轴承隔热装置、发动机和飞行器的制作方法

本技术涉及轴承隔热，尤其是指一种轴承隔热装置、发动机和飞行器。

背景技术：

1、随着两机专项的开展，航空涡轮发动机和地面燃气轮机越来越受到国内科技界重视，因燃气轮机具有体积小、重量轻、输出能量大、密度高、应用广泛等优点，国内研发燃气轮机的企业也越来越多。而在燃气轮机的设计中，涡轮部件的设计是其中的关键环节。其中，涡轮转子部件在高温、高压、高速的工作环境下工作，而涡轮处的轴承也在高温环境下工作，为了提升轴承的寿命，对轴承的隔热保护就成为涡轮处轴承设计的一个必要环节。

2、目前涡轮中的轴承座隔热保护设计中，主要是在轴承座外部包裹一层薄壁金属罩，也叫隔热罩。隔热罩与轴承座通过螺栓连接，隔热罩的形状依照轴承座的轮廓进行设计。在轴承座与薄壁隔热罩之间通一股冷却气，隔热罩和冷却气一起隔离燃烧室对轴承座的热辐射。但是现有的隔热罩和冷却气进行隔热的技术方案隔热能力较差。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种轴承隔热装置、发动机和飞行器，可以提高对轴承的隔热能力。

2、一方面，本实用新型提供了一种轴承隔热装置，设置于驱动装置，所述驱动装置包括轴承座、压气机和燃烧室机匣，轴承隔热装置包括隔热罩，隔热罩设置于所述轴承座与燃烧室机匣之间，所述隔热罩与所述轴承座之间形成散热流道，所述压气机的出口处形成出口流道，所述轴承座上设置有通气孔，所述通气孔将所述出口流道与所述散热流道相连通，所述隔热罩与所述燃烧室机匣之间形成辐射区域，所述隔热罩上设置有排气孔，所述排气孔将所述散热流道与所述辐射区域相连通。

3、在本实用新型的一个实施例中，所述压气机包括扩压器机匣，所述隔热罩包括依次连续设置的隔热固定部、隔热本体和隔热尾板，所述轴承座上形成有定位凸缘，所述隔热固定部、定位凸缘与所述扩压器机匣相连接，所述隔热本体和隔热尾板包裹所述轴承座。

4、在本实用新型的一个实施例中，所述燃烧室机匣上远离所述扩压器机匣的一端设置有主流道入口，所述排气孔设置于所述隔热本体上，所述排气孔的方向沿所述轴承座指向所述燃烧室机匣的方向且朝向所述主流道入口的方向。

5、在本实用新型的一个实施例中，所述隔热本体呈波浪形，所述隔热本体包括波峰、波谷以及位于所述波峰与波谷之间的过渡面，所述波谷两侧的过渡面中朝向所述主流道入口一侧的过渡面为目标斜面，所述排气孔设置于所述目标斜面上。

6、在本实用新型的一个实施例中，所述隔热本体至少设置两个波谷，沿所述轴承座的轴线指向所述主流道入口的方向，所述波谷与所述轴承座之间的距离依次减小。

7、在本实用新型的一个实施例中，所述隔热本体呈阶梯形，所述隔热本体包括多个依次连接的隔热段，所述排气孔设置于所述隔热段上，沿所述轴承座的轴线指向所述主流道入口的方向，所述隔热段与所述轴承座之间的距离依次减小。

8、在本实用新型的一个实施例中，所述排气孔设置多个，所述散热流道内的气流经过所述排气孔形成多股子流道，所述子流道的冷却气流量相等。

9、在本实用新型的一个实施例中，所述轴承的内圈内设置有主轴，所述主轴上靠近所述燃烧室机匣的一端设置有篦齿，所述轴承座上靠近所述燃烧室机匣的一端设置有封严环，所述封严环与所述篦齿相配合形成密封机构。

10、另一方面，提供一种发动机，包括上述轴承隔热装置。

11、再一方面，提供一种飞行器，包括上述发动机。

12、本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

13、本申请的轴承隔热装置，在轴承座与燃烧室机匣之间设置隔热罩，实现了对轴承座的一重隔热；压气机出口流道的冷却气通过通气孔进入隔热罩与轴承座之间形成的散热流道，通过进入散热流道的冷却气以及隔热罩实现了对轴承座的双重隔热；散热流道通过排气孔与辐射区域相连通，因此散热流道内的冷却气进入辐射区域，隔热罩、散热流道内的冷却气以及进入辐射区域的冷却气起到了三重的隔热效果；有效地提高了对轴承座以及轴承的隔热能力，进一步提高了轴承的使用寿命。

