CN112065586B - 一种发动机循环润滑油路结构及发动机转动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机循环润滑油路结构及发动机转动装置，采用中间为通孔的轴套，在轴套的一端设有前轴承安装凹槽和扩压器安装台，另一端设有后轴承安装凹槽，轴套的前轴承安装凹槽端面、扩压器安装台端面和后轴承安装凹槽内均设有进油孔和出油孔，通过将扩压器的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔连通，形成前轴承润滑油进油油路，最终前轴承与前轴承通过轴套上开设的连通通道形成润滑油密封腔，实现前轴承的单独润滑油循环***与后轴承调整垫片间隙配合，形成后轴承的单独润滑油循环***，结构简单合理，润滑与冷却效果较大改善的独立循环滑油***，能够有效的降低发动机润滑油消耗和提升轴承润滑与冷却效果，提高发动机工作稳定性和可靠性。

Description

一种发动机循环润滑油路结构及发动机转动装置

技术领域

本发明涉及发动机领域，特别涉及一种发动机循环润滑油路结构及发动机转动装置。

背景技术

滑油***是发动机的关键***之一，主要用于润滑和冷却发动机各承力和传动部件。当发动机工作时，需要连续不断地将足够数量的清洁润滑油输送到发动机各转动机件的轴承和传动齿轮的啮合处进行润滑，带走摩擦所产生的热量和周围高温零件传给滑油的热量，冲走在这些零件工作表面上的杂物和碎屑，以维持这些零件的正常工作温度状态，减少零件之间的摩擦和磨损，以防止它们腐蚀和表面硬化。因此，滑油***对发动机的可靠性、稳定性、长寿命起着决定性的作用。

鉴于发动机润滑与降温的重要性，润滑***一直以来都是研究的热点。近年来，高性能发动机对润滑***提出易损性低、重量轻、通风面积小和可靠性高的新要求。一般发动机转速可达数万转每分钟，微型发动机转速更可达近20万转每分钟，且由于微型发动机体积小、结构简单、零件数量少等特点，目前没有单独的润滑油路，一般采用燃油与润滑油特定比例掺混后通过燃油油路进行润滑，最终与高温燃气混合后排出发动机。润滑油与燃油混合后影响发动机的稳定燃烧，并且润滑油在高温下有一定的毒性，燃烧尾气直接排入空气中，对环境和操作人员都会造成一定的危害，且冷却效果差，从而影响了发动机的工作稳定性、可靠性，降低了发动机的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发动机循环润滑油路结构及发动机转动装置，以克服现有技术的不足，润滑与冷却效果较大改善的独立循环滑油***，从而有效的降低发动机润滑油消耗和提升轴承润滑与冷却效果，提高发动机工作稳定性、可靠性和使用寿命寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发动机循环润滑油路结构，包括中间为通孔的轴套，轴套的通孔用于设置转子轴，轴套的一端设有前轴承安装凹槽和扩压器安装台，前轴承安装凹槽用于安装前轴承，扩压器安装台用于安装扩压器，轴套的另一端设有后轴承安装凹槽，后轴承安装凹槽用于安装后轴承，轴套的前轴承安装凹槽端面、扩压器安装台端面和后轴承安装凹槽内均设有进油孔和出油孔，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔以及后轴承安装凹槽内的出油孔连通，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔以及后轴承安装凹槽内的进油孔连通，扩压器的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔连通，扩压器的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔连通；前轴承的外端设有用于密封前轴承端部的前轴承调整垫片，后轴承的外端设有用于密封后轴承端部的后轴承密封螺母。

进一步的，前轴承套设安装于转子轴的一端，前轴承位于轴套的前轴承安装凹槽内；后轴承套设安装于转子轴的另一端，后轴承位于轴套的后轴承安装凹槽内。

进一步的，前轴承调整垫片套设于转子轴上，前轴承调整垫片的外圈与扩压器内圈接触，扩压器端面与前轴承的外圈端面接触，前轴承调整垫片的端面与前轴承内圈端面接触。

进一步的，前轴承调整垫片的轴向截面为锥形，前轴承调整垫片外圈与扩压器内圈锥面接触。

进一步的，前轴承与轴套的前轴承安装凹槽端面之间设有前轴承安装垫片，前轴承安装垫片上设有分别与前轴承安装凹槽端面上的进油孔和出油孔连通的通油孔，前轴承安装垫片的端面与前轴承的内圈和外圈端面接触。

