專利名稱：一種油氣分離器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種油氣分離裝置，尤其是關于ー種燃氣渦輪發(fā)動機內用于滑油回油系統(tǒng)油氣分離的油氣分離器。
背景技術：
油氣分離器是保證航空發(fā)動機滑油系統(tǒng)能夠正常工作的重要部件，油氣分離效率的高低直接影響到回流到滑油箱中滑油中空氣的含量。特別對于循環(huán)式滑油系統(tǒng)，如果分離效率不夠高，滑油中夾雜的氣泡過多，當含有氣泡的滑油被直接供往供油路時，會造成換熱能力下降等問題，直接影響到發(fā)動機的正常工作。目前，國內外航空發(fā)動機潤滑系統(tǒng)油氣分離裝置一般分為三種類型平板式油氣分離器、離心式油氣分離器和動壓式油氣分離器。其中動壓式油氣分離器是通過油氣在壓力作用下切向進入油氣分離器，在內壁上旋轉產(chǎn)生離心カ來實現(xiàn)油氣分離。國內公開了ー種發(fā)動機的旋風式油氣分離器的實用新型專利(申請?zhí)?00910191233. 3)，就是ー種動壓式油氣分離器。該結構是ー種錐狀的結構，具有圓錐體，在圓錐體上部側壁上設有混合油氣入ロ，頂部有排氣ロ，底部有回油ロ。在所述圓錐腔體壁面上由上至下設有螺旋型迷宮分離道。該結構存在油氣流量較大時分離效率較低，且迷宮分離道加工困難等問題。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供ー種分離效率高、加工方便的油氣分離裝置。本實用新型的技術方案是ー種油氣分離器，包括油氣進ロ引導管、頂部通氣蓋板、分離筒體和底部出油蓋板，所述油氣分離器還包括一個ニ級分離蓋板；所述ニ級分離蓋板為一由上段粗筒、下段細筒和平面連接部位組成的通道，其縱刨面空腔形狀為T字型；所述ニ級蓋板的平面連接部位蓋于分離筒體的上部，下段細筒伸入分離筒體；所述ニ級分離蓋板上段粗筒在靠近平面連接部位的下端沿周向開有若干通孔；油氣進ロ引導管、頂部通氣蓋板、分離筒體、底部出油蓋板和ニ級分離蓋板通過焊接成一整體。上述油氣分離器，所述分離筒體由上方的圓柱形筒體和下方的倒錐形筒體組成；圓柱形筒體和倒錐形筒體通過焊接成一整體；所述圓柱形筒體內壁分布排列若干凸起；所述倒錐形筒體中部往下沿流體的螺旋流線開有數(shù)排小孔。本實用新型的有益效果本實用新型油氣分離器加工方便，通過ニ級分離蓋板、圓柱筒體內壁凸起以及倒錐形筒體的開孔結構，不僅利于提高油氣分離效率，而且更有利于大量的滑油能夠迅速回流。

圖I是本實用新型油氣分離器第一實施方式的結構示意圖；圖2是圖I中沿油氣進ロ引導管方向的俯視圖；[0010]圖3是本實用新型油氣分離器第二實施方式的結構示意圖；其中，I-頂部通氣蓋板、2-上段粗筒、3-圓柱形筒體、4-油氣進ロ引導管、5-倒錐形筒體、6-底部出油蓋板、7-小孔、8-凸起、9-下段細筒、10-通孔、11-出氣孔、12-螺旋導向凸起、13-平面連接部位。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
做進ー步的詳細說明。請參閱圖1，其是本實用新型油氣分離裝置一較佳實施方式的結構示意圖。油氣分離器由頂部通氣蓋板I、ニ級分離蓋板、圓柱形筒體3、油氣進ロ引導管4、倒錐形筒體5及底部出油蓋板6組成。油氣進ロ引導管4的作用是引導油氣混合物以一定速度切向進入圓柱形筒體3中。圓柱形筒體3主要作用是使油氣混合物以一定初始速度切向進入筒體內部后沿其內壁做周向運動，在離心力作用下，密度較大的油滴被甩在靠近壁面的ー側，并由于重力作用沿壁面向下滑動；而密度較小的空氣則處于筒體的中心部位，由于其密度較小，在筒體內部向上運動。圓柱形筒體3內部沿壁面分布排列不同尺寸的凸起8，從上往下凸起8高度越來越低，表面積越來越大，凸起8之間的間隔也越來越大。