技术特征：

1.一种轴承隔热装置，设置于驱动装置，所述驱动装置包括轴承座(1)、压气机和燃烧室机匣(2)，其特征在于：包括隔热罩(3)，所述隔热罩(3)设置于所述轴承座(1)与燃烧室机匣(2)之间，所述隔热罩(3)与所述轴承座(1)之间形成散热流道(4)，所述压气机的出口处形成出口流道(5)，所述轴承座(1)上设置有通气孔(6)，所述通气孔(6)将所述出口流道(5)与所述散热流道(4)相连通，所述隔热罩(3)与所述燃烧室机匣(2)之间形成辐射区域(7)，所述隔热罩(3)上设置有排气孔(8)，所述排气孔(8)将所述散热流道(4)与所述辐射区域(7)相连通，所述轴承座(1)上安装有轴承(26)。

2.根据权利要求1所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述压气机包括扩压器机匣(9)，所述隔热罩(3)包括依次连续设置的隔热固定部(10)、隔热本体(11)和隔热尾板(12)，所述轴承座(1)上形成有定位凸缘(13)，所述隔热固定部(10)、定位凸缘(13)与所述扩压器机匣(9)相连接，所述隔热本体(11)和隔热尾板(12)包裹所述轴承座(1)。

3.根据权利要求2所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述燃烧室机匣(2)上远离所述扩压器机匣(9)的一端设置有主流道入口(14)，所述排气孔(8)设置于所述隔热本体(11)上，所述排气孔(8)的方向沿所述轴承座(1)指向所述燃烧室机匣(2)的方向且朝向所述主流道入口(14)的方向。

4.根据权利要求3所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述隔热本体(11)呈波浪形，所述隔热本体(11)包括波峰(15)、波谷(16)以及位于所述波峰(15)与波谷(16)之间的过渡面(17)，所述波谷(16)两侧的过渡面中朝向所述主流道入口(14)一侧的过渡面为目标斜面(18)，所述排气孔(8)设置于所述目标斜面(18)上。

5.根据权利要求4所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述隔热本体(11)至少设置两个波谷(16)，沿所述轴承座(1)的轴线指向所述主流道入口(14)的方向，所述波谷(16)与所述轴承座(1)之间的距离依次减小。

6.根据权利要求3所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述隔热本体(11)呈阶梯形，所述隔热本体(11)包括多个依次连接的隔热段(19)，所述排气孔(8)设置于所述隔热段(19)上，沿所述轴承座(1)的轴线指向所述主流道入口(14)的方向，所述隔热段(19)与所述轴承座(1)之间的距离依次减小。

7.根据权利要求1～6任一项所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述排气孔(8)设置多个，所述散热流道(4)内的气流经过所述排气孔(8)以及所述隔热罩(3)与所述轴承座(1)之间的间隙形成多股子流道(20)，所述子流道(20)的冷却气流量相等。

8.根据权利要求1所述的轴承隔热装置，其特征在于：所述轴承(26)的内圈内设置有主轴(21)，所述主轴(21)上靠近所述燃烧室机匣(2)的一端设置有篦齿(22)，所述轴承座(1)上靠近所述燃烧室机匣(2)的一端设置有封严环(23)，所述封严环(23)与所述篦齿(22)相配合形成密封机构(24)。

9.一种发动机，其特征在于：包括如权利要求1～8任一项所述的轴承隔热装置。

10.一种飞行器，其特征在于：包括如权利要求9所述的发动机。

技术总结本技术涉及一种轴承隔热装置、发动机和飞行器，其中，轴承隔热装置设置于驱动装置，驱动装置包括压气机、轴承座和燃烧室机匣，轴承隔热装置包括隔热罩，隔热罩设置于轴承座与燃烧室机匣之间，隔热罩与轴承座之间形成散热流道，压气机的出口处形成出口流道，轴承座上设置有通气孔，通气孔将出口流道与散热流道相连通，隔热罩与燃烧室机匣之间形成辐射区域，隔热罩上设置有排气孔，排气孔将散热流道与辐射区域相连通。本申请的轴承隔热装置，隔热罩、散热流道内的冷却气以及进入辐射区域的冷却气起到了三重的隔热效果，有效地提高了对轴承座以及轴承的隔热能力，进一步提高了轴承的使用寿命。技术研发人员：张玉忠,何昊宸,苏洋,钱春华,杨志梁,郑超,王璐璐,曹炜翔受保护的技术使用者：上海多弗众云航空科技有限公司技术研发日：20231123技术公布日：2024/6/26