CN114233474A - 一种一体化结构的油气分离装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种一体化结构的油气分离装置，所述油气分离装置包括：转子，所述转子包括两个环状的转子片以及若干个连接于两个转子片的连接肋，两个所述转子片的外边缘形成开放的外表面，若干个所述连接肋之间形成若干个间隔设置的开放的内表面；以及蜂窝，所述蜂窝填充于两个所述转子片之间，且所述蜂窝的蜂窝孔沿着径向设置；通过所述油气分离装置的油气混合物自所述内表面流入而自所述外表面流出，在所述蜂窝的蜂窝孔内完成油气的分离；其中，所述转子与蜂窝采用一体式增材方式制造。本申请的油气分离装置能省去当前油气分离装置涉及到的多个结构件的加工、装配工艺及焊接后动不平衡量处理工序，且能够提高轴承腔油气分离效率。
Description
技术领域
本申请属于油气分离器技术领域，特别涉及一种一体化结构的油气分离装置。
背景技术
航空燃气涡轮发动机油气分离装置的作用是将轴承腔中滑油油气混合物进行分离，将分离出的滑油经由轴承腔的回油泵抽回至滑油箱内而减少滑油损耗，而分离出的空气则排出发动机外，同时能够保持封严腔和轴承腔之间的正压差。但受制于航空发动机滑油箱容积限制，油气分离装置的分离效率决定了单位时间的滑油消耗量，进而影响飞机的最大航行时间。
如图1所示为现有技术中常见的油气分离装置10，该装置主要有外罩11、转子12、销钉14以及位于转子12与外罩之11间的蜂窝体13，由于上述多个零件的加工工艺造成焊接后产生动不平衡量影响油气分离装置的效率，另外，外罩11的遮挡也阻挡了油气混合物与油气分离装置的接触。
对于大涵道比涡轮风扇发动机而言，位于轴承腔内的上述油气分离装置安装在发动机低压转子上，但由于大涵道比涡轮风扇发动机低压转子转速较低，上述油气分离装置无法满足单位时间低滑油消耗量的使用需求。
发明内容
本申请的目的是提供了一种一体化结构的油气分离装置，以解决或减轻背景技术中的至少一个问题。
本申请的技术方案是：一种一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述油气分离装置包括：
转子，所述转子包括两个环状的转子片以及若干个连接于两个转子片的连接肋，两个所述转子片的外边缘形成开放的外表面，若干个所述连接肋之间形成若干个间隔设置的开放的内表面；以及
蜂窝，所述蜂窝填充于两个所述转子片之间，且所述蜂窝的蜂窝孔沿着径向设置；
通过所述油气分离装置的油气混合物自所述内表面流入而自所述外表面流出，在所述蜂窝的蜂窝孔内完成油气的分离；
其中，所述转子与蜂窝采用一体式增材方式制造。
进一步的，所述连接肋的数量不少于三个。
进一步的，所述连接肋以油气分离装置的轴线周向均布。
进一步的，所述蜂窝的结构剖面包括正六边形。
进一步的，两个所述转子片中，一转子片的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凸起，另一转子片的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凹槽。
进一步的，所述开放的内表面展开为矩形。
进一步的，所述油气分离装置在增材制造加工过程中，在惰性气体保护的加工室内，把AlSi10Mg合金粉末按三维模型逐层铺置，通过电子束在AlSi10Mg合金粉末铺粉过程进行扫描烧结成形。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为现有技术的油气分离装置结构示意图。
图2为本申请的一体化结构的油气分离装置结构示意图。
图3为本申请一实施例的蜂窝结构剖面示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
如图2所示，本申请提供的油气分离装置20采用一体化结构设计，该油气分离装置20包括转子21和蜂窝22。其中，转子21主要由两个环状的转子片211以及若干个连接于两个转子片211的连接肋212构成，两个转子片211结构大致相同且平行设置，两转子片211外边缘之间形成开放的外表面，连接两转子片211的若干个连接肋212之间形成若干个间隔设置的开放的内表面，优选的，该开放的内表面展开为矩形。蜂窝22填充于两个转子片211之间，且蜂窝22的蜂窝孔沿着径向设置。通过油气分离装置20的油气混合物自转子21的内表面流入而自转子21的外表面流出，从而可以在蜂窝22的蜂窝孔内完成油气的分离。
