一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴及齿轮箱

技术领域

本发明涉及航空发动机齿轮箱润滑喷嘴领域，具体是一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴及齿轮箱。

背景技术

航空发动机齿轮箱具有转速高、转速范围宽的特点，齿轮箱的齿轮和轴承在工作时都需要滑油的润滑和冷却。航空发动机齿轮箱常用的润滑方式是直接喷射和油雾润滑，但是在齿轮箱同时包括动力涡轮减速器和附件传动减速器的齿轮时，由于齿轮、轴承的数量较多且动力涡轮减速器的每个齿轮啮合点和轴承都需要润滑，导致喷射润滑点较多。

目前，对以上航空发动机齿轮箱需要喷射的润滑点，一般使用喷口喷射的方式。喷口是一个带滑油通道的零件，其上设计有喷油孔，一般安装在能与滑油主供油油路相通的位置。喷口上一般带有一个法兰安装结构，通过螺钉固定在机匣上，这样可以在发动机工作时对确定的喷射点进行持续供油。对于单点喷射的喷口(即其上只有一个喷射孔)，有时候会在其上设计螺纹，将其拧入到具有特定方向的与滑油主供油油路相通的螺纹孔上。对带有法兰安装结构的喷油孔，由于需要螺钉紧固，需要设计螺钉安装孔并在机匣上为螺钉安装孔提供空间，当喷射点数量很多(如以上说到的齿轮箱同时包括动力涡轮减速器和附件传动减速器的情况)时，为安装大量喷口设计螺钉紧固位置往往是困难的。特别是在多个喷射点位置较集中，且通过一个喷口上的喷油孔设计又无法实现时，以上困难会更加突出。对带有螺纹的喷口，为了保证喷口安装的可靠性，一般在安装时涂胶，这增加了装配的复杂性，且胶液选择不合理时，喷口在振动环境下有脱落的风险。且航空发动机齿轮箱机匣一般为铝合金或者镁合金机匣，螺纹孔容易损坏，一旦发生了螺纹孔损坏的情况不容易修复。

另航空发动机齿轮箱润滑喷嘴应能为齿轮的润滑和冷却提供足够的滑油且在发动机工作过程中喷口的喷射位置不因振动的影响而发生改变，喷口同时还应在不影响发动机液压作动装置的情况下为滑油的流通提供通道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴，能为润滑点较多的上述航空发动机齿轮箱同时提供多点润滑，同时安装方便，占用空间小，运行时可靠性高。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴，包括腔体结构，所述腔体结构上依次设有第一密封结构、喷口、第二密封结构和第三密封结构，第一密封结构用于腔体结构与发动机齿轮箱机匣一端连接处的密封，所述喷口用于对齿轮箱内啮合点进行多点润滑，所述第二密封结构用于腔体结构与发动机齿轮箱机匣另一端连接处的密封，防止发动机齿轮箱机匣油路a上的油漏进发动机齿轮箱内，及防止齿轮箱内的油反向导入到油路a内，对相关部件造成污染，所述第三密封结构用于对发动机齿轮箱机匣上用于嵌入该润滑喷嘴的安装腔的入口进行密封，所述腔体结构上还设置有定位结构，所述定位结构用于在润滑喷嘴嵌入到发动机齿轮箱机匣时嵌入方向的导向及对安装后的润滑喷嘴止动。

进一步的方案中，所述喷口包括连接在腔体结构上的第一凸起，所述第一凸起上开设有若干个与腔体结构联通的喷油孔。

进一步的方案中，所述第一密封结构包括第一密封轴和第一轴肩，所述第一轴肩连接在第一密封轴靠近喷口一端，所述第一密封轴靠近第一轴肩位置处开设有第一密封槽，通过在第一密封槽上连接密封圈，用于在第一密封轴与安装腔之间形成密封。

