DE102021101554A1 - Aircraft engine with integrated oil separator - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Flugtriebwerk (1) mit integriertem Ölabscheider und mit wenigstens zwei Lagerkammern (12, 13) vorgeschlagen, in den Lagereinheiten zum drehbaren Lagern von wenigstens einer Triebwerkswelle vorgesehen sind. Innenräume (29) der Lagerkammern (12, 13) werden jeweils von einem Ölsystem (19) mit Öl beaufschlagt und sind gegen einen Austritt von Öl abgedichtet. Das Ölsystem (19) weist wenigstens ein Ölreservoir (20) zum Speichern von Öl auf. Öl wird aus dem Ölreservoir (20) zu den Lagerkammern (12, 13) gefördert und aus den Lagerkammern (12, 13) in das Ölreservoir (20) geführt. Der Ölabscheider (28) ist dazu eingerichtet, Öl aus Luft-Öl-Volumenströmen (44) aus den Lagerkammern (12, 13) abzuscheiden. Der Ölabscheider (28) ist als Zyklon ausgebildet und an einer der Lagerkammern (12), zumindest teilweise innerhalb einer der Lagerkammern (12) oder vollständig innerhalb einer der Lagerkammern (12) angeordnet. Im Zyklon (28) abgeschiedenes Öl wird über einen Ölauslass (30) in das Ölreservoir (20) geleitet. Zudem tritt über einen Luftauslass (31) ein Luft-Öl-Volumenstrom, der eine geringere Ölbeladung als die Luft-Öl-Volumenströme (44) aus den Lagerkammern (12, 13) aufweist, aus dem Zyklon (28) in Richtung der Umgebung (32) des Flugtriebwerkes (1) aus.An aircraft engine (1) with an integrated oil separator and with at least two bearing chambers (12, 13) is proposed, in which bearing units are provided for the rotatable mounting of at least one engine shaft. Interior spaces (29) of the bearing chambers (12, 13) are each supplied with oil by an oil system (19) and are sealed against oil escaping. The oil system (19) has at least one oil reservoir (20) for storing oil. Oil is conveyed from the oil reservoir (20) to the bearing chambers (12, 13) and out of the bearing chambers (12, 13) into the oil reservoir (20). The oil separator (28) is designed to separate oil from air-oil volume flows (44) from the bearing chambers (12, 13). The oil separator (28) is designed as a cyclone and is arranged on one of the storage chambers (12), at least partially within one of the storage chambers (12) or completely within one of the storage chambers (12). Oil separated in the cyclone (28) is fed into the oil reservoir (20) via an oil outlet (30). In addition, an air-oil volume flow, which has a lower oil load than the air-oil volume flows (44) from the bearing chambers (12, 13), exits the cyclone (28) in the direction of the environment ( 32) of the aircraft engine (1).
Description
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Flugtriebwerk mit integriertem Ölabscheider und wenigstens zwei Lagerkammern.The present disclosure relates to an aircraft engine with an integrated oil separator and at least two storage chambers.
Aus der
Des Weiteren ist in der
Allerdings sind derartige Strahltriebwerke durch hohe Herstellkosten gekennzeichnet und weisen zudem ein hohes Gewicht bei gleichzeitig großen äußeren Abmessungen auf, woraus ein unerwünscht hoher Treibstoffverbrauch resultiert.However, jet engines of this type are characterized by high production costs and, in addition, have a high weight combined with large external dimensions, which results in undesirably high fuel consumption.
Als Aufgabe der vorliegenden Offenbarung kann angesehen werden, ein einfach und kostengünstig ausgeführtes sowie mit geringem Treibstoffverbrauch betreibbares Flugtriebwerk zur Verfügung zu stellen, bei dem im Betrieb Öl in gewünschtem Umfang aus Luft-Öl-Volumenströmen abscheidbar ist.The object of the present disclosure can be seen as providing an aircraft engine that is of simple and inexpensive design and can be operated with low fuel consumption, in which oil can be separated to the desired extent from air-oil volume flows during operation.