本申请所提供的一体化油气分离装置20可省去当前油气分离装置中的外罩、转子、销钉以及蜂窝体等结构件的加工、装配及焊接后动不平衡量处理等工序，同时本申请的油气分离装置无外罩遮挡，油气分离装置上的蜂窝能够与滑油油气混合物的充分接触从而提高分离效率。
在本申请优选实施例中，连接肋212的数量不少于三个，例如图2附图的实施例中，连接肋212的数量为四个。进一步的，若干个连接肋212以油气分离装置的轴线在周向上均布，以提高转子片211的结构强度。
如图3所示，本申请中的蜂窝22的结构剖面可以包括正六边形、矩形或菱形等结构，优选的采用正六边形结构。
继续参见图2所示，在本申请的两个转子片211中，一个转子片211的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凸起213，另一转子片211的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凹槽214，该凸起213和凹槽214可以与发动机低压轴上的结构进行连接，从而可以将低压转子的转速传递给该油气分离装置20。或是在另一实施例中，转子片211上的凸起213和凹槽214可以和另一油气分离装置20中的转子片上的凸起213和凹槽214配合，从而将两个或两个以上的油气分离装置20进行串联而形成分离面积更大的油气分离组件。
本申请的油气分离装置20采用增材制造方式加工，加工时在惰性气体保护的加工室内，铺粉装置把AlSi10Mg合金粉末按三维模型逐层铺置，通过电子束在AlSi10Mg合金粉末铺粉过程进行扫描烧结成形，加工出的油气分离装置产品结构均匀，确保油气分离装置强度的同时还能降低油气分离装置的重量。
本申请所提供的一体化结构的油气分离装置能省去当前油气分离装置涉及到的多个结构件的加工、装配工艺及焊接后动不平衡量处理工序，制造工艺趋于简单；而且无原通风器组件的外罩对蜂窝体与滑油油气接触面的遮挡，增大了油气分离装置与滑油油气间的接触面积，能够提高轴承腔油气分离效率，从而降低大涵道比发动机的滑油消耗量。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述油气分离装置(20)包括：
转子(21)，所述转子(21)包括两个环状的转子片(211)以及若干个连接于两个转子片(211)的连接肋(212)，两个所述转子片(211)的外边缘形成开放的外表面，若干个所述连接肋(212)之间形成若干个间隔设置的开放的内表面；以及
蜂窝(22)，所述蜂窝(22)填充于两个所述转子片(211)之间，且所述蜂窝(22)的蜂窝孔沿着径向设置；
通过所述油气分离装置(20)的油气混合物自所述内表面流入而自所述外表面流出，在所述蜂窝(22)的蜂窝孔内完成油气的分离；
其中，所述转子(21)与蜂窝(22)采用一体式增材方式制造。
2.如权利要求1所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述连接肋(212)的数量不少于三个。
3.如权利要求1或2所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述连接肋(212)以油气分离装置的轴线周向均布。
4.如权利要求1所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述蜂窝(22)的结构剖面包括正六边形。
5.如权利要求1所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，两个所述转子片(211)中，一转子片(211)的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凸起(213)，另一转子片(211)的侧面设有沿着油气分离装置轴线方向延伸的凹槽(214)。
6.如权利要求1所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述开放的内表面展开为矩形。
7.如权利要求1所述的一体化结构的油气分离装置，其特征在于，所述油气分离装置在增材制造加工过程中，在惰性气体保护的加工室内，把AlSi10Mg合金粉末按三维模型逐层铺置，通过电子束在AlSi10Mg合金粉末铺粉过程进行扫描烧结成形。
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