进一步的，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔的连通通道设置于轴套的管壁内，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔连通通道设置于轴套的管壁内；扩压器安装台端面的进油孔与后轴承安装凹槽内的出油孔连通通道设置于轴套的管壁内，扩压器安装台端面的出油孔与后轴承安装凹槽内的进油孔连通通道设置于轴套的管壁内。

进一步的，扩压器安装台端面的出油孔轴线与扩压器安装台端面的进油孔轴线以及轴套轴线在同一平面内，后轴承安装凹槽的出油孔轴线与后轴承安装凹槽的进油孔轴线以及轴套轴线在同一平面内。

进一步的，轴承安装凹槽内的进油孔开设于轴承安装凹槽内端面上，轴承安装凹槽内的出油孔开设于轴承安装凹槽内圆周壁面上。

进一步的，前轴承与轴套的前轴承安装凹槽内壁之间设有密封圈，轴套的内壁开设有密封圈槽，密封圈设置于密封圈槽内。

一种基于循环润滑油路结构的发动机转动装置，转子轴的一端安装有压气轮，压气轮通过前螺母紧固于转子轴的一端，前螺母与转子轴的一端通过螺纹连接，前轴承设置于压气轮与轴套之间，压气轮与前轴承之间设置有前轴承调整垫片，前轴承与轴套之间设有前轴承安装垫片；转子轴的另一端安装有涡轮，涡轮位于后轴承的外端，涡轮与轴承之间设有后轴承调整垫片，轴承与轴套之间设有后轴承前安装垫片，涡轮通过后螺母紧固于转子轴的另一端。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种发动机循环润滑油路结构，采用中间为通孔的轴套，在轴套的一端设有前轴承安装凹槽和扩压器安装台，另一端设有后轴承安装凹槽，轴套的前轴承安装凹槽端面、扩压器安装台端面和后轴承安装凹槽内均设有进油孔和出油孔，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔以及后轴承安装凹槽内的出油孔连通，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔以及后轴承安装凹槽内的进油孔连通，扩压器的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔连通，扩压器的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔连通，形成前轴承润滑油进油油路，最终前轴承与前轴承通过轴套上开设的连通通道形成润滑油密封腔，实现前轴承的单独润滑油循环***与后轴承调整垫片间隙配合，形成后轴承润滑油密封腔，实现后轴承的单独润滑油循环***，结构简单合理，润滑与冷却效果较大改善的独立循环滑油***，能够有效的降低发动机润滑油消耗和提升轴承润滑与冷却效果，提高发动机工作稳定性、可靠性、长寿命。

进一步的，前轴承安装凹槽端面开有润滑油出油孔，与后轴承前安装垫片通过通油孔配合，形成后轴承润滑油进油油路；后轴承安装凹槽的出油孔位于轴套轴承外钢圈安装面，确保润滑油能够完全浸满轴承腔，提高润滑和冷却效果。

进一步的，在轴套管壁中设计单独润滑油油路通道，并通过辅助零件形成轴承润滑密封腔，实现微型航空发动机的单独循环润滑***，有效的提高了微型涡喷发动机的润滑与冷却效率，避免了润滑油的浪费与伤害，实现润滑油的循环重复使用。

本发明一种基于循环润滑油路结构的发动机转动装置，实现了微型航空发动机润滑油与燃油分流，建立了微型航空发动机的独立可循环的润滑油***，大大提高了微型航空发动机的转动件的润滑和冷却效率，润滑油通过回油通道循环往复，极大地节省了润滑油的使用和避免了润滑油在高温条件下对环境和操作人员的伤害，并且显著地提高了微型航空发动机的稳定性、可靠性，增加了发动机轴承的使用寿命，微型航空发动机的使用寿命。

附图说明

图1是本发明实施例中循环润滑油路结构对前轴承润滑示意图。

轴套的安装剖面结构示意图。

图2是发明实施例中循环润滑油路结构对后轴承润滑示意图。

图3是发明实施例中循环润滑油路结构装配结构示意图。

图4是发明实施例中前轴承安装垫片结构示意图。

图5是发明实施例中轴套后轴承安装座前端面与安装垫片配合图，形成后轴承润滑油空腔。

图6是本发明后轴承局部剖面示意图，后轴承密封螺母与后轴承调整垫片间隙配合，形成后轴承密封腔。

图中：1-前螺母，2-进气罩，3-转子轴，4-压气轮，5-前轴承，6-扩压器，7-燃烧室，8-轴套，9-后轴承，10-发动机机匣壳体，11-涡轮导线器，12-后轴承调整垫，13-涡轮，14-排气椎，15-尾喷管，16-前轴承调整垫片，17-前轴承安装垫片，18-密封圈，19-后轴承安装垫片，20-后轴承密封螺母，25-后螺母。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

