МАСЛОБАК
OIL TANK

Изобретение относится к области смазки машин и двигателей и может быть использовано в авиадвигателестроении, а именно в системе смазки сверхзвуковых маневренных самолетов.
Известен маслобак, внутри корпуса которого размещен масляный фильтр (патент WO 2010/102616, опубл. в 2010 г.).
В этом маслобаке нижнее основание фильтра зацентрировано в расточке, выполненной в нижней обечайке корпуса маслобака, а верхнее основание поджато цилиндрической пружиной со стороны заглушки, установленной в верхней обечайке маслобака. Такое крепление масляного фильтра в маслобаке не позволяет повысить жесткость и прочность его корпуса.
Маслобаки сверхзвуковых маневренных самолетов при выполнении фигурных полетов в широком диапазоне скоростей и высот испытывают разнообразные и высокие нагрузки (наддув маслобака, разряжение внутри него, отрицательные перегрузки, вибрации и т.п.), которые могут привести к потере его устойчивости или вздутию, что грозит аварией двигателя.
Использование в конструкции маслобака для увеличения его жесткости и прочности диафрагм с отверстиями, перегородок, распорных труб затруднительно из-за большой загроможденности внутреннего объема маслобака авиационного двигателя разнообразными рабочими устройствами (заправочный клапан, система суфлирования, отсек отрицательных перегрузок с инерционным заборником, масломерное устройство, дистанционный датчик уровня масла и т.п.).
Задача изобретения - повышение прочности маслобака и упрощение конструкции системы смазки двигателя.
Указанная задача решается тем, что в известном маслобаке, внутри корпуса которого расположен масляный фильтр, при использовании в авиационном газотурбинном двигателе масляный фильтр установлен так, что его корпус двумя своими торцовыми основаниями жестко зафиксирован относительно двух противолежащих друг другу обечаек корпуса маслобака, причем внутренние полости фильтра и маслобака изолированы друг от друга.
Жесткая фиксация крайних оснований корпуса фильтра относительно противолежащих друг другу обечаек корпуса маслобака позволит получить единую замкнутую силовую схему корпуса сразу для двух агрегатов двигателя. Корпус фильтра, наряду с выполнением своей основной функции - изолировать фильтроэлемент, станет выполнять функцию распорной трубы, подкрепляющей маслобак в наиболее слабом месте (в средней части корпуса), что позволит отказаться от использования внутри маслобака специальной подкрепляющей арматуры.
Конструкция системы смазки упростится благодаря использованию одного эксплуатационного лючка в мотоотсеке двигателя для обслуживания одновременно двух агрегатов, так как они будут расположены в одном и том же месте.
Повышенная жесткость и прочность маслобака позволят уменьшить толщину обечаек корпуса и, следовательно, сократить массу маслобака, что упростит его установку и крепление на двигателе.
Изоляция масляных полостей фильтра и маслобака друг от друга дает возможность использовать стенку корпуса фильтра в качестве дополнительного элемента для отвода тепла от нагретого масла, что увеличивает эффективность его охлаждения.
На чертеже изображена принципиальная схема маслобака сверхзвукового маневренного самолета.
Маслобак содержит корпус 1, между противолежащими друг другу обечайками 2 и 3 которого установлен масляный фильтр 4 так, что крайние его основания 5 и 6 корпуса 7 фильтра жестко закреплены относительно обечаек 2 и 3 соответственно (в данном случае с помощью сварки). Маслобак включает в себя отсек 8 отрицательных перегрузок с грузовыми клапанами 9, расположенный внутри отсека инерционный заборник 10 и статический центробежный воздухоотделитель-циклон 11, к боковой стенке которого касательно подведена внешняя трубка 12 сброса в маслобак отработанного в двигателе масла.
Маслобак оборудован системой суфлирования, состоящей из петлеобразных дренажных магистралей 13, 14, 15 и 16, сообщающихся через грузовой клапан 17 с атмосферой. В корпусе 7 фильтра 4 установлен фильтроэлемент 18, соединенный с крышкой 19, зафиксированной относительно корпуса струбциной 20. Масло подводится к фильтру 4 по трубке 21, отвод отфильтрованного масла - через патрубок 22. Заправка бака маслом осуществляется через поплавковый клапан 23.
Масляная полость 24 в корпусе 1 маслобака изолирована от внутренней масляной полости 25 фильтра 4 через боковую стенку корпуса 7 фильтра.
Маслобак работает следующим образом.
При горизонтальном полете самолета подвод масловоздушной эмульсии из двигателя производится по трубке 12 в воздухоотделитель-циклон 11, где, освободившись от воздуха, масло попадает в отсек 8 отрицательных перегрузок и через инерционный заборник 10 подается в систему смазки двигателя. Воздух, скапливающийся в верхней части корпуса 1 маслобака, через магистрали 15, 16 и 14 удаляется через открытый грузовой клапан 17 в окружающую атмосферу.
При перевернутом полете самолета или в случае воздействия на него отрицательных перегрузок масло запирается в отсеке 8 с помощью грузовых клапанов 9, откуда забирается инерционным заборником 10, который перемещается под действием отрицательной силы тяжести от нижней обечайки 3 корпуса 1 маслобака вслед за маслом вверх и переправляет его в систему смазки двигателя. Масловоздушная эмульсия из масляных полостей двигателя будет поступать по трубке 12 в воздухоотделитель-циклон 11, где отделившийся от масла воздух будет перемещаться в нижнюю часть корпуса 1 на вход в магистраль 13 и далее - в окружающую атмосферу мимо грузового клапана 17.
Часть масла через воздухоотводящее отверстие в воздухоотделителе-циклоне 11 попадает в верхнюю часть корпуса 1 маслобака, где запирается с помощью грузового клапана 17. При перевороте самолета в маслобак по трубке 12 начинает поступать больше воздуха (так как откачивающие маслонасосы двигателя работают в режиме «масляное голодание»), однако это обстоятельство не приводит к вздутию корпуса 1 маслобака, поскольку обечайки 2 и 3 надежно зафиксированы относительно крайних торцовых оснований 5 и 6 корпуса 7 фильтра.
Поскольку воздушно-масляная эмульсия по трубке 12 попадает в масляную полость 24 корпуса 1 маслобака из горячих полостей двигателя, а через масляную полость 25 корпуса 7 фильтра 4 циркулирует охлажденное масло, то через стенку корпуса 7 будет происходить теплообмен, что способствует лучшему охлаждению масла в системе смазки двигателя.
Осуществление изобретения позволит повысить надежность работы маслобака и системы смазки авиационного газотурбинного двигателя в целом.