具有預加壓部件的變速箱除油器制造技術

本發明專利技術涉及具有預加壓部件的變速箱除油器。具體地，一種變速箱包括構造成從外源接收油氣混合物的進口以及除油器。除油器包括：軸，其包括均形成在軸的內部部分上并彼此分開的進口通道和出口通道；分離器單元，其聯接到軸并圍繞軸的一部分且包括進口和出口；以及聯接到軸的預加壓部件，其提高油氣混合物的壓力以形成加壓混合物并且將加壓混合物提供到分離器單元的進口。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及變速箱，并且具體地涉及變速箱的除油器部分。
技術介紹
用于飛機的典型燃氣渦輪發動機聯接到軸，該軸通過與變速箱的連接而驅動其他軸。當空氣流過變速箱殼體時，一定量的油自然地被夾帶在空氣中。例如，渦輪內的軸承室可通入變速箱，并使變速箱內的空氣中的油量增加。由于多種原因，在空氣從變速箱被排出之前，需要將油從空氣中分離出來。為了將油從空氣中分離出來，除油器被包含在變速箱內。通常情況下，除油器包括分離器單元，其利用離心力從較輕的空氣中分離出較重的油。某些情況下，除油器包括軸，分離器單元附接到該軸，軸包括出口，清潔的空氣可通過出口被排放到環境中。當發動機驅動變速箱中的部件(例如，除油器)時，在變速箱內產生大于大氣壓的壓力，由于變速箱內的齒輪的高速旋轉，來自變速箱自身的油可被夾帶在腔室內的空氣中。如上所述，由于空氣從發動機的較高壓部分(例如，壓縮機和渦輪)泄漏到軸承室中，油也可能從軸承室被引出。通常需要使變速箱和軸承室中的壓力最小化，以幫助平衡密封件上的壓力，以避免將發動機潤滑油從軸承室吹出進入壓縮機或渦輪的較低壓部分。出于這個原因，通常希望除油器(一般而言)和分離單元(具體而言)上的低壓降，因為該壓降將軸承室和變速箱壓力向上偏置。也就是說，如果分離單元上存在大壓降，則變速箱內的壓力必須提高以驅動空氣進入其中。使分離單元的尺寸(包絡面)和重量最小化也是有利的。然而，為了實現期望的壓降性能，所述尺寸往往被增加到超出獲得期望的油氣分離所需的尺寸。
技術實現思路
根據一個實施例，公開了一種變速箱，其包括構造成從外源接收油氣混合物的進口以及除油器。該實施例中的除油器包括:軸，其包括均形成在軸的內部部分上并且彼此分開的進口通道和出口通道；分離器單元，其聯接到軸且圍繞軸的一部分并且包括進口和出口 ；以及聯接到軸的預加壓部件，其提高油氣混合物的壓力以形成加壓混合物，并且將加壓混合物提供到分離器單元的進口。根據另一實施例，公開了一種用于從油氣混合物去除油的方法。該方法包括:使混合物通過預加壓部件以將油氣混合物的壓力從第一壓力水平提高到高于第一水平的第二壓力水平；并且在第二壓力水平下將油氣混合物提供到旋轉的分離器單元，旋轉的分離器單元聯接到軸，以從混合物去除部分或全部的油以生成廢氣。附圖說明說明書的結論部分處的權利要求書中特別地指出并且清楚地請求保護被視作本專利技術的主要內容。從下面的詳細描述并結合附圖，本專利技術的前述和其它特征以及優點是明顯的，附圖中:圖1是聯接到變速箱的發動機的側剖視圖；圖2是變速箱的局部剖面頂視圖；圖3A和3B是根據兩個實施例的被外殼包圍的葉片組件的剖面圖。具體實施例方式現在參照圖1，示出了聯接到變速箱12的簡化的渦輪10。渦輪10使空氣大致沿著箭頭A所示的方向行進以產生推力。更詳細地，渦輪10包括將空氣吸進渦輪10的風扇11。然后，空氣順序地被低壓壓縮機14和高壓壓縮機16壓縮。然后，經壓縮的空氣與燃料混合，并在燃燒器18內燃燒以產生熱氣流，熱氣流在高壓渦輪20內膨脹并導致轉子22旋轉。轉子22向高壓壓縮機16提供旋轉力。熱氣流也驅動低壓渦輪24以便使中心軸26旋轉并將旋轉能提供到例如風扇11和低壓壓縮機14。可以理解的是，圖1所示的渦輪10經由示例的方式呈現，并且本文的教導可應用于附接到任何類型發動機或附接到旋轉能的任何其他源的變速箱。中心軸26和/或轉子22可聯接到現有技術已知的一個或多個軸承室30。來自渦輪10的加壓空氣(由箭頭B指示)可進入軸承室30并且導致其內容納的油被排入變速箱12內。為此目的，一個或多個空氣/流體通道34可將軸承室30聯接到變速箱12。本領域技術人員應理解的是，變速箱12也可包括連接到轉子22或中心軸26的軸(未示出)，其將旋轉能提供到變速箱12。