一端的端面贴合用于保证油气混合物不会从油气分离器泄漏。
根据本发明的一个实例性的实施例，所述油气分离器任意相邻两个支承壁与内圈、外圈、带辐板齿轮组成一个油气分离室，所述内圈爪槽与带辐板齿轮组成分离室气体出口，所述外圈爪槽与带辐板齿轮组成分离室液体油出口。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述内圈爪槽的槽深大于外圈爪槽的槽深，所述内圈爪槽槽宽小于外圈爪槽的槽宽。
根据本发明的另一个实例性的实施例，若干所述第一支承部左端面与啮合齿轮右端面贴合，若干所述第一支承部右端面与通道入口左端面处于同一平面。
根据本发明的另一个实例性的实施例，若干所述第二支承部左端面与通道入口右端面处于同一平面。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述第二支承部设在任意两上个内圈爪槽间隔的中心位置，所述第二支承部宽度小于任意两个内圈爪槽间隔的距离，所述第一支承部与第二支承部数量相同且至少为三个，所述第一支承部与第二支承部处于同一轴线上。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述油气分离室内压强大于气体通道内压强0.01-0.05MPa。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述气体通道出口端设有气路转换接头，所述气路转换接头一端适于装配在齿轮轴上，气路转换接头另一端与航空发动机尾部相连，所述气路转换接头与航空发动机尾部连接处为负压状态。
根据本发明的另一个实例性的实施例，所述齿轮轴的转速至少为20000r/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过齿轮与油气分离器的组合设计，在传输动力的同时，还能有效而平稳的对齿轮箱的油气进行气液分离，而且无需占用较大的安装空间，降低了重量和成本，并有效提高了齿轮箱组件的集成化设计水平，结构紧凑，经济性好，维护成本低。
2、本发明油气分离器采用内外圈双爪槽结构设计，巧妙配合双联齿轮自身结构，实现油气分离。
3、本发明离心通风器采用分体式，可以在不改变传动链结构的情况下，通过调整油气分离器结构(爪槽数量、槽宽、轮廓尺寸等参数)，即更换不同规格的油气分离器，得到不同的分离效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为一种航空发动机分体式离心通风器结构剖视图；
图2为图1的A处局部放大图；
图3为齿轮轴剖视图；
图4为油气分离器的整体结构示意图；
图5为油气分离器主视图；
图6为图5的B-B剖视图。
图中：1、压板；2、锁紧螺母；3、第一轴承；4、第一支撑机匣；5、带辐板齿轮；6、油气分离器；601、支承壁；602、内圈爪槽；603、外圈爪槽；604、油气分离室；605、分离室气体出口；606、分离室液体油出口；607、第一支承部；608、第二支承部；7、齿轮轴；701、气体通道；702、通道入口；703、啮合齿轮；8、第二轴承；9、第二支撑机匣；10、动密封；11、气路转换接头；12、盖板；13、密封胶圈；14、油气混合物；15、液体油；16、分离气体。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。
另外，在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下，公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
根据本发明的一个总体技术构思，提供一种航空发动机分体式离心通风器结构，包括齿轮轴7，所述齿轮轴7一端设有气体通道701，所述气体通道701为圆形沉孔，所述气体通道701远离齿轮轴7端面的一端设有通道入口702用来通入油气分离后的分离气体16，所述齿轮轴7在气体通道701外部靠近通道入口702处设有啮合齿轮703，所述齿轮轴7设有若干轴肩与凸台用来对齿轮箱各零件进行轴向限位；油气分离器6，所述油气分离器6由内圈、外圈和二者之间的若干支承壁601组成，所述内圈和外圈的截面皆呈圆环状，所述内圈的一端设有若干第一支承部607，所述内圈内部设有若干第二支承部608，所述内圈远离第一支承部607的一端设有若干内圈爪槽602，所述外圈与内圈爪槽602同侧的一端设有若干外圈爪槽603；带辐板齿轮5，所述带辐板齿轮5壁面分为平面和辐板面，所述平面与油气分离器6内圈和外圈带爪槽一端的端面贴合用于保证油气混合物14不会从油气分离器6泄漏。
如图1-2所示，在图示的实施例中，油气分离器6任意相邻两个支承壁601与内圈、外圈、带辐板齿轮5组成一个油气分离室604用于分离齿轮箱内的油气混合物14，所述内圈爪槽602与带辐板齿轮5组成分离室气体出口605便于分离后的分离气体16通入齿轮轴7内的气体通道701，所述外圈爪槽603与带辐板齿轮5组成分离室液体油出口606便于分离后的液体油15进入齿轮箱内循环使用。
如图1-3所示，在图示的实施例中，齿轮轴7的转速至少为20000r/min，经实验证明，当齿轮轴7转速过低时，气体通道701内的分离气体16含有液体油15，且分离气体16内的液体油15含量随齿轮轴7转速的增加而减少，当齿轮轴7转速达到20000r/min以上时，分离气体16内的液体油15达到排放标准。
优选的，在实际使用时，带辐板齿轮5远离油气分离器6的一端抵接有压板1，压板1远离带辐板齿轮5的一端抵接有第一轴承3，第一轴承3用于与第一支撑机匣4配合使用，第一轴承3远离压板1的一端抵接有锁紧螺母2，锁紧螺母2锁紧后，各零件抵接起到对油气分离器6轴向限位的作用。
优选的，在实际使用时，第一支承部607左端面与啮合齿轮703右端面贴合，限制油气分离器6在齿轮轴7上的向左的轴向位移，若干所述第一支承部607右端面与通道入口702左端面处于同一平面，便于分离气体16进入气体通道701内。
优选的，在实际使用时，第二支承部608左端面与通道入口702右端面处于同一平面，在保证足够强度的同时便于分离气体16进入气体通道701内。
优选的，在实际使用时，油气分离室604内压强大于气体通道701内压强0.01-0.05MPa。
优选的，在实际使用时，气体通道701出口端设有气路转换接头11，所述气路转换接头11一端适于装配在齿轮轴7上，气路转换接头11另一端与航空发动机尾部相连，所述气路转换接头11与航空发动机尾部连接处为负压状态，这样实现了油气分离器6、气体通道701和气路转换接头11内气压由大到小的设置，保证分离气体16可以顺利排出航空发动机。
优选的，在实际使用时，气路转换接头11与齿轮轴7连接处设有动密封10防止分离气体16泄露到齿轮箱内，气路转换接头11与啮合齿轮703之间设有第二轴承8，气路转换接头11与第二轴承8适于装配有第二支撑机匣9，气路转换接头11与第二支撑机匣9之间设有若干密封胶圈13防止分离气体16泄露到齿轮箱内，气路转换接头11远离齿轮轴7的一端设有盖板12，盖板12整体嵌套在气路转换接头11内，二者之间设有密封胶圈13。
如图4-6所示，在图示的实施例中，第二支承部608设在任意相邻两个内圈爪槽602间隔的中心位置，所述第二支承部608宽度小于任意相邻两个内圈爪槽602间隔的距离，所述第一支承部607与第二支承部608数量相同且至少为三个，所述第一支承部607与第二支承部608处于同一轴线上。
优选的，在实际使用时，内圈爪槽602的槽深大于外圈爪槽603的槽深，所述内圈爪槽602槽宽小于外圈爪槽603的槽宽。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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