进一步的方案中，所述第二密封结构包括第二密封轴和第二轴肩，所述第二轴肩连接在第二密封轴远离喷口一端，所述第二密封轴靠近第二轴肩处开设有第二密封槽，通过在第二密封槽上连接密封圈，用于在第二密封轴与安装腔之间形成密封。

进一步的方案中，所述第三密封结构包括第三密封轴，所述第三密封轴连接在腔体结构远离第二密封结构，第三密封轴用于与安装腔末端相匹配，所述第三密封轴上设置有第三密封槽，通过在第三密封槽上连接密封圈，用于在第三密封轴与安装腔之间形成密封。

进一步的方案中，所述定位结构包括第二凸起，所述第二凸起连接在腔体结构远离第一密封结构的一端上，只用在发动机齿轮箱机匣安装腔上开设与第二凸起相匹配的止动槽，就可以用于对该航空发动机齿轮箱润滑喷嘴在发动机齿轮箱机匣上定位，优选的，第二凸起可以设在第三密封结构上。

进一步的方案中，所述第二凸起与腔体结构的连接处设有避让槽。

进一步的方案中，所述第二密封结构和第三密封结构之间的腔体结构上设置有支路过油孔。

进一步的方案中，所述第一密封结构和第二密封结构上均设置有便于其插入安装腔的倒角。

进一步的方案中，所述腔体结构远离第一密封结构一端设有螺纹孔，用于安装时拔卸该嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴。

出于同一发明原理或构思，本发明还提出一种嵌入式航空发动机齿轮箱，包括发动机齿轮箱机匣、密封盖和上述润滑喷嘴，所述发动机齿轮箱机匣上开设有用于所述的润滑喷嘴匹配嵌入的安装腔，所述密封盖用于将嵌入在安装腔内所述润滑喷嘴密封连接在发动机齿轮箱机匣上。

进一步的方案中，所述密封盖上开设有环形密封槽，环形密封槽能通过密封圈与腔体结构间形成端部密封。保证滑油从喷嘴上的螺纹孔中可靠地流入密封盖中的油路c而不发生泄漏。

进一步的方案中，密封圈优选o型密封圈。

本发明的有益效果：

1、本发明通过将多个喷口集成在嵌入式腔体结构上，与带润滑的齿轮润滑点和轴承润滑点相对应，通过定位结构实现自定位，通过齿轮箱的密封盖锁紧，相比现有多法兰多碰嘴的设置方式，本发明喷口定位不需要使用安装法兰和螺纹紧固，节省了零件数量和安装空间，节省了控制拧紧力矩的工作。

2、采用了可避免干涉的止动槽和第二凸起、方便拆卸的拔卸螺纹和方便安装的引导结构，使得装配、分解效率更高。

3、拔卸螺纹孔同时作为油路通道，与定位结构一起实现了喷口的嵌入式安装，节省了安装空间，实现了与液压作动零件的联合使用。

4、同时使用多处o形密封圈，使得喷口同时具备了喷射滑油、输送滑油的功能，且联合使用o形密封圈轴向压缩方式和径向压缩方式，在保证密封可靠、定位准确的情况下，显著降低了装、拆的阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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他的附图。

图1是本发明实施例中一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴示意图；

图2是本发明实施例中避让槽的连接示意图；

图3是图2中A-A处剖视示意图；

图4是图2中B-B处局部剖视示意图；

图5是本发明实施例中发动机齿轮箱机匣与密封盖的连接示意图；

图6是图5中C-C处局部剖视示意图；

图7是图6中D-D处局部剖视示意图；

图8是本发明实施例中一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴安装处的爆炸示意图；

图9是图6中F处局部示意图。

图中：1、腔体结构；11、支路过油孔；12、螺纹孔；2、第一密封结构；21、第一密封轴；211、第一密封槽；22、第一轴肩；3、喷口；31、第一凸起；311、喷油孔；4、第二密封结构；41、第二密封轴；411、第二密封槽；42、第二轴肩；5、第三密封结构；51、第三密封轴；511、第三密封槽；6、定位结构；61、第二凸起；611、避让槽；7、倒角；8、发动机齿轮箱机匣；81、安装腔；82、止动槽；9、密封盖；91、环形密封槽；92、螺钉；93、o型密封圈；10、齿轮副。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1或图3所示，一种嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴，包括腔体结构1，腔体结构1上依次设有第一密封结构2、喷口3、第二密封结构4和第三密封结构5，