該旋轉能可被用于例如驅動被包括在變速箱12中的除油器40。通常，隨著空氣如箭頭C所示從變速箱12被排出，除油器40使得夾帶在變速箱12內的空氣中的油被從空氣去除。圖2是根據一個實施例的變速箱12的部分剖面頂視圖。在該實施例中，變速箱12包括形成變速箱12的外部邊界的殼體50。殼體50包括進口 52，油氣混合物54可通過進口 52進入。例如，可通過圖1所示的空氣/流體通道34從軸承室30接收油氣混合物54。當然，可從任何位置接收油氣混合物54，并且油氣混合物54不限于在軸承室30內發起。事實上，在一個實施例中，可簡單地用變速箱12內發現的油來生成油氣混合物。應當理解的是，雖然混合物54指的是油氣混合物，但其也可以是空氣和任何類型流體的混合物。在一個實施例中，進口 52直接從直接聯接到軸承室30的外管接收混合物54。如前所述，變速箱12可包括除油器40，除油器40從油氣混合物54去除部分或全部的油并且如箭頭C所示排出清潔空氣，清潔空氣可被排放到大氣中。雖然未示出，但應當理解的是，變速箱12連接到渦輪10并從其接收旋轉能。旋轉能可用于驅動除油器40。更詳細地，除油器40包括由旋轉能驅動的軸41。軸41包括在其內部部分上形成的出口通道42，清潔空氣(箭頭C)通過出口通道42被排放。分離器單元58聯接到軸41并提供從變速箱12內的位置到出口通道42的路徑。分離器單元58可以包括設置在其內的分離器介質60，例如金屬或其他泡沫。在操作中，變速箱12的殼體50內的油氣混合物54和任何其他空氣/流體混合物被吸入除油器40的分離器單元58的進口端口 56內。所吸入的空氣在本文中被稱為進氣流64。分離器介質60提供用于進氣流64內的油顆粒所粘附的表面。油滴聚結并且液體被離心地甩到分離器單元58的外直徑66，在外直徑66處，其穿過排放孔70返回到變速箱12內，如箭頭72所示。空氣從軸41的外部部分通過一個或多個內部通道43傳遞到出口通道42，所述一個或多個內部通道43被分離器單元58的至少一部分圍繞。從變速箱12的內部到出口通道42的壓降取決于流動幾何以及分離器單元58的旋轉速度。特別地，影響壓降的幾何因素是使流速最小化的因素(大的流動面積)以及允許流動方向和流路面積的逐漸變化的因素。這避免了流動通道中的紊流。為了減少與幾何有關的壓降，通常意味著分離器單元58被制成更大和更重。與速度有關的壓降取決于兩件事:抵抗油所經歷的離心加速度而使空氣徑向向內移動到出口通道42 (箭頭80)所需的離心壓降。壓降的第二部分取決于與將進氣流64加速到分離器單元58的旋轉速度有關的流損失。測試表明，壓降的該第二部分(例如，流損失)通常大于離心壓降。這樣，根據一個實施例，可能有利的是，通過將進氣流64的旋轉速度與分離器單元58的旋轉速度相匹配而使總的系統壓降最小化。通過“同步”這些速度，可以減小分離器單元58上的壓降。例如，考慮三種情況。在第一種情況中，分離器單元58是靜止的。在這種情況中，為了使進氣流64進入分離器單元58，需要很小的加速度以至不需要加速度(即，壓力)。在第二種情況中，分離器單元58是旋轉的，并且進氣流64是旋轉地靜止的。在這種情況中，進氣流64必須加速到與分離器單元58的旋轉速度相匹配。用于此加速度的能量來自進氣流中的壓力，從而分離器單元58內的流的壓力下降了一點。這增大了分離器單元58上的壓降。通常通過增加分離器單元58的尺寸來克服這樣的壓降。在本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種變速箱，包括：進口，其構造成從外源接收油氣混合物；和除油器，所述除油器包括：軸，其包括均形成在軸的內部部分上并彼此分開的進口通道和出口通道；分離器單元，其聯接到所述軸且圍繞所述軸的一部分，并且包括進口和出口；和聯接到所述軸的預加壓部件，其增加所述油氣混合物的壓力以形成加壓混合物并且將所述加壓混合物提供到所述分離器單元的進口。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：M·斯萊特，M·R·布盧伊特，A·L·斯托伊塞斯庫，
申請(專利權)人：哈米爾頓森德斯特蘭德公司，
類型：發明
國別省市：美國;US