Diese Aufgabe wird mit einem Flugtriebwerk mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This problem is solved with an aircraft engine having the features of
Das Flugtriebwerk gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst einen integrierten Ölabscheider und wenigstens zwei Lagerkammern, in den Lagereinheiten zum drehbaren Lagern von wenigstens einer Triebwerkswelle vorgesehen sind. Innenräume der Lagerkammern werden jeweils von einem Ölsystem mit Öl beaufschlagt und sind gegen einen Austritt von Öl abgedichtet. Das Ölsystem weist wenigstens ein Ölreservoir zum Speichern von Öl auf. Öl wird aus dem Ölreservoir mittels wenigstens einer Förderpumpe zu den Lagerkammern gefördert und über wenigstens eine Rücklaufpumpe aus den Lagerkammern in das Ölreservoir zurückgeführt.The aircraft engine according to the present disclosure comprises an integrated oil separator and at least two bearing chambers, in which bearing units are provided for rotatably supporting at least one engine shaft. Interiors of the bearing chambers are each supplied with oil by an oil system and are sealed against oil escaping. The oil system has at least one oil reservoir for storing oil. Oil is conveyed from the oil reservoir to the storage chambers by means of at least one feed pump and returned from the storage chambers into the oil reservoir via at least one return pump.
Der Ölabscheider ist dazu eingerichtet, Öl aus Luft-Öl-Volumenströmen aus den Lagerkammern abzuscheiden. Dabei ist der Ölabscheider als Zyklon ausgebildet. Dadurch ist im Vergleich zu Ölabscheidern, die rotierende Bauteile zur Ölabscheidung verwenden, Öl ohne rotatorische Antriebseinheiten abscheidbar, die bekannterweise hohe Herstellkosten verursachen und zusätzlichen Bauraum benötigen.The oil separator is set up to separate oil from air-oil volume flows from the bearing chambers. The oil separator is designed as a cyclone. As a result, in comparison to oil separators that use rotating components for oil separation, oil can be separated without rotary drive units, which are known to cause high production costs and require additional installation space.
Dabei kann der Zyklon direkt an einer der Lagerkammern, d. h. an einer Außenseite einer Wandung der Lagerkammer und damit außerhalb der Lagerkammer angeordnet sein und bauraumgünstig direkt an die Lagerkammer angrenzend positioniert sein.The cyclone can be installed directly on one of the storage chambers, i. H. be arranged on an outside of a wall of the storage chamber and thus outside of the storage chamber and be positioned directly adjacent to the storage chamber in a space-saving manner.
Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass der Zyklon teilweise innerhalb und zum anderen Teil außerhalb der Lagerkammer angeordnet ist. Diese Ausführung des Flugtriebwerkes stellt eine bauraumgünstige Lösung dar, wenn der Zyklon in bestehende Flugtriebwerkssysteme implementiert wird, bei welchen in einer Lagerkammer ein entsprechender Bauraum zur Verfügung steht.As an alternative to this, there is also the possibility that the cyclone is arranged partly inside and partly outside the storage chamber. This design of the aircraft engine represents a space-saving solution if the cyclone is implemented in existing aircraft engine systems in which a corresponding space is available in a storage chamber.
Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass der Zyklon vollständig im Inneren der Lagerkammer angeordnet ist. Diese Ausführung des Flugtriebwerkes gemäß der vorliegenden Offenbarung ist besonders bauraumgünstig und zu bevorzugen, wenn im Inneren der Lagerkammer ein entsprechender Bauraum zur Verfügung steht.In addition, it can also be provided that the cyclone is arranged entirely inside the storage chamber. This embodiment of the aircraft engine according to the present disclosure is particularly economical in terms of installation space and is to be preferred if a corresponding installation space is available inside the bearing chamber.
Im Zyklon abgeschiedenes Öl wird bei dem Flugtriebwerk gemäß der vorliegenden Offenbarung aus dem Inneren des Zyklons über einen Ölauslass des Zyk-Ions in das Ölreservoir geleitet. Darüber hinaus tritt ein Luft-Öl-Volumenstrom, der eine geringere Ölbeladung als die Luft-Öl-Volumenströme aus den Lagerkammern aufweist und nachfolgend auch als gereinigter Luftvolumenstrom bezeichnet wird, aus dem Zyklon über einen Luftauslass in Richtung der Umgebung des Flugtriebwerkes aus.In the aircraft engine according to the present disclosure, oil separated in the cyclone is conducted from inside the cyclone into the oil reservoir via an oil outlet of the cyclone. In addition, an air-oil volume flow, which has a lower oil load than the air-oil volume flows from the storage chambers and is also referred to below as a cleaned air volume flow, exits the cyclone via an air outlet in the direction of the area surrounding the aircraft engine.
