滑油喷嘴装置及航空发动机的制作方法

1.本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种滑油喷嘴装置及航空发动机。


背景技术：

2.航空燃气涡轮发动机轴承工作环境恶劣，需要对其进行润滑和冷却，为达到高效润滑和冷却的同时尽可能少的使用滑油，需要对滑油流量和喷射位置进行精确控制。
3.目前，经常使用喷嘴和调整垫来实现对滑油喷射流量和位置的精确控制。为了满足润滑冷却所需供油流量需求，通过理论计算出喷嘴孔径，一般加工时喷嘴孔径大小会比理论计算孔径大小在直径上小一些，其原因是由于受喷嘴形状、喷嘴尺寸、加工误差、内孔表面质量等多种因素的影响，理论计算的流量与实际打靶实验流量大小通常不一致，流量打靶实验结果与理论计算结果不一致时，需要对喷嘴孔径大小进行修正，如果喷嘴孔径偏小则可通过扩孔的方法让喷嘴流量满足要求，如果喷嘴孔偏大则修正比较困难，通常需要重新加工喷嘴再进行修正；为了满足喷射位置需要，一般把喷嘴孔设计成喷嘴孔轴心线与喷射对象成一个夹角，通过调整垫调整厚度实现喷嘴轴向移动，从而调整喷射位置，使滑油能够打入到保持架和轴承内圈之间的环形缝隙中，从而实现对轴承的有效润滑与冷却。
4.现有的常规滑油喷嘴结构存在的问题如下：1）由于受到诸多因素影响，滑油喷嘴理论计算的流量与实际打靶流量大小通常不一致，需要对喷嘴孔径大小进行反复修正，导致产品试制周期长，甚至出现无法修正重新加工喷嘴，导致试制成本高；2）为了满足喷嘴喷射位置精确控制要求，需要加工一组调整垫来调整滑油供油位置，在调整垫反复拆装过程中导致产品试制周期长，同时在保障维护中容易错装调整垫导致供油位置发生改变。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本说明书实施例提供一种滑油喷嘴装置及航空发动机，以达到快速实现对滑油的喷射流量和喷射位置精确控制的目的。
6.本说明书实施例提供以下技术方案：一种滑油喷嘴装置，包括：喷嘴底座，设置有轴向贯通的进油孔；喷嘴流量及位置调节器，设置有轴向贯通的阶梯孔，喷嘴底座与阶梯孔的一端连接且进油孔与阶梯孔连通；密封垫，设置在阶梯孔内，密封垫上设置有调节通孔，调节通孔的轴线与阶梯孔的轴线平行；喷嘴头，与阶梯孔的另一端螺纹连接并与密封垫抵接，喷嘴头设置有轴向连接孔和喷嘴孔，喷嘴孔与轴向连接孔倾斜连通，轴向连接孔与调节通孔连接，且当喷嘴头转动时，调节通孔与轴向连接孔的过流面积改变。
7.进一步地，喷嘴底座与阶梯孔的一端螺纹连接。
8.进一步地，喷嘴底座的外壁上设置有周向延伸的胶圈槽，滑油喷嘴装置还包括密封圈，密封圈设置在胶圈槽中并能够与阶梯孔的一端的内壁抵接。
9.进一步地，喷嘴底座还包括锁紧组件，锁紧组件套设在喷嘴底座的外壁上，且锁紧
组件能够与喷嘴流量及位置调节器配合以将喷嘴底座和喷嘴流量及位置调节器锁紧。
10.进一步地，轴向贯通的阶梯孔的一端设置有第一杯型锁圈，锁紧组件为固定设置在喷嘴底座外壁上的第一棱柱凸起部，第一杯型锁圈能够锁紧在第一棱柱凸起部外周。
11.进一步地，调节通孔与轴向连接孔的形状相同或者相似。
12.进一步地，调节通孔的形状包括腰型孔或者多边形孔。
13.进一步地，轴向贯通的阶梯孔的另一端设置有第二杯型锁圈，喷嘴头的外壁上设置有第二棱柱凸起部，第二杯型锁圈能够锁紧在第二棱柱凸起部的外周。
14.进一步地，轴向连接孔为轴向通孔，轴向连接孔靠近喷嘴孔的一端设置有堵头。
15.本发明实施例还提供了一种航空发动机，包括上述的滑油喷嘴装置。