如图6所示，一种嵌入式航空发动机齿轮箱，包括发动机齿轮箱机匣8、密封盖9和上述润滑喷嘴，发动机齿轮箱机匣8上开设有用于的润滑喷嘴匹配嵌入的安装腔81，密封盖9用于将嵌入在安装腔81内润滑喷嘴密封连接在发动机齿轮箱机匣8上。

上述润滑喷嘴工作原理或实施方式为，参照图1、图3和图6所示，第一密封结构2用于腔体结构1与发动机齿轮箱机匣8的安装腔81一端连接处的密封，喷口3用于对齿轮箱内啮合点进行多点润滑，第二密封结构4用于腔体结构1与发动机齿轮箱机匣8的安装腔81另一端连接处的密封，防止发动机齿轮箱机匣8油路a上的油漏进发动机齿轮箱内，及防止齿轮箱内的油反向导入到油路a内，对相关部件造成污染，第三密封结构5用于对发动机齿轮箱机匣8上用于嵌入该润滑喷嘴的安装腔81的入口进行密封，腔体结构1上还设置有定位结构6，定位结构6用于在润滑喷嘴嵌入到发动机齿轮箱机匣8时嵌入方向的导向及对安装后的润滑喷嘴止动。

根据上述工作原理，本发明还提供一些优选的实施例结构，如图3所示，第一密封结构2包括第一密封轴21和第一轴肩22，第一轴肩22连接在第一密封轴21靠近喷口3一端，第一密封轴21靠近第一轴肩22位置处开设有第一密封槽211，参阅图3和图6所示，通过在第一密封槽211上连接密封圈，用于在第一密封轴21与安装腔81之间形成密封。

如图3所示，第二密封结构4包括第二密封轴41和第二轴肩42，第二轴肩42连接在第二密封轴41远离喷口3一端，第二密封轴41靠近第二轴肩42处开设有第二密封槽411，参阅图3和图6所示，通过在第二密封槽411上连接密封圈，用于在第二密封轴41与安装腔81之间形成密封。

密封圈联合使用轴向和径向密封方式，即通过第一轴肩22和第二轴肩42也从轴向对密封圈进行压缩，相对全部使用径向压缩方式，可以防止滑油泄漏到发动机齿轮箱机匣8外部，同时在保证密封可靠的情况下，显著降低了装、拆的阻力。

如图3所示，第三密封结构5包括第三密封轴51，第三密封轴51连接在腔体结构1远离第二密封结构4，第三密封轴51用于与安装腔81末端相匹配，第三密封轴51上设置有第三密封槽511，参阅图3和图6所示，通过在第三密封槽511上连接密封圈，用于在第三密封轴51与安装腔81之间形成密封。这样可保证滑油从腔体结构1的内腔主流路和支路过油孔中可靠地流通而不发生泄漏。

如图3所示，腔体结构1远离第一密封结构2一端设有螺纹孔12，用于安装时拔卸该嵌入式航空发动机齿轮箱润滑喷嘴。拆卸时，可利用喷嘴上的螺纹孔12配合螺栓方便地将喷嘴拔出。

参阅图3和图6所示，润滑喷嘴安装在发动机齿轮箱机匣8中，油路a是发动机齿轮箱机匣8的滑油主供油路，滑油通过油路a进入到腔体结构1的内腔主流路，一部分通过支路过油孔11进入到油路b，用于后续其他喷嘴的供油，一部分通过螺纹孔12进入到密封盖9中的油路c，用于后续其他喷嘴的供油，滑油在流经腔体结构1的内腔主流路时，在压力的作用下，通过喷口3上的喷油孔311喷射到预定区域。