Die Lagerkammern können miteinander in Verbindung stehen. Dann bietet sich die Möglichkeit, einen Luft-Öl-Volumenstrom aus einer der Lagerkammern über die Verbindung in das Innere der anderen Lagerkammer zu führen. Der Luft-Öl-Volumenstrom, der aus der einen Lagerkammer in die andere Lagerkammer geführt wird, ist dann zusammen mit einem Luft-Öl-Volumenstrom aus der anderen Lagerkammer in den Zyklon einleitbar. Bei einer solchen Ausführung des Flugtriebwerkes gemäß der vorliegenden Offenbarung ist Öl aus den Luft-Öl-Volumenströmen beider Lagerkammern auf kosten- und bauraumgünstige Art und Weise mit lediglich einem Zyklon abscheidbar.The storage chambers can be connected to one another. Then there is the possibility of conducting an air-oil volume flow from one of the storage chambers via the connection into the interior of the other storage chamber. The air-oil volume flow, which is guided from one storage chamber into the other storage chamber, can then be introduced into the cyclone together with an air-oil volume flow from the other storage chamber. With such an embodiment of the aircraft engine according to the present disclosure, oil can be separated from the air-oil volume flows of both storage chambers in a manner that is cost-effective and space-saving with just one cyclone.
Die Verbindung zwischen den Lagerkammern kann mit einer Drosseleinheit ausgeführt sein, um einen unerwünschten Druckanstieg in der Lagerkammer zu vermeiden, in welche der Luft-ÖI-Volumenstrom aus der anderen Lagerkammer über die Verbindung eingeleitet wird.The connection between the storage chambers can be designed with a throttle unit in order to avoid an undesired increase in pressure in the storage chamber into which the air-oil volume flow from the other storage chamber is introduced via the connection.
Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, dass beide Lagerkammern direkt mit dem Zyklon verbunden sind. Dann ist ein Luft-Öl-Volumenstrom aus der einen Lagerkammer über die Verbindung zwischen der einen Lagerkammer und dem Zyklon direkt in den Zyklon einleitbar. Des Weiteren kann dann zusätzlich ein Luft-Öl-Volumenstrom aus der anderen Lagerkammer über die Verbindung zwischen der anderen Lagerkammer und dem Zyklon direkt in den Zyklon geführt werden. Dadurch wird erreicht, dass jede Lagerkammer lediglich mit einem definierten Luft-Öl-Volumenstrom beaufschlagt ist, der unabhängig vom Luft-Öl-Volumenstrom der anderen Lagerkammer ist, und die Ölabscheidung aus den Luft-Öl-Volumenströmen der Lagerkammern lediglich mit einem einzigen Zyklon durchführbar ist.In addition, there is also the possibility that both storage chambers are directly connected to the cyclone. An air-oil volume flow from one storage chamber can then be introduced directly into the cyclone via the connection between the one storage chamber and the cyclone. Furthermore, an air-oil volume flow from the other storage chamber can then also be routed directly into the cyclone via the connection between the other storage chamber and the cyclone. This means that each bearing chamber only has a defined air-oil volume flow applied to it, which is independent of the air-oil volume flow in the other bearing chamber, and the oil can be separated from the air-oil volume flows in the bearing chambers using only a single cyclone is.