16.与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：该装置适合快速、精确的控制航空发动机轴承润滑和冷却所需润滑油的喷射流量及喷射位置，提高生产率、降低产品生产成本。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
18.图1是本发明实施例的剖视结构示意图；图2是本发明实施例中喷嘴底座的三维结构示意图；图3是图2的侧视图；图4是图3的a-a向剖视图；图5是本发明实施例中喷嘴流量及位置调节器的结构示意图；图6是图5的b-b向剖视图；图7是本发明实施例的密封垫的结构示意图；图8是本发明实施例中喷油嘴的结构示意图；图9是本发明流量调节方式原理图。
19.图中附图标记：1、喷嘴底座；11、进油孔；12、胶圈槽；13、第一棱柱凸起部；2、密封圈；3、喷嘴流量及位置调节器；31、螺纹退刀槽；32、第一杯型锁圈；33、第二杯型锁圈；34、腰形连接孔；4、密封垫；5、喷嘴头；51、轴向连接孔；52、喷嘴孔；53、第二棱柱凸起部；54、堵头孔；6、堵头。
具体实施方式
20.下面结合附图对本技术实施例进行详细描述。
21.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
22.如图1至图8所示，本发明实施例提供了一种滑油喷嘴装置，包括喷嘴底座1、喷嘴流量及位置调节器3、密封垫4和喷嘴头5，喷嘴底座1设置有轴向贯通的进油孔11；喷嘴流量及位置调节器3设置有轴向贯通的阶梯孔，喷嘴底座1与阶梯孔的一端连接且进油孔11与阶梯孔连通；密封垫4设置在阶梯孔内，密封垫4上设置有调节通孔，调节通孔的轴线与阶梯孔
的轴线平行；喷嘴头5与阶梯孔的另一端螺纹连接并与密封垫4抵接，喷嘴头5设置有轴向连接孔51和喷嘴孔52，喷嘴孔52与轴向连接孔51倾斜连通，轴向连接孔51与调节通孔连接，且当喷嘴头5转动时，调节通孔与轴向连接孔51的过流面积改变。
23.通过旋入或者旋出喷嘴头5，从而调节通孔与轴向连接孔51的过流面积，以改变调整轴承所需要的滑油喷射流量，从而能够实现喷嘴头5喷射流量的快速、精确控制，达到节约调试时间的目的。
24.喷嘴底座1与阶梯孔的一端螺纹连接。采用螺纹连接方式，通过旋入或者旋出喷嘴流量及位置调节器3的左侧内螺纹，调整滑油喷射位置进行滑油打靶喷射试验，打入轴承内圈与保持架之间环形缝隙的流量满足要求时用工具把喷嘴流量及位置调节器3与喷嘴底座1锁紧，完成喷嘴喷射位置的快速、精确控制。
25.如图1和图4所示，喷嘴底座1的外壁上设置有周向延伸的胶圈槽12，滑油喷嘴装置还包括密封圈2，密封圈2设置在胶圈槽12中并能够与阶梯孔的一端的内壁抵接。
26.本发明实施例中，通过设置胶圈槽12和密封圈2，可以在喷嘴流量及位置调节器3与喷嘴座1处于安装位置时对二者保持密封，避免滑油泄露，从而能够保证滑油的正常喷射压力，以使滑油喷射至设定位置。
27.上述的密封圈2为氟橡胶圆截面胶圈，起密封滑油的作用，但该方案并不对本发明产生限制，仅为其中一种可实施的实施例。
28.优选地，喷嘴底座1还包括锁紧组件，锁紧组件套设在喷嘴底座1的外壁上，且锁紧组件能够与喷嘴流量及位置调节器3配合以将喷嘴底座1和喷嘴流量及位置调节器3锁紧。
29.通过设置锁紧组件能够使本发明实施例的装置在调整好预设流量和位置时，将喷嘴底座1和喷嘴流量及位置调节器3锁紧，以使本发明实施例能够持续工作，避免二次调试。
30.具体地，本发明实施例中的轴向贯通的阶梯孔的一端设置有第一杯型锁圈32，锁紧组件为设置在喷嘴底座1外壁上的第一棱柱凸起部13，第一杯型锁圈32能够锁紧在第一棱柱凸起部13外周，如图2、图3和图5所示。
