Газотурбінний двигун, який містить стартер, встановлений на коробці приводів агрегатів

1. Газотурбінний двигун, який містить коробку AGB (12) приводів агрегатів, механічно з'єднану з валом двигуна для приведення в обертання допоміжних агрегатів, і пневматичний стартер (10, 101), встановлений на коробці, при цьому камери стартера і коробки сполучаються одна з одною таким чином, щоб мастило для змащування стартера надходило з коробки AGB, який відрізняється тим, що тиск в мастильній камері стартера (10, 101) створюється за допомогою джерела повітря, незалежного від коробки AGB. C2 2 (19) 1 3 турбіни забезпечують герметичність вала 5, який в цьому місці проходить через картер. Мастило для змащування деталей стартера, що обертаються, надходить від коробки 2 в приймач 7, що знаходиться в проміжному просторі 3 між стартером і коробкою AGB і нерухомо з'єднаний зі стартером. Через отвір 8, виконаний в стінці 4 картера стартера цей приймач 7 сполучається з камерою стартера. Отвір захищений сіткою, щоб уникнути попадання твердих частинок в порожнину стартера. Мастило, що надходить в нижню частину мастильної камери стартера, циркулює між деталями стартера, що обертаються, за рахунок розбризкування, нагнітання або за допомогою іншого не показаного засобу. Між камерою стартера і камерою коробки 2 мастило не циркулює. Рівень визначається переливним обмежувачем 7' приймача 7 проміжного простору 3. Зрівноваження тиску між двома камерами - камерою стартера і камерою AGB - забезпечується отвором 8', виконаним у верхній частині стінки 4. Використовуючи цей принцип посудин, що сполучаються, контроль за рівнем мастила в стартері пов'язують з контролем за системою змащування контуром двигуна в режимі реального часу. Таким чином, одночасно уникають переповнення стартера і небезпеки попадання в двигун мастила із стартера. З різних причин може статися випадковий витік назовні мастила, що міститься в камері стартера. Наприклад, може бути пошкоджена прокладка 5а між валом повітряної турбіни і картером стартера, може статися розгерметизація мастильної пробки або з'явитися тріщина в картері. При виникненні вищезгаданих несправностей, витік не впливає на змащування стартера за рахунок надходження мастила з коробки AGB через сітку. Однак, оскільки тиск в камерах перевищує атмосферний тиск, повітря, що містить мастильний туман, який надходить з коробки AGB, виштовхується назовні. Це явище виявляється як витік мастила в системі змащування двигуна, і відповідний сигнал надходить в кабіну. Витік може призвести до видалення мастила з системи змащування двигуна і, отже, до зупинення двигуна під час польоту (IFSD). Рішення, відоме з патенту US 6681579, полягає в керуванні потоком текучого середовища між коробкою AGB і камерою стартера. З боку зони, яка утворює межу поділу між стартером і коробкою, встановлюють герметичну пластину, щоб ізолювати камеру стартера, коли тиск в ній падає. При нормальній роботі клапан залишається відкритим, забезпечуючи рівновагу тиску. Цей клапан закривається автоматично у випадку падіння тиску. Задачею даного винаходу є забезпечення протистояння силової установки витоку мастила за допомогою засобу, який відрізняється від рішення, відомого з рівня техніки. Згідно з винаходом, газотурбінний двигун, який містить коробку приводів агрегатів, механічно з'єднану з валом двигуна для приведення в обертання допоміжних агрегатів, і стартер повітряної турбіни, встановлений на коробці, при цьому камери стартера і коробки сполучаються одна з одною таким чином, щоб мастило для змащування 93683 4 стартера надходило з коробки AGB, відрізняється тим, що тиск в мастильній камері стартера створюється за допомогою джерела повітря, незалежного від коробки AGB. Завдяки рішенню відповідно до даного винаходу, витік мастила або повітря, що містить мастильний туман, на рівні стартера не компенсується повітрям, що містить мастило, з коробки приводів агрегатів. Таким чином, знижується небезпека спорожнення системи змащування двигуна. Крім того, силова установка стає більш стійкою до витоку мастила через стартер за рахунок відхилення циркуляції повітря, яке містить мастило, що надходить з AGB, в зворотний канал під тиском оточуючого середовища. Створення тиску за допомогою повітря, що не містить мастило, має метою створення бар'єра для будь-якого витоку мастила з камери стартера. Переважно, щоб повітря для створення тиску надходило в проміжну зону між картером стартера і картером коробки. Таким чином, повітря, що