Die Verbindung zwischen den Lagerkammern oder die Verbindung zwischen einer der Lagerkammern und dem Zyklon kann durch eine Strebe verlaufen, die einen Luft führenden Bereich des Flugtriebwerkes radial durchgreift. Dann besteht auf konstruktiv einfache Art und Weise die Möglichkeit den Luft-Öl-Volumenstrom vor dem Eintritt in die Lagerkammer und auch vor dem Eintritt in den Zyklon im Bereich der Strebe entsprechend zu temperieren bzw. zu kühlen. Dabei kann der Luft-Öl-Volumenstrom aus der Lagerkammer, die nahe einer Brennkammer des Flugtriebwerkes angeordnet ist und daher im Betrieb des Flugtriebwerkes hohe Lagertemperaturen aufweist, durch eine Strebe geleitet werden. Die Strebe kann beispielsweise nahe des Triebwerkseingangs radial durch den Kernstrom des Flugtriebwerkes, z. B. direkt nach einem Fan, verlaufend vorgesehen sein.The connection between the storage chambers or the connection between one of the storage chambers and the cyclone can run through a strut which extends radially through an air-carrying area of the aircraft engine. Then, in a structurally simple manner, there is the possibility of appropriately tempering or cooling the air-oil volume flow before it enters the bearing chamber and also before it enters the cyclone in the area of the strut. The air-oil volume flow from the bearing chamber, which is arranged near a combustion chamber of the aircraft engine and therefore has high bearing temperatures when the aircraft engine is in operation, can be conducted through a strut. The strut can, for example, close to the engine inlet radially through the core flow of the aircraft engine, z. B. directly after a fan, be provided running.
Der Ölauslass des Zyklons kann mit dem Inneren einer der Lagerkammern in Verbindung stehen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass die Verbindung dazu einrichtet ist, aus dem Luft-Öl-Volumenstrom abgeschiedenes Öl aus dem Zyklon in die Lagerkammer einzuleiten. Dann ist der Zyklon selbst nicht mit einem konstruktiv aufwändigen und gegenüber der Umgebung abzudichtenden eigenen Rücklauf zum Ölreservoir auszuführen.The oil outlet of the cyclone can communicate with the interior of one of the bearing chambers. In addition, there is the possibility that the connection is set up to introduce oil separated from the air-oil volume flow from the cyclone into the bearing chamber. Then the cyclone itself does not have to be designed with its own return to the oil reservoir, which is complex in terms of design and must be sealed off from the environment.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Flugtriebwerkes gemäß der vorliegenden Offenbarung sind Rücklaufbereiche der Lagerkammern mit dem Ölreservoir verbunden. Zusätzlich kann Öl auf bauraum- und kostengünstige Art und Weise aus den Rücklaufbereichen der Lagerkammern über wenigstens eine Rücklaufpumpe in das Ölreservoir gefördert werden.In a further embodiment of the aircraft engine according to the present disclosure, return areas of the bearing chambers are connected to the oil reservoir. In addition, oil can be conveyed from the return areas of the bearing chambers into the oil reservoir via at least one return pump in a way that saves space and costs.
Ist das Ölreservoir mit einem Luftabscheider ausgebildet, mittels dem Luft aus dem Ölvolumenstrom abgeschieden wird, welcher in das Ölreservoir eingeleitet wird, ist auf konstruktiv einfache Art und Weise gewährleistet, dass die Lagerkammern mit der zum Schmieren und Kühlen erforderlichen Ölmenge aus dem Ölreservoir beaufschlagt werden.If the oil reservoir is designed with an air separator, by means of which air is separated from the oil volume flow which is introduced into the oil reservoir, it is ensured in a structurally simple manner that the bearing chambers are acted upon by the quantity of oil from the oil reservoir required for lubrication and cooling.
Eine Verbindung zwischen dem Ölreservoir und den Lagerkammern kann einen Wärmetauscher aufweisen. Der Wärmetauscher kann dazu ausgeführt sein, einen Ölvolumenstrom, der zumindest teilweise über die Verbindung in die Lagerkammern geführt wird, mit Treibstoff zu temperieren, mit dem das Flugtriebwerk betrieben wird.A connection between the oil reservoir and the storage chambers may include a heat exchanger. The heat exchanger can be designed to temper an oil volume flow, which is at least partially conducted via the connection into the storage chambers, with fuel with which the aircraft engine is operated.
Es kann ein Hilfsgerätegetriebe vorgesehen sein, das mit wenigstens einer der Lagerkammern verbunden ist. Die Verbindung kann dazu eingerichtet sein, aus dem Hilfsgerätegetriebe einen Luft-Öl-Volumenstrom in die Lagerkammer einzuleiten. Dann ist lediglich mit dem einen Zyklon auch Öl aus einem Entlüftungsstrom bzw. dem Luft-Öl-Volumenstrom aus dem Hilfsgerätegetriebe abscheidbar, bevor der gereinigte Luftvolumenstrom an die Umgebung ausgeleitet wird.An accessory gearbox may be provided which is connected to at least one of the bearing chambers. The connection can be set up to introduce an air-oil volume flow from the accessory gearbox into the bearing chamber. Then oil can also be separated from a ventilation flow or the air-oil volume flow from the auxiliary device transmission with only one cyclone before the cleaned air volume flow is discharged to the environment.
