МАСЛОСИСТЕМА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
OIL SYSTEM OF GAS-TURBINE ENGINE

Изобретение относится к области авиационного двигателестроения и, в частности, к масляной системе газотурбинного двигателя (ГТД).
Известна маслосистема ГТД, содержащая маслобак с центробежным воздухоотделителем, суфлер-сепаратор с магистралью суфлирования и установленный в магистрали подачи масла сифонный затвор с жиклером стравливания в петле затвора (патент RU 2539928, кл. F02C 7/06, опубл. 27.01.2015 г.).
Недостаток известной маслосистемы - несрабатывание сифонного затвора при больших прокачках масла через двигатель, следовательно, и увеличении подвода эмульсии в бак. При этом эффективность центробежного воздухоотделителя, установленного в маслобаке в магистрали подвода к нему эмульсии, снижается, а барботаж масла активизируется, что приводит к увеличению концентрации капель масла в свободном (воздушном) объеме маслобака, которые забивают проходное сечение жиклера стравливания, перекрывая проток воздуха через него из воздушной полости маслобака к петле сифонного затвора. Поэтому при останове двигателя вследствие продолжающегося истечения масла из ниспадающей ветви затвора вниз возникает разрежение в петле сифонного затвора, под действием которого происходит перетекание масла через зазоры в шестернях нагнетающего насоса из маслобака через восходящую ветвь затвора в нисходящую и далее - через форсунки в масляные полости подшипниковых опор ротора двигателя. Уход части масла из маслобака в двигатель при его останове снижает надежность работы маслосистемы из-за перегрева масла в переполненных масляных полостях подшипниковых опор ротора и падения давления масла на входе в двигатель.
Задача изобретения - обеспечение стабильности срабатывания сифонного затвора в магистрали подачи масла при останове двигателя.
Указанная задача решается тем, что в известной маслосистеме газотурбинного двигателя, содержащей маслобак с центробежным воздухоотделителем, суфлер-сепаратор с магистралью суфлирования и установленный в магистрали подачи масла сифонный затвор с жиклером стравливания в петле затвора, согласно изобретению внутри маслобака установлен дополнительный центробежный воздухоотделитель, вход в который сообщен с магистралью суфлирования суфлера-сепаратора, а выход - со свободным объемом маслобака, причем жиклер стравливания в петле сифонного затвора подключен к магистрали суфлирования.
Такое выполнение устройства приводит к повышению надежности срабатывания сифонного затвора после останова двигателя и, следовательно, работы всей маслосистемы.
На чертеже показана принципиальная схема маслосистемы двухроторного ГТД.
Маслосистема включает в себя масляные полости 1, 2 и 3 подшипниковых опор ротора и коробки двигательных агрегатов (КДА). Откачку масла из полостей 1 и 2 обеспечивают два откачивающих насоса 4 и 5, первый из которых расположен снаружи масляной полости 1 и приводится во вращение ротором 6 высокого давления, а второй расположен внутри полости 2 и имеет привод от ротора 7 низкого давления. Откачку масла из масляной полости 3 КДА обеспечивает откачивающий насос 8 с приводом от ротора 6 высокого давления. На КДА также установлены нагнетающий насос 9 и центробежный приводной суфлер-сепаратор 10. Магистрали откачки масла 11, 12 и 13 насосов 4, 5 и 8 объединены через магистраль 14, которая выведена на вход центробежного воздухоотделителя (циклона) 15, установленного внутри маслобака 16. Магистрали суфлирования 17, 18 и 19 из масляных полостей 1, 2 и 3 выведены на вход центробежного суфлера-сепаратора 10, выход из которого подключен через магистраль суфлирования 20 к входу дополнительного центробежного воздухоотделителя 21, также установленного внутри маслобака 16.
Выход воздуха из центробежного воздухоотделителя 21 сообщен со свободным объемом маслобака 16. Всасывающая магистраль 22 нагнетающего насоса 9 подключена к маслобаку 16, а в магистрали подачи масла 23 установлен сифонный затвор 24, в петле которого выполнен жиклер стравливания 25, сообщенный с магистралью суфлирования 20 суфлера-сепаратора 10.
При запуске ГТД первым вступает в работу нагнетающий насос 19, так как он приводится во вращение от ротора 6 высокого давления, раскручиваемого от стартера (на схеме не показан). Масло из маслобака 16 по всасывающей магистрали 22 поступает на вход нагнетающего насоса 9, далее попадает в магистраль подачи масла 23 и через сифонный затвор 24 подводится к масляным форсункам в полостях 1, 2 и 3 подшипниковых опор ротора двигателя и КДА.
Часть масла из магистрали подачи масла 23, минуя двигатель, попадает через жиклер стравливания 25 в магистраль суфлирования 20, образуя постоянную небольшую паразитную циркуляцию смазки от нагнетающего насоса 9 в маслобак 16 через дополнительный центробежный воздухоотделитель 21, в котором она улавливается. Первыми среди откачивающих насосов включаются в работу насосы 4 и 8 с приводом от ротора высокого давления 6, а затем и насос 5 с приводом от ротора низкого давления 7.
Масловоздушная эмульсия из откачивающих насосов 4, 5 и 8 попадает в магистрали откачки 11, 12 и 13, собирается в объединенную магистраль 14 и подводится через нее на вход основного центробежного воздухоотделителя 15, где происходит отделение воздуха из эмульсии и возврат масла в маслобак 16 для повторного использования.
Воздух, попадающий в масляные полости 1, 2 и 3 из проточной части двигателя, через магистрали суфлирования 17, 18 и 19 отводится на вход суфлера-сепаратора 10, который отделяет масло от воздуха и возвращает его в масляную полость 3.
При останове двигателя нагнетающий насос 9 прекращает подвод масла через магистраль 23 в восходящую ветвь сифонного затвора 24, при этом прекращается паразитная циркуляция смазки от нагнетающего насоса в маслобак 16 через жиклер стравливания 25 и магистраль суфлирования 20, которая очищается полностью от включений смазки. Вследствие продолжающегося истечения масла под действием сил тяжести из ниспадающей ветви затвора в двигатель могло бы образоваться разрежение в петле затвора, однако оно устраняется подводом воздуха через жиклер 25 из магистрали суфлирования 20. Надежность срабатывания сифонного затвора после останова двигателя резко возрастет.
Осуществление изобретения повышает надежность работы маслосистемы и двигателя в целом.