該凸起8的主要功能一方面可以降低靠近壁面的滑油沿壁面下滑的速度，増加了油氣混合物在分離筒體內部的滯留的時間，從而利于油氣分離；另一方面，由于凸起的存在，可以加速含有空氣的油滴的破碎，從而利于油氣分離。ニ級分離蓋板為一由上段粗筒2、下段細筒9和平面連接部位13組成的通道，其縱刨面空腔形狀為T字型；ニ級蓋板的平面連接部位13蓋于分離筒體的上部，下段細筒9伸入分離筒體；ニ級分離蓋板上段粗筒2在靠近平面連接部位13的下端沿周向開有若干通孔10。由于ニ級分離蓋板的存在使得密度較小的油氣混合物必須通過ニ級分離蓋板的下段細筒9才能向上排出，并使得靠近圓柱形筒體3內壁面密度較大的混合物在氣體帶動下持續(xù)向上運動過程中，需要經(jīng)過多次變向才能通過ニ級分離蓋板的下段細筒9并進ー步向上排出，從而使氣體中夾雜的油滴能夠盡可能的被擋在分離筒體內部，進行進一歩分離。頂部通氣蓋板I是ー個網(wǎng)狀結構，其主要作用是在通氣的同時，能夠繼續(xù)過濾空氣中殘存的油滴。被頂部通氣蓋板I過濾出來的油滴可以通過ニ級分離蓋板底面周向方向的通孔10排出油氣分離器外部返回到油箱中。倒錐形筒體5是ー個兩底面相通的錐狀結構，其中部往下表面沿一定方向開通數(shù)排小孔7。倒錐形筒體5作用是加速密度較大的油氣混合物的分離，其中部往下表面沿流體的螺旋流線方向開通的小孔7可以使分離到底部的滑油滴能夠最快速度快速的排到油氣分離器外面，實現(xiàn)油氣分離。底部出油蓋板6是ー個中間開孔的圓板結構，其主要功能一方面是可以通過底部的局部的阻檔碰撞作用，使油滴中的殘留的氣體能夠被分離出來，另ー方面為滑油流出油氣分離器提供了通道。圖2是圖I中沿油氣進ロ引導管方向的俯視圖。通過以上各部件的綜合作用，從而實現(xiàn)油氣的多級、多次、高效分離。請參閱圖3，油氣分離器由頂部通氣蓋板I、ニ級分離蓋板、圓柱形筒體3、油氣進ロ引導管4、倒錐形筒體5及底部出油蓋板6以及變螺距螺旋導向凸起12組成。油氣進ロ引導管4的作用是引導油氣混合物以一定速度切向進入圓柱形筒體3中。圓柱形筒體3主要作用是使油氣混合物以一定初始速度切向進入后在其內部做周向運動，在離心力作用下對油氣進行分離。圓柱形筒體3內部靠近壁面從上到下加裝ー個變螺距螺旋導向凸起12，降低靠近壁面的滑油沿壁面下滑的速度，増加了油氣混合物在分離筒體內部旋轉分離和滯留的時間，加速含有空氣的油滴的破碎，從而利于油氣分離。ニ級分離蓋板通過使油氣的多次轉向，實現(xiàn)油氣進行進ー步分離。頂部通氣蓋板I為開有若干出氣孔11的平板。出氣孔11的開孔位置不在以頂部通氣蓋板I所覆蓋的ニ級分離蓋板的圓形圓心為圓心、以ニ級分離蓋板下段細筒9底面半徑為半徑的圓形區(qū)域內，主要作用是當密度較小的氣體通過ニ級分離蓋板的下段細筒9進入到頂部通氣蓋板I下部區(qū)域吋，必須再次變向，才能從頂部通氣蓋板I上面的小孔上面排出，使得氣體中殘留的部分油滴能夠進一歩被分離出來。倒錐形筒體5是ー個兩底面相通的錐狀結構，其中部往下表面沿一定方向開通數(shù)排小孔7，加速密度較大的油氣混合物的分離，使分離到底部的滑油滴能夠最快速度快速的排到油氣分離器外面，實現(xiàn)油氣分離。底部出油蓋板6是ー個中間開孔的圓板結構，通過底部的局部的阻檔碰撞作用，使油滴中的殘留的氣體能夠被分離出來，也為滑油流出油氣分離器提供了通道。上述兩個實施方式掲示了本實用新型油氣分離裝置的兩個較佳實施方式，但本實用新型不限于上述實施方式，在上述實施方式所掲示的基礎上還可以作進一步的改進和優(yōu)化。如本實用新型中頂部分離蓋板、ニ級分離筒體和底部錐形結構上面的通孔數(shù)量可以根 據(jù)實際需求通過分析和計算進行合理地増加和減少。底部出油蓋板可以適當取消或者將其與底部錐形結構做成一體。