Das Ölreservoir kann mit dem Hilfsgerätegetriebe in Verbindung stehen. Die Verbindung kann dazu eingerichtet sein, sowohl einen Luft-Öl-Volumenstrom als auch einen Öl-Volumenstrom aus dem Ölreservoir in das Hilfsgerätegetriebe einzuleiten. Dann ist das Hilfsgerätegetriebe einerseits aus dem Ölreservoir mit Öl zum Schmieren und Kühlen beaufschlagbar und andererseits ist das Ölreservoir beispielsweise über das Hilfsgerätegetriebe in Richtung des Zyklons und von dort aus in Richtung der Umgebung entlüftbar.The oil reservoir may communicate with the accessory gearbox. The connection can be set up to introduce both an air-oil volume flow and an oil volume flow from the oil reservoir into the auxiliary gear. Then the accessory gearbox can be charged with oil for lubrication and cooling from the oil reservoir and the oil reservoir can be vented, for example via the accessory gearbox in the direction of the cyclone and from there in the direction of the environment.
Zusätzlich kann stromab des Luftauslasses des Zyklons und stromauf der Umgebung des Flugtriebwerkes ein elektrostatischer Ölabscheider vorgesehen sein. Im Bereich des elektrostatischen Ölabscheiders abgeschiedenes Öl kann schwerkraftgetrieben in eine der Lagerkammern ablaufen und von dort zurück in das Ölreservoir geführt werden.In addition, downstream of the air outlet of the cyclone and upstream of the area surrounding the flight an electrostatic oil separator must be provided for the engine. Oil separated in the area of the electrostatic oil separator can run off into one of the storage chambers, driven by gravity, and from there it can be fed back into the oil reservoir.
Im Bereich des elektrostatischen Ölabscheiders werden die verbliebenen Öltropfen elektrostatisch aufgeladen. In einem sogenannten Kollektor des elektrostatischen Ölabscheiders setzen sich die aufgeladenen Öltropfen an gegensätzlich geladenen Kollektorplatten ab. Das verbleibende Öl fließt an den Platten ab und strömt aufgrund der am Öl angreifenden Schwerkraft zurück in Richtung des Ölreservoirs.In the area of the electrostatic oil separator, the remaining oil droplets are electrostatically charged. In a so-called collector of the electrostatic oil separator, the charged oil droplets settle on oppositely charged collector plates. The remaining oil drains off the plates and flows back towards the oil reservoir due to the gravity acting on the oil.
Werden die Lagerkammern über Bürsten- und/oder Karbondichtungen gegenüber einem Sperrluftsystem abgedichtet, sind die Luft-Öl-Volumenströme aus den Lagerkammern, aus den im Zyklon Öl abzuscheiden ist, aufgrund der hohen Dichtwirkung der Bürsten- und/oder Karbondichtungen vorteilhafterweise gering.If the bearing chambers are sealed off from a sealing air system by brush and/or carbon seals, the air-oil volume flows from the bearing chambers, from which oil is to be separated in the cyclone, are advantageously low due to the high sealing effect of the brush and/or carbon seals.
Der Ölauslass des Zyklons kann mit einer Einrichtung zum Verhindern eines Eintritts von Luft über den Ölauslass in das Innere des Zyklons ausgeführt sein. Dadurch ist eine Funktionsweise des Zyklons auf konstruktiv einfache Art und Weise gewährleistet.The oil outlet of the cyclone can be provided with a device for preventing air from entering the interior of the cyclone via the oil outlet. This ensures that the cyclone functions in a structurally simple manner.