31.当然，本发明实施例并不限于上述实施例，凡是可以将喷嘴底座1和喷嘴流量及位置调节器3锁紧的实施例均应该在本发明实施例的保护范围内。
32.本发明实施例中调节通孔与轴向连接孔51的形状相同或者相似。其中，调节通孔的形状包括腰型孔或者多边形孔。
33.优选地，调节通孔与轴向连接孔51的形状均为腰型孔，参见图8和图9所示，通过旋拧轴向连接孔51的位置，可以使调节通孔与轴向连接孔51在图9所示位置进行平滑变动，从而改变二者之间的过流面积，实现流量调节的目的。
34.需要说明的是，图9所示位置仅为参考位置，并不对本技术造成限制。
35.如图5和图8所示，轴向贯通的阶梯孔的另一端设置有第二杯型锁圈33，喷嘴头5的外壁上设置有第二棱柱凸起部53，第二杯型锁圈33能够锁紧在第二棱柱凸起部53的外周。
36.第二杯型锁圈33与第一杯型锁圈32的结构相同，均用于锁紧操作。即当喷嘴头5位置调整至设定位置时，通过第二杯型锁圈33与第二棱柱凸起部53的作用将喷嘴头5位置锁定。
37.需要说明的是，第一杯型锁圈32的锁圈厚度为0.5mm~1mm，锁圈套筒长度为2mm~5mm，内圆柱密封面。喷嘴流量及位置调节器3内设置有左右两侧的内螺纹段、内螺纹段的螺
距为0.5mm~1.5mm，两个内螺纹段的内侧均对应设置螺纹退刀槽31，其中右侧的螺纹退刀槽31用于安装密封垫4。两个螺纹退刀槽31之间通过一轴向设置的腰形连接孔34连接（腰形连接孔34尺寸大小视流量要求而定），如图1、图5、图6和图7所示。
38.密封垫4为氟橡胶垫、厚度为1mm~3mm范围，外形为圆形、中间为腰形孔，装配在喷嘴流量及位置调节器3右边螺纹退刀槽31里，密封垫4上的腰形孔与喷嘴流量及位置调节器3的腰形孔对齐，通过在喷嘴流量及位置调节器3右边内螺纹里旋入旋出喷嘴头5将其压紧、保证密封垫4压缩率在10%~35%之间，其作用是防止喷嘴流量及位置调节器3与喷嘴头5之间滑油泄露。
39.优选地，如图1和图8所示，轴向连接孔51为轴向通孔，轴向连接孔51靠近喷嘴孔52的一端具有堵头孔54，堵头孔54内固定设置有堵头6。堵头6安装在喷嘴头5的堵头孔54里，为过盈配合，装配时在堵头6圆柱面上涂胶，用于密封润滑油。
40.本实施例的装配步骤如下：步骤一、将堵头6圆柱面涂胶装配到喷嘴头5的堵头孔54里，再三点冲死防止堵头6脱落；步骤二、在密封垫4端面一侧涂胶装入到喷嘴流量及位置调节器3中，涂胶的一侧靠在喷嘴流量及位置调节器3的腰形孔右端面，保证密封垫4的腰形孔与喷嘴流量及位置调节器3的腰形孔对齐；步骤三、把装有堵头6的喷嘴头5旋入到装有密封垫4的喷嘴流量及位置调节器3右端内螺纹中，通过尺寸链计算保证初始装配位置橡胶垫压缩率为20%左右；步骤四、把密封圈2装入到喷嘴底座1的胶圈槽12中；步骤五、将步骤三装好的组件装配到步骤四装配好的组件上，即喷嘴流量及位置调节器3左边内螺纹旋入到喷嘴底座1的外螺纹上。至此航空发动机喷射流量和喷射位置可调的滑油喷嘴装置初步装配完成。
41.本发明还提供了一种航空发动机，包括上述的滑油喷嘴装置，该航空发动机的其他部件均为现有技术常规部件，此处不再对其进行赘述。
42.本发明的有益效果为：既可保证航空发动机轴承润滑冷却所需的润滑油喷射流量和喷射位置的精确控制，同时与传统滑油喷嘴装置相比可以大幅缩短喷射流量和喷射位置调整时间、缩短生产周期，避免喷嘴重复加工节约生产成本。
43.以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

技术特征：
