[发明专利]用于热端轴承座的隔热冷却结构

说明书

本发明公开了用于一种热端轴承座的隔热冷却结构,其技术方案要点是所述冷却结构包括排气机匣和滑油管，所述滑油管穿过排气机匣到达轴承座，所述排气机匣与滑油管连接处设置有通气管，所述排气机匣内部的排气支板内腔与位于所述排气机匣外部的发动机短舱连通。本发明通过主流排气引射短舱内冷气加热壁面隔热涂层实现对轴承腔的隔热,解决了航空发动机、辅助动力装置等旋转机械热端轴承座温度过高的问题。同时本发明具有结构简单、无需增加额外冷却引气、隔热效果好等特点，可有效降低热端轴承座温度，防止滑油结焦及轴承过热，进而保证发动机工作的安全性。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，具体涉及用于热端轴承座的隔热冷却结构。

背景技术

发动机、辅助动力装置等旋转机械热端的轴承座位于燃气流道下方，工作环境温度较高，需采取措施隔离热传导和辐射。

针对上述问题，如图1所示。目前常用的第一类解决方案是在内支撑、下缘板及其他相关零件上开孔，从轴承座前的封严冷却流路中引气进入轴承座与流道下缘板之间的腔室，这股冷气的温度比燃气及流道下缘板的温度都低，可以隔离燃气侧的热辐射和传导，从而降低轴承座温度，最后隔热冷气从下缘板上的小孔汇入主流道。

另一类解决方案如图2所示，即在轴承座与流道下缘板之间的腔室内设置隔热屏，其内部填充导热系数极低的材料，也可以起到为轴承座隔热的作用。

前述第一类解决方案的缺点或不足有以下几方面：1、封严冷却气引自主流道，会影响主流做功能力；额外引气为轴承座隔热，需增加发动机封严冷却总引气量，对整机性能不利。2、轴承座附近的封严冷却气一般已流经较多的其他热端部件，如涡轮盘、轴等，气流温度实际比轴承腔内的滑油高，虽然能隔离燃气流道侧的热传导和辐射，但其本身对轴承座是起加热作用的，并不能最大程度的降低轴承座温度。3、在封严冷却流路中额外增加一条轴承腔隔热流路，一方面会增加系统的复杂性，降低容错率，另外在加工出现偏差时，还必定会影响其他封严冷却流路的功能，增加燃气入侵、漏油等方面的风险。4、引气时需在排气内支撑、流道下缘板等相关零件上开孔，影响其强度寿命。

第二类解决方案的不足是：1、各发动机轴承座结构形式多样，因此隔热屏的形式也不一样，针对每一款隔热屏均需开展额外的结构设计、性能测试、环保测评等工作，会增加发动机成本和研发周期；2、从发动机本身结构设计角度看，隔热屏的设置需额外考虑安装边配合设计，会增加变形匹配分析难度，同时也会增加装配难度、增加发动机重量。

发明内容

本发明的目的在于提供用于热端轴承座的隔热冷却结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于热端轴承座的隔热冷却结构，包括排气机匣和滑油管，所述滑油管穿过排气机匣到达轴承座，所述排气机匣与滑油管连接处设置有通气管，所述排气机匣内部的排气支板内腔与位于所述排气机匣外部的发动机短舱连通。

优选的，所述排气机匣包括排气机匣上缘板、排气机匣下缘板和支板；其中，

所述支板连接所述排气机匣上缘板和排气机匣下缘板，

所述排气机匣上缘板、排气机匣下缘板和支板一体成型。

优选的，所述支板设置为一个或多个，在所述上缘板、排气机匣下缘板、支板之间构成排气支板内腔。

优选的，所述排气支板内腔内部在靠近轴承座一侧还设置有隔热板。

优选的，所述排气机匣底端与所述轴承座之间连接有排气内支撑板，所述排气内支撑板上端与排气机匣下缘板连接，所述排气内支撑板下端与轴承座相连，所述排气内支撑板的上端截面设置为U型结构，下端的连接板与U型截面垂直设置。

优选的，所述轴承座底端远离所述排气内支撑板的一侧连接有引出端，所述支板与所述引出端连接有排气锥，所述排气锥与所述支撑板的间隙处设置有引射气出口。