技术领域
[0001] 本
发明涉及涡轮发动机技术领域，尤其涉及小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构。
背景技术
[0002] 小型涡轮发动机转子一般有较高的转速和
载荷，并且由于发动机强调小迎
风面积与大单位推
力指标，使得转子的支承和润滑结构的体积空间被一再压缩，因此高集成度和高效的
支撑和润滑对涡轮发动机的指标有重要影响。
[0003] 涡轮发动机的转子支承要求具备合理的
刚度和挠度，可用于调节临界转速、抑制振动，转子的润滑结构需要为
轴承提供有效的润滑和冷却，避免轴承磨损和
过热抱死的故障；一般的涡轮发动机支承结构设计时，在固定的机匣或转子上安装弹性支座、油膜阻尼器、弹性
联轴器、套齿轴等结构调节临界转速，抑制振动，润滑方式上需要使用足够功率的
增压油
泵和回油泵为滑油增压，实现喷油润滑和回油循环，并在滑油路上设置换热装置带走滑油吸收的热量，并且需要外置油箱，加注大量的滑油。
[0004] 以上的方式造成了小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重，在越来越严格的尺寸限制下，急需提高其集成度，并简化结构。
发明内容
[0005] 基于以上问题，本发明提供了小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。
[0006] 为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
[0007] 小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，包括机匣，机匣上安装有发动机
转轴，发动机转轴上顺次串装有
锁紧
螺母、闭式
离心泵、
定位套、轴承、后堵盖和转子
叶轮，锁紧螺母远离后堵盖的一侧设有与机匣连接的前堵盖，且前堵盖、机匣、后堵盖之间密封连接，发动机转轴外侧的机匣上设有条形槽，机匣上安装轴承的结构和机匣
侧壁呈一悬臂形式，前堵盖、后堵盖、机匣形成的
密闭空间内设有连接闭式离心泵、轴承的引导
块，前堵盖、后堵盖、机匣形成的密闭空间设有连通前堵盖与发动机转轴空隙、后端盖与转轴之间空隙的内部腔道，内部腔道可连通闭式离心泵的进出口、贯穿引导块连接闭式离心泵和转轴形成内循环油路，机匣上设有与内部腔道连通的滑油注入孔。
[0008] 上述方案的原理及效果一：机匣上设多个条形槽，可通过条形槽降低轴承支承的刚度，形成对轴承的弹性支承，机匣上安装轴承的结构和机匣上的支板呈一悬臂形式，在机匣上构成悬臂结构的内环开有若干条形槽，通过调整条形槽的数量和形状使机匣形成不同的支承刚度，达到弹性支承效果，用于调整涡轮发动机转子的临界转速和抑制振动。
[0009] 上述方案的原理及效果二：机匣上的条形槽通冷空气对机匣、转子叶轮和内部的滑油进行
散热，条形槽可将机匣前的冷空气进行引导，流经条形槽后由机匣与转子叶轮间的缝隙流出，冷空气经过此流路进行
对流换热，带走机匣腔体内的滑油热量，实现对机匣、滑油和转子叶轮的冷却效果，空气冷却使机匣在稳定的
温度区间内工作，稳定弹性支承效果，保证转子平稳运行。
[0010] 上述方案的原理及效果三：机匣、前后堵盖以及引导块有连通外部的油路和闭式离心泵的内部腔道，形成循环油路，增强换热效果，机匣上靠下方内部设有滑油注入孔，靠上方的内部有泄压孔，连通机匣腔体，可供加注滑油和工作时泄压使用，机匣的腔体前后分别有前、后堵盖形成封闭腔，引导块通过前堵盖和机匣内壁安装，在前堵盖、引导块、机匣和后堵盖上的特定
位置设有相连腔道，供滑油在闭式离心泵后流经轴承可形成内循环，对轴承进行润滑和冷却，同时循环过程中与机匣换热。
[0011] 上述方案的原理及效果四：发动机转轴一端安装有闭式离心泵，由发动机转轴为其提供驱动功率，进行滑油的循环增压，在发动机
主轴的一端直连一闭式离心泵，叶轮泵由定位套和锁紧螺母安装到主轴上，提取主轴富余功率驱动叶轮泵，为机匣腔体内的滑油增压，喷向轴承，并实现滑油内循环的驱动。
[0012] 本发明与
现有技术相比的优点在于：机匣将弹性支承和冷
空气对流换热功能进行集成，减少了零件数量，冷空气的引入既保证滑油循环的散热，又能维持机匣支承结构的温度稳定。直接提取主轴功率驱动叶轮泵，配合各零件的腔道开孔，实现滑油在腔体内的循环，增强润滑和散热效果，同时可以不依赖外部滑油泵提供高压，降低附件的指标。本发明解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。