本實用新型相對于平板式油氣分離器，其體積較小，分離效率較高；相對于離心式油氣分離，減少了對額外的動カ輸入的依賴，其和發(fā)動機滑油箱集成設計時可以進ー步簡化結構，降低加工制造成本，結構簡單且易于裝配；相對于常規(guī)的動壓式油氣分離器，該裝置加工方便，通過ニ級分離蓋板、圓柱筒體內壁凸起以及倒錐形筒體的開孔結構，不僅利于提高油氣分離效率，而且更有利于大量的滑油能夠迅速回流。油氣分離器不僅可以應用到新研制的航空發(fā)動機上，而且可以應用于對現(xiàn)役發(fā)動機進行改迸。雖然油氣分離器是針對航空發(fā)動機而研制的，但它可以方便地應用于燃氣輪機滑油系統(tǒng)等需要進行油氣分離的環(huán)境中，具有非常廣闊的應用前景。
權利要求1.ー種油氣分離器，包括油氣進ロ引導管(4)、頂部通氣蓋板(I)、分離筒體和底部出油蓋板出)，其特征為所述油氣分離器還包括一個ニ級分離蓋板；所述ニ級分離蓋板為ー由上段粗筒(2)、下段細筒(9)和平面連接部位(13)組成的通道，其縱刨面空腔形狀為T字型；所述ニ級蓋板的平面連接部位(13)蓋于分離筒體的上部，下段細筒(9)伸入分離筒體；所述ニ級分離蓋板上段粗筒(2)在靠近平面連接部位(13)的下端沿周向開有若干通孔(10);油氣進ロ引導管(4)、頂部通氣蓋板(I)、分離筒體、底部出油蓋板(6)和ニ級分離蓋板通過焊接成一整體。
2.根據(jù)權利要求I所述的油氣分離器，其特征為所述分離筒體由上方的圓柱形筒體(3)和下方的倒錐形筒體(5)組成；圓柱形筒體(3 )和倒錐形筒體(5)通過焊接成一整體。
3.根據(jù)權利要求2所述的油氣分離器，其特征為；所述圓柱形筒體(3)內壁分布排列若干凸起(8)。
4.根據(jù)權利要求3所述的油氣分離器，其特征為所述圓柱形筒體(3)內壁的凸起(8)，從上往下分布的凸起(8)高度越來越低，凸起(8)表面積越來越大，凸起(8)之間的間隔也越來越大。
5.根據(jù)權利要求2、3、4中任何一項所述的油氣分離器，其特征為所述倒錐形筒體(5)中部往下開有數(shù)排小孔(7)。
6.根據(jù)權利要求I至4中任何一項所述的油氣分離器，其特征為所述頂部通氣蓋板(I)為ー網(wǎng)狀結構。
7.根據(jù)權利要求I至4中任何一項所述的油氣分離器，其特征為所述頂部通氣蓋板(I)為開有若干出氣孔(11)的平板。
8.根據(jù)權利要求7所述的油氣分離器，其特征為，所述頂部通氣蓋板I的出氣孔(11)開孔位置不在以頂部通氣蓋板(I)所覆蓋的ニ級分離蓋板的圓形圓心為圓心、以ニ級分離蓋板下段細筒(9)底面半徑為半徑的圓形區(qū)域內。
9.根據(jù)權利要求2所述的油氣分離器，其特征為所述圓柱形筒體(3)內壁有ー個從上而下變螺距螺旋導向凸起(12)。
10.根據(jù)權利要求5所述的油氣分離器，其特征為所述小孔(7)沿流體的螺旋流線排列。
專利摘要本實用新型涉及一種油氣分離裝置，尤其是關于一種燃氣渦輪發(fā)動機內用于滑油回油系統(tǒng)油氣分離的油氣分離器。本實用新型包括油氣進口引導管、頂部通氣蓋板、分離筒體和底部出油蓋板，還包括一個二級分離蓋板；所述二級分離蓋板為一由上段粗筒、下段細筒和平面連接部位組成的通道，其縱刨面空腔形狀為T字型；所述分離筒體由上方的圓柱形筒體和下方的倒錐形筒體組成；所述圓柱形筒體內壁分布排列若干凸起；所述倒錐形筒體中部往下沿流體的螺旋流線開有數(shù)排小孔。本實用新型油氣分離器加工方便，通過二級分離蓋板、圓柱筒體內壁凸起以及倒錐形筒體的開孔結構，不僅利于提高油氣分離效率，而且更有利于大量的滑油能夠迅速回流。
文檔編號F01M13/04GK202402099SQ20112056875
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權日2011年12月31日
發(fā)明者宋飛, 景國慶, 李炎軍, 李貴林 申請人:中國燃氣渦輪研究院