如图1所示，定位结构6包括第二凸起61，第二凸起61连接在腔体结构1远离第一密封结构2的一端上，优选的，第二凸起61可以设在第三密封结构5上，参阅图1和图8所示，只用在发动机齿轮箱机匣8安装腔81上开设与第二凸起61相匹配的止动槽82，就可以用于对该航空发动机齿轮箱润滑喷嘴在发动机齿轮箱机匣8上定位。

如图6所示，第二密封结构4和第三密封结构5之间的腔体结构1上设置有支路过油孔11。支路过油孔11用于连接支路油路，如油路b，用于为在发动机其他喷嘴的供油。支路油路也可设置在腔体结构1的腔内主油路的前端，如油路d，属于发动机齿轮箱机匣8改进，可根据润滑点需求合理增设，这里不一一赘述。

参阅图6和图9所示，密封盖9上开设有环形密封槽91，环形密封槽91能通过密封圈与腔体结构1间形成端部密封。参阅图3、图6和图9所示，密封圈被压紧在环形密封槽91与润滑喷嘴之间，保证滑油从喷嘴上的螺纹孔12中可靠地流入密封盖9中的油路c而不发生泄漏。

上述密封圈可根据所开槽形状及密封位置空间的大小，合理选择合适结构的密封圈，一般采用常用的如图8所示o形密封圈93即可，o形密封圈便于安装和适配。

如图3所示，喷口3包括连接在腔体结构1上的第一凸起31，第一凸起31上开设有若干个与腔体结构1联通的喷油孔311。

第一密封结构2和第二密封结构4上均设置有便于其插入安装腔的倒角7。参阅图3和图6所示，由于喷点较多，润滑喷嘴较长，安装腔81较深且为台阶式孔，为了方便安装，倒角7或别的一些导引结构如导引轴可引导润滑喷嘴顺利装入安装腔81中。

如图7所示，从喷油孔311喷出的滑油，喷射到齿轮副10的啮合点附近。为了保证滑油能够成束集中喷向预定区域，需要保证滑油喷油孔311具有一定的长径比喷油孔长度/喷油孔直径，为了减重，润滑喷嘴一般为薄壁件，为了保证上述长径比，润滑喷嘴上喷油孔311所在的区域设计了第一凸起31。

当需要在一定的宽度范围内向齿轮啮合点附近喷油时，可以设计如图3所示成排的喷油孔311，第一凸起31范围也进行适应性的增加。为了保证喷射点位置固定，需要使润滑喷嘴在工作时不发生周向转动和轴向窜动，参阅图3和图6和图8所示，轴向限位通过第一轴肩22、第二轴肩42和密封盖9实现，周向限位通过第二凸起61实现。第二凸起61装配时卡在发动机齿轮箱机匣8上的止动槽82里，这样润滑喷嘴在工作时就不会发生周向转动了。以上结构使得喷口在没有螺钉紧固的情况下，可靠地定位。

参阅图8所示，为了保证该润滑喷嘴装配到位，需要注意第二凸起61与止动槽82不能发生干涉，如图2所示，第二凸起61与腔体结构1的连接处设有避让槽611。以防止喷嘴的止动凸起侧边与机匣干涉，在发动机齿轮箱机匣8的对应位置需要倒角。

如图8所示，密封盖9通过螺钉92连接在发动机齿轮箱机匣8上，密封盖9是一个具有集成另外喷口的铸造零件，其上有内部油路c，密封盖9上的铸造油路一方面为其他喷嘴提供滑油，另一方面则是为液压作动原件提供压力油。同时，密封盖9与其他零件一起构成带压力的液压腔室。由于密封盖9本身的结构不是本发明的欲保护点，这里不做详细介绍。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。