[0013] 作为一种优选的方式，前堵盖与机匣之间通过前胶圈进行密封，后堵盖与机匣之间通过后胶圈进行密封。
[0014] 作为一种优选的方式，发动机转轴横向贯穿机匣，发动机转轴的一端连接有锁紧螺母，发动机转轴的另一侧连接有转子叶轮，连接有转子叶轮侧的机匣上设有与转子叶轮配合转动的环形槽。
[0015] 作为一种优选的方式，条形槽的两断面横向贯穿机匣的两侧，条形槽的一端与环形槽连通。
[0016] 作为一种优选的方式，内部腔道呈环形，顺次连通前堵盖上侧、前堵盖下侧、引导块、后堵盖下侧、后堵盖上侧、前堵盖上侧。
[0017] 作为一种优选的方式，定位套可拆卸连接。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：
[0019] (1)本发明解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。
[0020] (2)本发明通过前堵盖与机匣之间通过前胶圈进行密封，后堵盖与机匣之间通过后胶圈进行密封。前胶圈的设计，使前堵盖与机匣之间连接更紧密，避免了前端盖侧滑油的
泄漏，后端盖的设计，使狗端盖与机匣之间连接更紧密，避免了后端盖侧滑油的泄漏。
[0021] (3)本发明通过发动机转轴横向贯穿机匣，发动机转轴的一端连接有锁紧螺母，发动机转轴的另一侧连接有转子叶轮，连接有转子叶轮侧的机匣上设有与转子叶轮配合转动的环形槽。转子叶轮再环形槽内转动，减小了小型涡轮发动机的整体体积，使本装置结构更紧凑。
[0022] (4)本发明通过条形槽的两断面横向贯穿机匣的两侧，条形槽的一端与环形槽连通。冷空气经前堵盖侧进入条形槽内，再通过条形槽的过程中，达到内部腔道滑油的降温作用，在经条形槽排出时，达到转子叶轮的冷却。
[0023] (5)本发明通过内部腔道呈环形，顺次连通前堵盖上侧、前堵盖下侧、引导块、后堵盖下侧、后堵盖上侧、前堵盖上侧。环形内部腔道的设计，使滑油达到发动机转轴与机匣、发动机转轴与定位套、发动机转轴与闭式离心泵、发动机转轴与轴承之间的润滑作用。
[0024] (6)本发明通过定位套可拆卸连接，闭式离心泵与轴承之间安装有定位套，选用不同的长度尺寸的定位套可控制两者的间距以适应机匣内环的长度调整，闭式离心泵前端有锁紧螺母将闭式离心泵、定位套和轴承锁紧安装到发动机转轴上，由发动机转轴为其提供驱动功率，进行驱动滑油循环。
附图说明
[0025] 图1为小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构示意图；
[0026] 图2为小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构流路示意图。
[0027] 图中的标记为：1-前胶圈、2-锁紧螺母、3-前堵盖、4-闭式离心泵、5-机匣、6-转子叶轮、7-引导块、8-轴承、9-后堵盖、10-定位套、11-后胶圈、12-发动机转轴、13-条形槽、14-内部腔道、15-滑油注入孔、16-环形槽。
具体实施方式
[0028] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列
实施例。
[0029] 实施例1：
[0030] 参见图1～2，小型涡轮发动机转子支承、润滑一体结构，包括机匣5，机匣5上安装有发动机转轴12，发动机转轴12上顺次串装有锁紧螺母2、闭式离心泵4、定位套10、轴承8、后堵盖9和转子叶轮6，锁紧螺母2远离后堵盖9的一侧设有与机匣5连接的前堵盖3，且前堵盖3、机匣5、后堵盖9之间密封连接，发动机转轴12外侧的机匣5上设有条形槽13，机匣5上安装轴承8的位置和机匣5侧壁呈一悬臂形式，前堵盖3、后堵盖9、机匣5形成的密闭空间内设有连接闭式离心泵4、轴承8的引导块7，前堵盖3、后堵盖9、机匣5形成的密闭空间设有连通前堵盖3与发动机转轴12空隙、后端盖与转轴之间空隙的内部腔道14，内部腔道14可连通闭式离心泵4的进出口、贯穿引导块7连接闭式离心泵4和转轴形成内循环油路，机匣5上设有与内部腔道14连通的滑油注入孔15。
[0031] 上述方案的原理及效果一：机匣5上设多个条形槽13，可通过条形槽13降低轴承8支承的刚度，形成对轴承8的弹性支承，机匣5上安装轴承8的位置和机匣5上的支板呈一悬臂形式，在机匣5上构成悬臂结构的内环开有若干条形槽13，通过调整条形槽13的数量和形状使机匣5形成不同的支承刚度，达到弹性支承效果，用于调整涡轮发动机转子的临界转速和抑制振动。