Bei einer konstruktiv einfachen Ausführungsform des Flugtriebwerkes gemäß der vorliegenden Offenbarung ist der Zyklon als Tangential-Zyklon-Abscheider ausgeführt. Dann besteht die Möglichkeit, jeweils einen Luft-Öl-Volumenstrom aus einer Lagerkammer seitlich in einen Einlaufzylinder einzuleiten. Der Ölauslass des Zyklons kann Teil eines zentralen unteren Bereiches eines Kegels sein, der sich an den Einlaufzylinder anschließt. Des Weiteren kann der Luftauslass als ein Tauchrohr ausgebildet sein, das von oben in das Innere des Zyklons eingreift.In a structurally simple embodiment of the aircraft engine according to the present disclosure, the cyclone is designed as a tangential cyclone separator. Then there is the possibility of introducing an air-oil volume flow from a bearing chamber laterally into an inlet cylinder. The oil outlet of the cyclone may be part of a central lower portion of a cone that connects to the inlet cylinder. Furthermore, the air outlet can be designed as a dip tube which engages into the interior of the cyclone from above.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des Flugtriebwerks gemäß der vorliegenden Offenbarung angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.Both the features specified in the patent claims and the features specified in the following exemplary embodiments of the aircraft engine according to the present disclosure are each suitable, alone or in any combination with one another, to further develop the subject matter according to the invention.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Flugtriebwerks gemäß der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen, wobei zugunsten der Übersichtlichkeit jeweils für bau- und funktionsgleiche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet werden.Further advantages and advantageous embodiments of the aircraft engine according to the present disclosure result from the patent claims and the exemplary embodiments described in principle below with reference to the drawing, the same reference numbers being used for structurally and functionally identical components for the sake of clarity.
Es zeigt:
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1 eine stark schematisierte Längsschnittansicht eines Flugtriebwerks; -
2 ein vereinfachtes Schema eines Ölsystems des Flugtriebwerks gemäß1 ; -
3 eine vereinfachte Teilschnittansicht des Flugtriebwerks gemäß1 , wobei im Bereich einer vorderen Lagerkammer ein Ölabscheider angeordnet ist; und -
4 eine vergrößerte Teilschnittansicht eines in3 näher gekennzeichneten Bereiches IV, der einen Ölauslass des Ölabscheiders umfasst.
-
1 a highly schematic longitudinal sectional view of an aircraft engine; -
2 a simplified scheme of an oil system of the aircraft engine according to1 ; -
3 a simplified partial sectional view of the aircraft engine according to FIG1 , wherein an oil separator is arranged in the area of a front bearing chamber; and -
4 an enlarged partial sectional view of an in3 more specifically identified area IV, which includes an oil outlet of the oil separator.
Das Flugtriebwerk 1 ist vorliegend zweiwellig mit einer ersten Welle, die eine Niederdruckwelle 10 darstellt, und einer zweiten Welle ausgeführt, die eine Hochdruckwelle 9 ist. Die Niederdruckwelle 10 und die Hochdruckwelle 9 sind jeweils um eine Zentralachse 18 drehbar gelagert. Zusätzlich ist die Niederdruckwelle 10 drehfest mit dem Bläser 4 verbunden und rotiert im Betrieb des Flugtriebwerks 1 mit einer geringeren Drehzahl um die Zentralachse 18 als die Hochdruckwelle 9. Zur Lagerung der Wellen 9, 10 untereinander und gegenüber einem Gehäusebereich 11 des Flugtriebwerks 1 sind mehrere Lagereinrichtungen 14, 15, 16, 17 vorgesehen. Die jeweils als Wälzlager ausgeführten Lagereinrichtungen 14, 15, 16 sind vorliegend in einer in axialer Richtung des Flugtriebwerks 1 vorderen Lagerkammer 12 angeordnet, während die ebenfalls als Wälzlager ausgeführte Lagereinrichtung 17 in einer in axialer Richtung des Flugtriebwerks 1 hinteren Lagerkammer 13 montiert ist.In the present case, the