如图1、图2所示，一种发动机循环润滑油路结构，包括中间为通孔的轴套8，轴套8的通孔结构内设有转子轴3，轴套8的一端设有前轴承安装凹槽和扩压器安装台，轴套8的另一端设有后轴承安装凹槽，轴套8的前轴承安装凹槽端面、扩压器安装台端面和后轴承安装凹槽内均开设有进油孔和出油孔，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔以及后轴承安装凹槽内的出油孔连通，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔以及后轴承安装凹槽内的进油孔连通；转子轴3的一端安装有前轴承5，前轴承5位于轴套8的前轴承安装凹槽内；转子轴3的另一端安装有后轴承9，后轴承9位于轴套8的后轴承安装凹槽内；轴套8的扩压器安装台内安装有扩压器6，扩压器6的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔连通，扩压器6的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔连通，前轴承5的外端设有用于密封前轴承5端部的前轴承调整垫片16，后轴承9的外端设有用于密封后轴承9端部的后轴承密封螺母20。扩压器6上设有两路润滑油通道，其中一路润滑油通道连通扩压器6上的出油孔，该路润滑油通道进油孔连接润滑油源；另一路润滑油通道连通扩压器6上的进油孔，该路润滑油通道的出油孔连接润滑油收集箱，使用过程中，如图1所示，润滑油通过扩压器6上一路润滑油通道经过出油孔进入轴套8上扩压器安装台端面的进油孔，润滑油从轴套8的前轴承安装凹槽端面的出油孔和后轴承安装凹槽内的出油孔流出，润滑油分别对前轴承5和后轴承9润滑冷却，润滑冷却后再经过前轴承安装凹槽端面的进油孔和后轴承安装凹槽内的进油孔进入，汇集到扩压器安装台端面的出油孔排出，实现发动机转子轴及轴承的润滑与降温。

前轴承调整垫片16套设于转子轴3上，如图1所示，前轴承调整垫片16的外圈与扩压器6内圈接触，扩压器6端面与前轴承5的外圈端面接触，前轴承调整垫片16的端面与前轴承5内圈端面接触，形成前轴承5的端面密封；前轴承调整垫片16的轴向截面为锥形，前轴承调整垫片16外圈与扩压器6内圈锥面接触，前轴承调整垫片16受轴向压力从而实现前轴承5端面密封。

前轴承5与轴套8的前轴承安装凹槽端面之间设有前轴承安装垫片17，如图4所示，前轴承安装垫片17上设有分别与前轴承安装凹槽端面上的进油孔和出油孔连通的通油孔，前轴承安装垫片17的端面与前轴承5的内圈和外圈端面均接触，受轴向压力密封，通过前轴承调整垫片16和前轴承安装垫片17使前轴承5的轴承腔内形成密封空间，防止漏油现象。前轴承5与轴套8的前轴承安装凹槽内壁之间设有密封圈18，轴套8的内壁开设有密封圈槽，密封圈18设置于密封圈槽内。

如图1所示，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔的连通通道设置于轴套8的管壁内，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔连通通道设置于轴套8的管壁内；如图2所示，扩压器安装台端面的进油孔与后轴承安装凹槽内的出油孔连通通道设置于轴套8的管壁内，具体该连通通道沿轴套8轴向方向设置；扩压器安装台端面的出油孔与后轴承安装凹槽内的进油孔连通通道设置于轴套8的管壁内。扩压器安装台端面的出油孔轴线与扩压器安装台端面的进油孔轴线以及轴套8轴线在同一平面内，即扩压器安装台端面的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔关于轴套8轴线对称分布在轴套8端面，确保润滑油能够完全浸满轴承腔，提高润滑和冷却效果。