нагнітається, утворює бар'єр для повітря, яке може надходити з коробки приводів агрегатів. Оскільки це повітря, що нагнітається, не містить мастильного туману, то витік буде в основному витоком повітря, і мастило не буде захоплюватися цим повітрям витоку. Переважно також, оскільки з боку повітряної турбіни на стартері встановлена подвійна ущільнювальна прокладка з внутрішньої прокладки і зовнішньої прокладки, щоб повітря, що нагнітається, надходило між цими двома ущільнювальними прокладками. Згідно з цим варіантом виконання, повітря під тиском проходить з боку внутрішньої прокладки всередину камери стартера, яку він обдуває і, у разі необхідності, надходить в проміжну зону між стартером і картером коробки. Переважно, щоб між стартером і коробкою був виконаний канал зворотного потоку повітря, що знаходиться під тиском, меншим ніж тиск повітря, що нагнітається. Така конструкція переважно забезпечує з'єднання з мастиловіддільником, який дозволяє вловлювати мастило, що утворює мастильний туман, який захоплюється повітряним потоком. Переважно також, щоб повітря, що нагнітається, відбиралося із зовнішньої камери герметизації одного з опорних підшипників. Оскільки коробка приводів агрегатів знаходиться ближче до входу двигуна, бажано, щоб це були перший або другий опорний підшипники вала турбореактивного двигуна. У цьому випадку зворотний повітряний потік переважно направляється у внутрішню камеру опорного підшипника турбореактивного двигуна. Далі йде опис двох необмежувальних варіантів здійснення даного винаходу, що наводиться з посиланнями на прикладені фігури креслень, в числі яких: Фіг. 1 зображує схематичний вигляд варіанта системи змащування пневматичного стартера турбореактивного двигуна, встановленого на коробці AGB цього двигуна. Фіг. 2 - вигляд контуру створення тиску мастильної камери пневматичного стартера, встановле 5 ного на коробці AGB, відповідно до даного винаходу. Фіг. 3 - варіант виконання контуру створення тиску. На фіг. 2 схематично показаний приклад конструкції, яка відповідає першому варіанту здійснення даного винаходу. Стартер 10 містить картер 11, утворюючий мастильну камеру для змащування деталей стартера 10, що обертаються, які показані у вигляді вузла або вала 15, що обертається, встановленого з можливістю обертання в картері 11 за допомогою опорного підшипника 16. Потрібно зазначити, що з цим вузлом, що обертається, зв'язані шестірні, редуктори, запобіжники та інші деталі, утворюючі стартер. Оскільки винахід не стосується конструкції стартера, то немає необхідності в її описі. Цей вузол 15, що обертається, з одного боку з'єднаний з не показаною на фігурі повітряною турбіною. Турбіна приводить в обертання вузол 15 в момент запуску турбореактивного двигуна. Прокладка 15а турбіни забезпечує герметичність між вузлом 15, що обертається, і картером 11. З іншого боку вузол, що обертається, який проходить через стінку 14 картера та ущільнювальний засіб 15b, з'єднаний з шестірнею 121, що входить до складу зубчастих передач коробки 12 приводів агрегатів. Як було вказано вище, коробка 12 приводів агрегатів AGB механічно з'єднана відповідними трансмісійними валами з ведучим валом турбореактивного двигуна. Якщо турбореактивний двигун містить подвійний або потрійний вал або корпус, частіше за все йдеться про вал високого тиску двигуна. Як правило, коробку встановлюють на так званому проміжному картері турбореактивного двигуна, і трансмісійні вали є радіальними і проходять через повітряний потік в стояку проміжного картера. Сама по собі коробка AGB відома і її докладний опис опускається. Між картером 11 стартера 10 і коробкою 12 AGB знаходиться проміжна порожнина 13. Таким чином, ця порожнина обмежена між стінкою 14 картера стартера і стінкою або деталлю 122, що з'єднується, яка охоплює кінець шестірні 121. Є щонайменше одна порожнина 123 між стінкою 122 і стінкою 124, через які проходить елемент, що обертається, утворюючий шестірню 121. Між шестірнею 121 і стінками 122 та 124 є прокладки або звуження 12а та 12b. Як було вказано вище, мастило для змащування камери стартера надходить з камери коробки AGB 12. Це мастило збирається на дні картера 11, звідки воно нагнітається насосом або направляється за допомогою іншого засобу в камеру і надходить в приймач 17 в проміжній зоні 13 через отвір 18 або інший отвір в стінці 14. Мастило переливається в проміжну зону 13 через переливний обмежувач 17', звідки воно циркулює через коробку AGB. Між камерою стартера і проміжною зоною 13 існує також інше