Im Betrieb des Flugtriebwerks 1 wird an den Lagerkammern 12, 13 ein dem Kernstrom A entnommener Luftvolumenstrom, der auch als Kompressorzapfluft bezeichnet wird, über ein sogenanntes Sperrluftsystem angelegt. Damit sollen die Lagerkammern 12, 13 in Verbindung mit Dichtungen 50, 51, wie Labyrinthdichtungen, gegenüber angrenzenden Kammern 26, 27, die zum Teil in
Die Kompressorzapfluft vermischt sich dabei in den Lagerkammern 12, 13 mit dem zur Schmierung der Lagereinrichtungen 14, 15, 16, 17 vorgesehenen Öl, wodurch ein Luft-Öl-Volumenstrom bzw. ein Ölnebel im Bereich der Lagerkammern 12, 13 entsteht. Bevor verbrauchte Luft aus dem Flugtriebwerk 1 abgeführt wird, ist die Ölbeladung der im Flugtriebwerk 1 verwendeten Luft auf ein gefordertes Maß abzusenken, zu dem ein Ölverbrauch des Flugtriebwerks 1 und unerwünschte Emissionen gering sind.The compressor bleed air mixes in the bearing
Hierfür ist ein Ölabscheider 28 vorgesehen, der dazu eingerichtet ist, Öl aus Luft-Öl-Volumenströmen aus den Lagerkammern 12, 13 abzuscheiden. Der Ölabscheider 28 ist als Zyklon ausgebildet und kann in der in
Die Lagerkammern 12, 13 stehen vorliegend über eine Entlüftungsleitung 33 miteinander in Verbindung. Über die Verbindung bzw. die Entlüftungsleitung 33 wird ein Luft-Öl-Volumenstrom aus der hinteren Lagerkammer 13 in den Innenraum 29 der vorderen Lagerkammer 12 geführt. Anschließend strömt der Luft-Öl-Volumenstrom aus der hinteren Lagerkammer 13 in den Zyklon 28 ein. Um den Luft-Öl-Volumenstrom aus der hinteren Lagerkammer 13 in die vordere Lagerkammer begrenzen zu können, ist in der Entlüftungsleitung 33 zwischen den Lagerkammern 12, 13 eine Drosseleinheit 34 vorgesehen.The
Des Weiteren umfasst das Flugtriebwerk 1 ein Hilfsgerätegetriebe 35, das mit der vorderen Lagerkammer 12 über eine weitere Entlüftungsleitung 36 verbunden ist. Über die Verbindung bzw. die weitere Entlüftungsleitung 36 wird aus dem Hilfsgerätegetriebe 35 ein Luft-Öl-Volumenstrom in die vordere Lagerkammer 12 geleitet, der von dort in den Zyklon 28 strömt. Zusätzlich steht das Ölreservoir 20 mit dem Innenraum 37 des Hilfsgerätegetriebes 35 in Verbindung. Die Verbindung umfasst eine zusätzliche Entlüftungsleitung 38, über die ein Luft-Öl-Volumenstrom aus dem Ölreservoir 20 in den Innenraum 37 des benachbart im Flugtriebwerk 1 angeordneten Hilfsgerätegetriebe 35 geführt wird. Zusätzlich umfasst die Verbindung zwischen dem Ölreservoir 20 und dem Innenraum 37 des Hilfsgerätegetriebes 35 eine Ölleitung 39, über die ein Öl-Volumenstrom aus dem Ölreservoir 20 in das Hilfsgerätegetriebe 35 einleitet wird.Furthermore, the
Die Ölleitung 39 zweigt stromab eines Wärmetauschers 40 in Richtung des Innenraums 37 des Hilfsgerätegetriebes 35 ab. Der Wärmetauscher 40 ist in einer Ölleitung 52 einer Verbindung zwischen dem Ölreservoir 20 und den Lagerkammern 12, 13 vorgesehen. Im Bereich des Wärmetauschers 40 wird ein Ölvolumenstrom, der von der Förderpumpe 21 aus dem Ölreservoir 20 angesaugt wird und von der Förderpumpe 21 durch den Wärmetauscher 40 zu den Lagerkammern 12, 13 und in den Innenraum 37 des Hilfsgerätegetriebes 35 gefördert wird, mit Treibstoff, mit dem das Flugtriebwerk 1 betrieben wird, temperiert bzw. gekühlt.The
