[发明专利]油气分离器、油气分离系统及航空发动机

说明书

本发明涉及一种油气分离器、油气分离系统及航空发动机，其中种油气分离器包括用于油气分离的分离腔和与具有油气混合物的第一腔(a)流体连通的旋转件，旋转件设置在分离腔内，以通过旋转件将分离腔分隔为第二腔(c1)和第三腔(c2)，旋转件上设有流体连通第二腔(c1)和第三腔(c2)的转向喷嘴(24)，以使得油气混合物在第二腔(c1)内完成一次分离后，能够进入第三腔(c2)内进行二次分离。本发明通过设置旋转件，使得分离腔可以被分隔为第二腔和第三腔，这样油气混合物在第二腔内完成一次油气分离后，可以进入第三腔内进行二次油气分离，分离效率更高。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机领域，尤其涉及一种油气分离器、油气分离系统及航空发动机。

背景技术

航空发动机，以燃气涡轮发动机为例，一般主要包括压气机、燃烧室和高压涡轮，其中，压气机主要用于将空气压缩并使其进入核心机，燃烧室主要用于将压缩空气和燃油混合，并发生充分燃烧，以产生高能量燃气流，而高压涡轮则主要用于从燃烧室喷出的高能量燃气流中提取能量来驱动压气机。在航空涡扇发动机中，位于核心机下游的低压涡轮从燃烧室喷出的高能量燃气流中提取能量并驱动风扇转动，而风扇则提供发动机产生的最主要推力。

发动机中通常由多个支点轴承来固定转子。一般地，对于双转子发动机来说，采用1、2、5号支点轴承来支撑低压转子，3、4号支点轴承来支撑高压转子，高、低压转子均绕着发动机的中心轴高速旋转。发动机轴承封闭在轴承腔中，需提供滑油对轴承进行冷却和润滑。为了避免轴承在高速旋转工作状态下发生过热现象，必须采取封严措施，以阻止发动机中的热空气从空气流道中进入轴承腔；此外，用于冷却和润滑轴承的滑油必须能够高效地带走由于轴承高速旋转而产生的热量。

发动机的耗油量会因为采用轴承腔封严措施而上升，但这种封严措施必须存在一个让空气流进和流出轴承腔的空气通道。而该空气流中将含有滑油，除非采取适当的措施将其中的滑油分离并送回轴承腔，否则空气中的滑油将不可回收，并随着空气排出发动机外，这将大大增加发动机的滑油消耗量。

因此，在通风系统中需要设置油气分离器，利用油气分离器将从空气流出通道中流出的油气混合物中的油滴分离，并将其回收到轴承腔中，以降低滑油的消耗。

尽管现有技术中已有多种方案来对油气混合物进行油气分离，但是分离效率仍待改善；另外，有些油气分离系统设有多个用于油气分离的小零件，无论是加工还是装配起来都比较繁琐。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种油气分离器、油气分离系统及航空发动机，以尽可能地提高油气分离的效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种油气分离器，包括用于油气分离的分离腔和与具有油气混合物的第一腔流体连通的旋转件，所述旋转件设置在所述分离腔内，以通过所述旋转件将所述分离腔分隔为第二腔和第三腔，所述旋转件上设有流体连通所述第二腔和所述第三腔的转向喷嘴，以使得所述油气混合物在所述第二腔内完成一次分离后，能够进入所述第三腔内进行二次分离。

进一步地，所述旋转件上设有开口槽，以通过所述开口槽与所述分离腔的部分壁面形成所述第二腔。

进一步地，所述旋转件包括多个，多个所述旋转件相互连接，以形成转向环。

进一步地，各个所述旋转件上的所述开口槽相互独立；或者，各个所述旋转件上的所述开口槽相互连通，以在所述转向环的外周形成环形槽。

进一步地，所述转向喷嘴被构造为能够改变流经所述转向喷嘴的流体的流动方向，以使得进入所述第三腔的至少一部分所述流体具有与所述旋转件的旋转方向相切的速度分量。