сполучення 18'. Система відповідно до даного винаходу використовує тиск камери 20 опорного підшипника. У турбореактивному двигуні вали встановлені в конструкції статора в опорних підшипниках. Ці опорні підшипники змащуються і вміщені в подвій 93683 6 ну камеру під тиском, щоб направляти циркуляцію мастила в зону, в якій воно збирається; крім того, повітря, що містить мастило, очищається від мастила відповідним чином. Такі засоби самі по собі відомі і використовуються у винаході для створення тиску в камері стартера, а також для збору мастила витоку. На фігурі схематично показана камера 20. Вал 30 двигуна встановлений в системі 32 підшипника, в яку мастило надходить через патрубок 33. Вал і підшипник поміщені в подвійну камеру 20, що складається з внутрішньої камери 20int і зовнішньої камери 20ext. Герметизацію кожуха 22 внутрішньої камери 20int відносно вала 30 здійснюють за допомогою лабіринтних ущільнювальних прокладок 22а та 22b, встановлених по обидві сторони від опорного підшипника 32. Кожух 21 зовнішньої камери 20ext охоплює внутрішню камеру 20int і також герметизується за допомогою лабіринтних ущільнювальних прокладок 21а та 21b відповідно. Щоб не допустити витік мастила з внутрішньої камери 20int, в зовнішню камеру 20ext нагнітають повітря під тиском Р1, яке дещо перевищує тиск Р2 внутрішньої камери 20int. За рахунок цього створюється циркуляція повітря від камери 20ext до камери 20int через прокладки 22а та 22b. Мастило збирається в зоні мастилозбірника 22с. Повітря, що містить мастило внутрішньої камери 20int, обробляється в мастиловіддільнику, не показаному на кресленні, і видаляється під тиском через вал 30 за допомогою вентиляційного каналу 31 у бік виходу двигуна. Винахід використовує це джерело повітря під тиском Р1 для створення тиску в камері стартера. У прикладі виконання, показаному на фіг. 2, зовнішня камера 20ext з'єднана з камерою стартера 10 за допомогою каналу 40; в цьому випадку канал сполучається з проміжною порожниною 13 і камерою стартера, яка по суті знаходиться під тиском Р'1 порожнини 13. Тиск Р'1 визначений каліброваним отвором 41, яким обладнаний канал 40. Передбачений канал 43 зворотного потоку повітря у внутрішню камеру 20int подвійної камери 20. Зворотний канал 43 з'єднаний із стінкою 124 коробки AGB 12 у внутрішньому об'ємі відносно стінки 122, який утворює проміжний простір 13. При нормальній роботі тиск в камері стартера 10 створюється повітрям, що надходить із зовнішньої камери 20ext незалежно від камери коробки AGB 12, яка також живиться повітрям під тиском. Тиск в стартері може також перевищувати тиск в коробці 12. Повітря проходить через порожнину проміжного простору між двома стінками 121 та 124, потім направляється у внутрішню камеру 20int. Якщо в камері стартера виникає витік, тиск в ній падає, і повітря проходить від проміжної порожнини 13 в камеру стартера. Це повітря містить менше мастильного туману, ніж повітря в AGB. Таким чином, витік мастила є менш значним, ніж якби тиск створювався через камеру AGB 12. Це рішення дозволяє також збирати мастило, яке захоплюється по каналу 43, з використанням мастиловіддільника, яким обладнана система змащування опорних підшипників валів. 7 Джерелом повітря під тиском може бути камера герметизації будь-якого з опорних підшипників вала. Як правило, створення тиску забезпечується будь-яким джерелом повітря або навіть газу, якщо він може забезпечити необхідний рівень тиску. На фіг. 3 показаний варіант виконання, в якому повітря під тиском заходить не в порожнину, утворюючу проміжний простір між стартером і коробкою приводів агрегатів, а в камеру герметизації на протилежному кінці вузла, що обертається. Ідентичні частини стартера позначені однаковими цифровими позиціями зі значком прим. Стартер 101 містить подвійну герметичну камеру 15а' 93683 8 між двома ущільнювальними прокладками 15а1 та 15а2. Обидві прокладки виконані таким чином, щоб повітря під тиском з камери 15а' проходило в камеру стартера 101. Переважно як прокладки використовувати графітову прокладку для зовнішньої прокладки 15а1 і лабіринтну прокладку для внутрішньої прокладки 15а2. Ця камера 15а' сполучається із зовнішньою камерою 21 подвійної камери герметизації опорного підшипника через канал 411. Зворотний потік повітря у внутрішню камеру 22 забезпечується через канал 43', який з'єднаний з проміжною порожниною 13. 9 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 93683 Підписне 10 Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601