一种微型涡轮发动机轴套的制作方法

本实用新型涉及微型涡轮发动机技术领域，具体涉及一种微型涡轮发动机轴套。

背景技术：

涡轮发动机具有高温、高压、高转速的特点，而微型涡轮发动机的转速更高，以5kg级微型涡喷发动机为例，其最大转速可达160000转/分以上。同时，发动机的轴套和轴承被高温的燃气包裹，高温燃气源源不断地向轴套和轴承传递热量，使其工作温度升高，从而大幅降低轴承的寿命。再者，转子轴向力也最终作用在轴承上。另一方面微型涡轮发动机尺寸小，内部空间有限，不允许布置复杂的冷却和通风结构。上述原因共同导致轴承成为限制微型涡轮发动机寿命的部件。如果能够合理地设计发动机的轴套、轴承腔及其通风系统，有效降低轴承的工作温度，将有望延长轴承的寿命和发动机大修时间。

申请号为201610228388.X的中国专利实用新型了一种适用于大中型发动机的轴承腔和通风结构，但其结构较为复杂，并不适用于微型涡轮发动机。申请号为201710710546.X的中国专利实用新型了一种适用于航空发动机和燃气轮机的轻质轴承座，通过合理地设置空腔和凸肋，最大限度地减轻了轴承座的重量并使其具备润滑、通风和密封等多种功能。该轴承座的缺点是结构复杂、加工困难。申请号为201710706921.3的中国实用新型专利实用新型了一种涡轮发动机轴承支座，其通过在轴承座本体上增加筒状延伸部并设置若干通孔结构，有效地降低了轴承腔的温度。但是该轴承座未考虑微型涡轮发动机中前后轴承腔和轴套一体化设计的需求。申请号为201720638733.7的中国实用新型专利实用新型了一种弹性支承结构，将鼠笼式弹性支承和折返式弹性支承的特点相结合，可以实现轴承的弹性支承和通风，但是这种弹性支承无法联通多个轴承腔，也难以满足微型涡轮发动机通风和支撑刚度的要求。

综上所述，现有的轴承腔及其通风结构或者较为复杂，或者为考虑前后轴承腔的一体化设计，主要针对对转子发动机或者尺寸较大的发动机，并不适合微型涡轮发动机使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足提供一种微型涡轮发动机轴套，从而解决现有技术中存在的问题。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：所述的一种微型涡轮发动机轴套，包括轴套主体，轴套主体前后两端分别设置有前轴承腔和后轴承腔，其特点是所述的轴套主体前端外部设置有连接法兰，轴套主体后端外部设置有后隔热衬套，后隔热衬套上设置有通风孔，所述的前轴承腔内安装有前轴承冷却套筒，前轴承安装在前轴承冷却套筒内，前轴承冷却套筒上设置有润滑油腔和润滑油孔，所述的后轴承腔内安装有后轴承花键套筒，后轴承安装在后轴承花键套筒内，对应后轴承的轴套主体上设置有后轴承腔滑油孔。

所述的连接法兰周向设置有多个螺纹通孔，连接法兰上设置有前轴承腔滑油孔，前轴承腔滑油孔与前轴承冷却套筒上的润滑油腔相连通，润滑油腔与润滑油孔相连通，润滑油孔对应设置在前轴承的前方。

所述的后轴承花键套筒外圆上设置有花键，所述的前轴承冷却套筒与前轴承腔之间设置有橡胶密封圈；后轴承花键套筒的前端壁与后轴承腔的前端壁对齐设置，实现后轴承花键套筒的轴向定位，后轴承花键套筒的外侧为花键结构，花键的顶端与后轴承腔的内壁为紧配合。

本实用新型的有益效果是：所述的一种微型涡轮发动机轴套，通过设置前轴承冷却套实现了前轴承润滑油的合理分配；通过设置后隔热衬套实现了燃烧室二次气流对后轴承腔外壁的冷却；通过设置后轴承花键套进一步减少了轴承腔外壁向轴承传热。通过上述结构，在有限空间内显著降低后轴承的工作温度，可延长轴承和发动机的寿命。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的剖视结构示意图；

图3是本实用新型图1中的后隔热衬套的结构示意图；

图4是本实用新型图1中的后轴承花键套筒的结构示意图；

图5是本实用新型图1中的前轴承冷却套筒的结构示意图。

图中所示：1.轴套主体；2.前轴承腔；3.后轴承腔；4.连接法兰；5.螺纹通孔；6.前轴承腔滑油孔；7.润滑油孔；8.后轴承腔滑油孔；9.通风孔；10.后隔热衬套；11.前轴承冷却套筒；12.前轴承；13.后轴承腔；14.后轴承；15.后轴承花键套筒；16.润滑油腔；17.橡胶密封圈；18.花键。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1至5所示，所述的一种微型涡轮发动机轴套，包括轴套主体1，轴套主体1前后两端分别设置有前轴承腔2和后轴承腔3，其特点是所述的轴套主体1前端外部设置有连接法兰4，轴套主体1后端外部设置有后隔热衬套10，后隔热衬套10上设置有通风孔9，所述的前轴承腔2内安装有前轴承冷却套筒11，前轴承12安装在前轴承冷却套筒11内，前轴承冷却套筒11上设置有润滑油腔16和润滑油孔7，所述的后轴承腔3内安装有后轴承花键套筒15，后轴承14安装在后轴承花键套筒15内，对应后轴承14的轴套主体1上设置有后轴承腔滑油孔8。

所述的连接法兰4周向设置有多个螺纹通孔5，连接法兰4上设置有前轴承腔滑油孔6，前轴承腔滑油孔6与前轴承冷却套筒11上的润滑油腔16相连通，润滑油腔16与润滑油孔7相连通，润滑油孔7对应设置在前轴承12的前方。

所述的后轴承花键套筒15外圆上设置有花键18，所述的前轴承冷却套筒11前后与前轴承腔2之间均设置有橡胶密封圈17；后轴承花键套筒15的前端壁与后轴承腔3的前端壁对齐设置，实现后轴承花键套筒15的轴向定位，后轴承花键套筒15的外侧花键18的顶端与后轴承腔3的内壁为紧配合。

所述的一种微型涡轮发动机轴套，使用时，滑油从后轴承腔滑油孔进入后轴承腔，在后轴承前与前轴承腔来的油气掺混，并进一步通过后轴承，对后轴承进行润滑并带走后轴承所产生的热量。该油气与冷却后轴承腔外壁的二部气流在一体化轴套后部掺混，一起从涡轮导向器与转子之间的缝隙排出并与主流掺混。

当为6kg级微型涡轮发动机的轴套时，前轴承腔滑油孔和后轴承腔滑油孔数量设为1～4个，孔直径为0.5～1.5mm；后轴承花键套外侧周向均布的数量为10～30个，通风孔直径为1.5～2.0mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。