具体的，为了提高后轴承9的润滑冷却效果，如图6所示，轴承安装凹槽内的进油孔开设于轴承安装凹槽内端面上，轴承安装凹槽内的出油孔开设于轴承安装凹槽内圆周壁面上，后轴承9与轴套8的后轴承安装凹槽内之间设有后轴承安装垫片19，如图5所示，后轴承安装垫片19上设有与后轴承安装凹槽内端面连通的通油孔，实现孔位配合，可使扩压器进入的润滑油通过轴套8过渡段进入后轴承腔，对后轴承进行充分润滑和冷却，并且润滑油能够完全流过轴承腔内；轴套8的后轴承安装凹槽与后轴承安装垫片19及后轴承9与前轴承腔后端面气压、润滑油压均衡，保证前轴承后端面密封完整性；后轴承9、后轴承调整垫片12和后轴承密封螺母20间隙配合，并采用燃烧室外壁面冷却气流进行气压密封，保证后轴承腔后端面密封完整性，确保润滑油无泄漏；轴套8后轴承安装凹槽内圆周壁面上开有螺纹与后轴承密封螺母20配合连接，后轴承密封螺母20拧入轴套8后轴承安装座内；进油口位于后轴承安装凹槽内端面上，出油口位于后轴承安装凹槽内圆周壁面上，或者进油口与出油口均位于后轴承安装凹槽端面上，出油口位于后轴承外端外钢圈曲面内；后轴承安装凹槽内的进油口与出油口呈径向180°分布，即后轴承安装凹槽的出油孔轴线与后轴承安装凹槽的进油孔轴线以及轴套8轴线在同一平面内，扩压器安装台端面的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔关于轴套8轴线对称分布在轴套8端面，增加了后轴承腔体内润滑油流通面积和长度，确保润滑油能够完全浸满轴承腔，极大增强了后轴承的冷却和润滑效果。

如图3所示，基于上述循环润滑油路结构的发动机转动装置，转子轴3的一端安装有压气轮4，压气轮4通过前螺母1紧固于转子轴3的一端，前螺母1与转子轴3的一端通过螺纹连接，前轴承5设置于压气轮4与轴套8之间，压气轮4与前轴承5之间设置有前轴承调整垫片16，前轴承5与轴套8之间设有前轴承安装垫片17；转子轴3的另一端安装有涡轮13，涡轮13位于后轴承9的外端，涡轮13与轴承9之间设有后轴承调整垫片12，轴承9与轴套8之间设有后轴承前安装垫片19，涡轮13通过后螺母25紧固于转子轴3的另一端。

如图3所示，扩压器6通过螺钉与轴套8扩压器安装台端面固定连接，并进行孔位配合，即扩压器6的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔对齐连通，扩压器6的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔对齐连通；从扩压器6前端进入的润滑油通过配合通孔进入轴套8前轴承安装凹槽端面；润滑油从轴套8与前轴承后安装垫片17的配合孔流入前轴承腔，对前轴承进行润滑和冷却；前轴承调整垫片16与前轴承5外钢圈前端面间隙配合，前轴承调整垫片16通过扩压器6后的高压空气进行压紧密封，保证前轴承腔前端面密封完整性，确保润滑油无泄漏；前轴承后安装垫片17与转子轴3以及轴套8过渡段间隙配合，并且与后轴承腔之间的气压、润滑油压均衡，保证前轴承安装凹槽端面密封完整性。轴套8另一端端面与涡轮导向器11内环相互配合安装。

发动机整机装配时，将转子轴3安装至轴套8内，在转子轴的后端放入后轴承前安装垫片19，并确保后轴承前安装垫片19上的油孔与后轴承安装凹槽内的出油孔对齐，然后压入后轴承9，之后再安装后轴承密封螺母20；在转子轴的后端放入前轴承安装垫片17，使前轴承安装垫片17的油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔和出油孔对齐，然后压入前轴承5，在轴套8的端部压入扩压器6和前轴承调整垫片16，利用压气轮4和前螺母1将前轴承调整垫片16压紧密封；最后再将后轴承调整垫12、涡轮13、后螺母25依次装配，实现发动机转动装置的装配。

本发明轴套8采用增材制造一体成形，润滑与冷却效果较大改善的独立循环滑油***，替换原有结构实现润滑油循环使用，从而有效的降低发动机润滑油消耗和提升轴承润滑与冷却效果，提高发动机工作稳定性、可靠性、长寿命。