Stromab des Luftauslasses 31 des Zyklons 28 und stromauf der Umgebung 32 des Flugtriebwerkes 1 ist ein elektrostatischer Ölabscheider 41 vorgesehen, wobei im Bereich des elektrostatischen Ölabscheiders 41 abgeschiedenes Öl schwerkraftgetrieben in die Lagerkammer 12 abläuft.An
Das Ölreservoir 20 ist mit einem Luftabscheider 42 ausgebildet ist, mittels dem Luft aus dem Ölvolumenstrom abgeschieden wird, welcher von den Lagerkammern 12, 13 und aus dem Hilfsgerätegetriebe 35 über eine weitere Rücklaufpumpe 43 sowie die Rücklaufpumpen 22, 23 in das Ölreservoir 20 eingeleitet wird. Sowohl die weitere Rücklaufpumpe 43 als auch die Rücklaufpumpen 22, 23 werden vom Hilfsgerätegetriebe 35 angetrieben.The
Der Zyklon 28 ist in der in
Um die Funktionsweise des Zyklons 28 zu gewährleisten, umfasst der Ölauslass 30 des Zyklons 28 eine in
Zusätzlich dazu oder alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass der aus der hinteren Lagerkammer 13 in die vordere Lagerkammer 12 eintretende Luft-Öl-Volumenstrom im Innenraum 29 der vorderen Lagerkammer 12 eine gewisse Saug- bzw. Ejektorwirkung entfaltet, die einen unerwünschten Lufteintritt aus dem Innenraum 29 der vorderen Lagerkammer 12 durch den Ölauslass 30 in das Innere des Zyklons 28 verhindert.In addition to this or as an alternative to this, there is also the possibility that the air-oil volume flow entering the
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Flugtriebwerkaircraft engine
- 22
- Nebenstromkanalbypass channel
- 33
- Einlaufbereichinlet area
- 44
- Bläserhorns
- 55
- Triebwerkskernengine core
- 66
- Verdichtereinrichtungcompression device
- 77
- Brennerburner
- 88th
- Turbineneinrichtungturbine setup
- 99
- Hochdruckwellehigh pressure wave
- 1010
- Niederdruckwellelow pressure wave
- 1111
- Gehäusebereichhousing area
- 1212
- vordere Lagerkammerfront storage chamber
- 1313
- hintere Lagerkammerrear storage chamber
- 1414
- Lagereinrichtung; Wälzlagerstorage facility; roller bearing
- 1515
- Lagereinrichtung; Wälzlagerstorage facility; roller bearing
- 1616
- Lagereinrichtung; Wälzlagerstorage facility; roller bearing
- 1717
- Lagereinrichtung; Wälzlagerstorage facility; roller bearing
- 1818
- Zentralachsecentral axis
- 1919
- Ölsystemoil system
- 2020
- Ölreservoiroil reservoir
- 2121
- Förderpumpefeed pump
- 22,2322.23
- Rücklaufpumpereturn pump
- 2424
- Rücklaufbereich der ersten LagerkammerReturn area of the first storage chamber
- 2525
- Rücklaufbereich der zweiten LagerkammerReturn area of the second storage chamber
- 26,2726.27
- Kammerchamber
- 2828
- Ölabscheider, ZyklonOil separator, cyclone
- 2929
-
Innenraum der Lagerkammer 12Interior of
storage chamber 12 - 3030
- Ölauslass des ZyklonsCyclone oil outlet
- 3131
- Luftauslass des ZyklonsCyclone air outlet
- 3232
- Umgebungvicinity
- 3333
- Entlüftungsleitungvent line
- 3434
- Drosseleinheitthrottle unit
- 3535
- HilfsgerätegetriebeAuxiliary gears
- 3636
- weitere Entlüftungsleitungfurther ventilation line
- 3737
- Innenraum des HilfsgerätegetriebesInterior of the auxiliary gear
- 3838
- zusätzliche Entlüftungsleitungadditional vent line
- 3939
- Ölleitungoil line
- 4040
- Wärmetauscherheat exchanger
- 4141
- elektrostatischer Ölabscheiderelectrostatic oil separator
- 4242
- Luftabscheiderair separator
- 4343
- weitere Rücklaufpumpeanother return pump
- 4444
- Luft-Öl-Volumenstromair-oil flow rate
- 4545
- Einlaufzylinderinlet cylinder
- 4646
- Kegelcone
- 4747
- Tauchrohrdip tube
- 4848
- Einrichtungfurnishings
- 4949
- u-förmiges Rohru-shaped tube
- 50, 5150, 51
- Dichtungpoetry
- 5252
- Ölleitungoil line
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- EP 2559869 A1 [0003]EP 2559869 A1 [0003]
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