1.一种滑油喷嘴装置，其特征在于，包括：喷嘴底座（1），设置有轴向贯通的进油孔（11）；喷嘴流量及位置调节器（3），设置有轴向贯通的阶梯孔，喷嘴底座（1）与所述阶梯孔的一端连接且进油孔（11）与所述阶梯孔连通；密封垫（4），设置在所述阶梯孔内，密封垫（4）上设置有调节通孔，所述调节通孔的轴线与所述阶梯孔的轴线平行；喷嘴头（5），与所述阶梯孔的另一端螺纹连接并与密封垫（4）抵接，喷嘴头（5）设置有轴向连接孔（51）和喷嘴孔（52），喷嘴孔（52）与轴向连接孔（51）倾斜连通，轴向连接孔（51）与所述调节通孔连接，且当喷嘴头（5）转动时，所述调节通孔与轴向连接孔（51）的过流面积改变。2.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，喷嘴底座（1）与所述阶梯孔的一端螺纹连接。3.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，喷嘴底座（1）的外壁上设置有周向延伸的胶圈槽（12），所述滑油喷嘴装置还包括密封圈（2），密封圈（2）设置在胶圈槽（12）中并能够与所述阶梯孔的一端的内壁抵接。4.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，喷嘴底座（1）还包括锁紧组件，所述锁紧组件套设在喷嘴底座（1）的外壁上，且所述锁紧组件能够与喷嘴流量及位置调节器（3）配合以将喷嘴底座（1）和喷嘴流量及位置调节器（3）锁紧。5.根据权利要求4所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，所述轴向贯通的阶梯孔的一端设置有第一杯型锁圈，所述锁紧组件为固定设置在喷嘴底座（1）外壁上的第一棱柱凸起部（13），所述第一杯型锁圈能够锁紧在第一棱柱凸起部（13）外周。6.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，所述调节通孔与轴向连接孔（51）的形状相同或者相似。7.根据权利要求6所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，所述调节通孔的形状包括腰型孔或者多边形孔。8.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，轴向贯通的所述阶梯孔的另一端设置有第二杯型锁圈，喷嘴头（5）的外壁上设置有第二棱柱凸起部，所述第二杯型锁圈能够锁紧在所述第二棱柱凸起部的外周。9.根据权利要求1所述的滑油喷嘴装置，其特征在于，轴向连接孔（51）为轴向通孔，轴向连接孔（51）靠近喷嘴孔（52）的一端设置有堵头（6）。10.一种航空发动机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的滑油喷嘴装置。

技术总结
本发明提供一种滑油喷嘴装置及航空发动机，滑油喷嘴装置包括：喷嘴底座，设置有轴向贯通的进油孔；喷嘴流量及位置调节器，设置有轴向贯通的阶梯孔，喷嘴底座与阶梯孔的一端连接且进油孔与阶梯孔连通；密封垫，设置在阶梯孔内，密封垫上设置有调节通孔，调节通孔的轴线与阶梯孔的轴线平行；喷嘴头，与阶梯孔的另一端螺纹连接并与密封垫抵接，喷嘴头设置有轴向连接孔和喷嘴孔，喷嘴孔与轴向连接孔倾斜连通，轴向连接孔与调节通孔连接，且当喷嘴头转动时，调节通孔与轴向连接孔的过流面积改变。本发明的有益效果为：该装置适合快速、精确的控制航空发动机轴承润滑和冷却所需润滑油的喷射流量及喷射位置，提高生产率、降低产品生产成本。产成本。产成本。


技术研发人员：朱加赞 王永明 王宪良 黄宏亮 欧代松 李高萌 王曾 汪凯
受保护的技术使用者：中国航发四川燃气涡轮研究院
技术研发日：2022.04.24
技术公布日：2022/5/25