前述对本发明的具体实施方式进行了描述说明，这些描述说明包含但不局限于此，本发明的范围由权利要求书及其同等形式所限定。

Claims (8)

1.一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，包括中间为通孔的轴套（8），轴套（8）的通孔用于设置转子轴（3），轴套（8）的一端设有前轴承安装凹槽和扩压器安装台，前轴承安装凹槽用于安装前轴承（5），扩压器安装台用于安装扩压器（6），轴套（8）的另一端设有后轴承安装凹槽，后轴承安装凹槽用于安装后轴承（9），轴套（8）的前轴承安装凹槽端面、扩压器安装台端面和后轴承安装凹槽内均设有进油孔和出油孔，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔以及后轴承安装凹槽内的出油孔连通，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔以及后轴承安装凹槽内的进油孔连通，扩压器（6）的出油孔与扩压器安装台端面的进油孔连通，扩压器（6）的进油孔与扩压器安装台端面的出油孔连通，前轴承（5）的外端设有用于密封前轴承（5）端部的前轴承调整垫片（16），后轴承（9）的外端设有用于密封后轴承（9）端部的后轴承密封螺母（20），前轴承（5）套设安装于转子轴（3）的一端，前轴承（5）位于轴套（8）的前轴承安装凹槽内；后轴承（9）套设安装于转子轴（3）的另一端，后轴承（9）位于轴套（8）的后轴承安装凹槽内，扩压器安装台端面的进油孔与前轴承安装凹槽端面的出油孔的连通通道设置于轴套（8）的管壁内，扩压器安装台端面的出油孔与前轴承安装凹槽端面的进油孔连通通道设置于轴套（8）的管壁内；扩压器安装台端面的进油孔与后轴承安装凹槽内的出油孔连通通道设置于轴套（8）的管壁内，扩压器安装台端面的出油孔与后轴承安装凹槽内的进油孔连通通道设置于轴套（8）的管壁内。

2.根据权利要求1所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，前轴承调整垫片（16）套设于转子轴（3）上，前轴承调整垫片（16）的外圈与扩压器（6）内圈接触，扩压器（6）端面与前轴承（5）的外圈端面接触，前轴承调整垫片（16）的端面与前轴承（5）内圈端面接触。

3.根据权利要求2所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，前轴承调整垫片（16）的轴向截面为锥形，前轴承调整垫片（16）外圈与扩压器（6）内圈锥面接触。

4.根据权利要求1所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，前轴承（5）与轴套（8）的前轴承安装凹槽端面之间设有前轴承安装垫片（17），前轴承安装垫片（17）上设有分别与前轴承安装凹槽端面上的进油孔和出油孔连通的通油孔，前轴承安装垫片（17）的端面与前轴承（5）的内圈和外圈端面接触。

5.根据权利要求1所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，扩压器安装台端面的出油孔轴线与扩压器安装台端面的进油孔轴线以及轴套（8）轴线在同一平面内，后轴承安装凹槽的出油孔轴线与后轴承安装凹槽的进油孔轴线以及轴套（8）轴线在同一平面内。

6.根据权利要求1所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，轴承安装凹槽内的进油孔开设于轴承安装凹槽内端面上，轴承安装凹槽内的出油孔开设于轴承安装凹槽内圆周壁面上。

7.根据权利要求1所述的一种发动机循环润滑油路结构，其特征在于，前轴承（5）与轴套（8）的前轴承安装凹槽内壁之间设有密封圈（18），轴套（8）的内壁开设有密封圈槽，密封圈（18）设置于密封圈槽内。

8.一种基于权利要求1所述循环润滑油路结构的发动机转动装置，其特征在于，转子轴（3）的一端安装有压气轮（4），压气轮（4）通过前螺母（1）紧固于转子轴（3）的一端，前螺母（1）与转子轴（3）的一端通过螺纹连接，前轴承（5）设置于压气轮（4）与轴套（8）之间，压气轮（4）与前轴承（5）之间设置有前轴承调整垫片（16），前轴承（5）与轴套（8）之间设有前轴承安装垫片（17）；转子轴（3）的另一端安装有涡轮（13），涡轮（13）位于后轴承（9）的外端，涡轮（13）与后轴承（9）之间设有后轴承调整垫片（12），后轴承（9）与轴套（8）之间设有后轴承前安装垫片（19），涡轮（13）通过后螺母（25）紧固于转子轴（3）的另一端。

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