[0032] 上述方案的原理及效果二：机匣5上的条形槽13通冷空气对机匣5、转子叶轮6和内部的滑油进行散热，条形槽13可将机匣5前的冷空气进行引导，流经条形槽13后由机匣5与转子叶轮6间的缝隙流出，冷空气经过此流路进行对流换热，带走机匣5腔体内的滑油热量，实现对机匣5、滑油和转子叶轮6的冷却效果，空气冷却使机匣5在稳定的温度区间内工作，稳定弹性支承效果，保证转子平稳运行。
[0033] 上述方案的原理及效果三：机匣5、前后堵盖9以及引导块7有连通外部的油路和闭式离心泵4的内部腔道14，形成循环油路，增强换热效果，机匣5上靠下方内部设有滑油注入孔15，靠上方的内部有泄压孔，连通机匣5腔体，可供加注滑油和工作时泄压使用，机匣5的腔体前后分别有前、后堵盖9形成封闭腔，引导块7通过前堵盖3和机匣5内壁安装，在前堵盖3、引导块7、机匣5和后堵盖9上的特定位置设有相连腔道，供滑油在闭式离心泵4后流经轴承8可形成内循环，对轴承8进行润滑和冷却，同时循环过程中与机匣5换热。
[0034] 上述方案的原理及效果四：发动机转轴12一端安装有闭式离心泵4，由发动机转轴12为其提供驱动功率，进行滑油的循环增压，在发动机主轴的一端直连一闭式离心泵4，叶轮泵由定位套10和锁紧螺母2安装到主轴上，提取主轴富余功率驱动叶轮泵，为机匣5腔体内的滑油增压，喷向轴承8，并实现滑油内循环的驱动。
[0035] 本发明与现有技术相比的优点在于：机匣5将弹性支承和冷空气对流换热功能进行集成，减少了零件数量，冷空气的引入既保证滑油循环的散热，又能维持机匣5支承结构的温度稳定。直接提取主轴功率驱动叶轮泵，配合各零件的腔道开孔，实现滑油在腔体内的循环，增强润滑和散热效果，同时可以不依赖外部滑油泵提供高压，降低附件的指标。本发明解决了现有小型涡轮发动机支承结构复杂，润滑系统笨重的问题，实现了小型涡轮发动机的高集成弹性支承、滑油内循环和高效换热效果。
[0036] 实施例2：
[0037] 本实施例是在是在实施1的
基础上作进一步优化，具体是：
[0038] 前堵盖3与机匣5之间通过前胶圈1进行密封，后堵盖9与机匣5之间通过后胶圈11进行密封。前胶圈1的设计，使前堵盖3与机匣5之间连接更紧密，避免了前端盖侧滑油的泄漏，后端盖的设计，使狗端盖与机匣5之间连接更紧密，避免了后端盖侧滑油的泄漏。
[0039] 作为一种优选的方式，发动机转轴12横向贯穿机匣5，发动机转轴12的一端连接有锁紧螺母2，发动机转轴12的另一侧连接有转子叶轮6，连接有转子叶轮6侧的机匣5上设有与转子叶轮6配合转动的环形槽16。转子叶轮6再环形槽16内转动，减小了小型涡轮发动机的整体体积，使本装置结构更紧凑。
[0040] 作为一种优选的方式，条形槽13的两断面横向贯穿机匣5的两侧，条形槽13的一端与环形槽16连通。冷空气经前堵盖3侧进入条形槽13内，再通过条形槽13的过程中，达到内部腔道14滑油的降温作用，在经条形槽13排出时，达到转子叶轮6的冷却。
[0041] 作为一种优选的方式，内部腔道14呈环形，顺次连通前堵盖3上侧、前堵盖3下侧、引导块7、后堵盖9下侧、后堵盖9上侧、前堵盖3上侧。环形内部腔道14的设计，使滑油达到发动机转轴12与机匣5、发动机转轴12与定位套10、发动机转轴12与闭式离心泵4、发动机转轴12与轴承8之间的润滑作用。
[0042] 作为一种优选的方式，定位套10可拆卸连接，闭式离心泵4与轴承8之间安装有定位套10，选用不同的长度尺寸的定位套10可控制两者的间距以适应机匣5内环的长度调整，闭式离心泵4前端有锁紧螺母2将闭式离心泵4、定位套10和轴承8锁紧安装到发动机转轴12上，由发动机转轴12为其提供驱动功率，进行驱动滑油循环。
[0043] 本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。
[0044] 如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述本发明的验证过程，并非用以限制本发明的
专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其
权利要求书为准，凡是运用本发明的
说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
