發(fā)動機(jī)構(gòu)造第9章 滑油系統(tǒng)

第9章滑油系統(tǒng)

第9.1節(jié)概述第9.2節(jié)滑油系統(tǒng)的組成

第9.3節(jié)滑油系統(tǒng)的分類第9.4節(jié)典型的發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)

第9.5節(jié)滑油系統(tǒng)的維護(hù)9.1概述9.1.1滑油系統(tǒng)的功用（1）潤滑：減小摩擦力，減小摩擦損失。相互運(yùn)動的零部件表面被一層一定厚度的油膜所覆蓋，金屬與金屬不直接接觸，而是油膜與油膜相接觸，這就在相互運(yùn)動中減小了摩擦和磨損。（2）冷卻：降低溫度，帶走熱量。滑油從軸承和其它溫度高的部件吸收了熱量，在散熱器處又將熱量傳遞給冷卻介質(zhì)，從而達(dá)到冷卻的目的。（3）清潔：帶走磨損的微小顆粒。滑油在流過軸承或其它部件時將磨損下來的金屬微粒帶走，在滑油濾中將這些金屬微粒從滑油中分離出來，達(dá)到清潔的目的。（4）防腐：在金屬部件表面有一層一定厚度的油膜所覆蓋，將金屬與空氣隔離開，使金屬不直接與空氣接觸，從而防止氧化和腐蝕。此外，在有些動力裝置上，滑油還被用作其它工作系統(tǒng)的工作介質(zhì)。例如作為渦槳發(fā)動機(jī)變距系統(tǒng)和測扭系統(tǒng)的工作介質(zhì)?；偷臒崃靠梢宰鳛榉辣到y(tǒng)的熱源。在采用滑油－燃油熱交換器時，滑油的熱量還能對燃油加溫，改善燃油系統(tǒng)的高空性能。9.1.2對滑油系統(tǒng)的要求（1）當(dāng)發(fā)動機(jī)在飛機(jī)飛行包線范圍內(nèi)工作時，滑油系統(tǒng)應(yīng)保證供給發(fā)動機(jī)所需的滑油，特別是系統(tǒng)應(yīng)具有良好的高空性，即當(dāng)發(fā)動機(jī)在升限工作時，也應(yīng)得到充分潤滑。（2）在發(fā)動機(jī)各種工作條件下，能得到可靠的冷卻，保持滑油在給定的溫度范圍內(nèi)。（3）在低溫條件下，系統(tǒng)應(yīng)能迅速而可靠地起動。（4）系統(tǒng)應(yīng)便于接近，進(jìn)行調(diào)整、維護(hù)和檢查，故障征候能事先發(fā)現(xiàn)。（5）系統(tǒng)的滑油消耗量要小。（6）附件的構(gòu)造應(yīng)簡單、工作可靠、尺寸緊湊、重量輕、壽命長。9.1.3滑油及滑油量一、對滑油的基本要求（1）粘度粘度是流體反抗切向力的能力。航空滑油的粘度是用數(shù)碼來劃分的，如80、100、140號等等。這些數(shù)碼是用一種叫做塞波特（SAYBOIT）的萬能粘度計測得的粘度值。在這種測量儀器中，測量60cm3的滑油在一定的溫度下，流過一個已精確標(biāo)定的小孔所需要的以秒為單位的時間，秒數(shù)大小就表示了滑油粘度的高低。這實際上是測量滑油的流動阻力，因為流動阻力越大，則流過小孔所需的時間越長。滑油粘度對滑油系統(tǒng)的特性有很大的影響。粘度過小，滑油就不易在摩擦面的間隙中存留，以形成足夠厚度的油膜，使?jié)櫥阅茏儾?；粘度過大，會增加摩擦機(jī)件的摩擦力，而且流動性也變差，滑油循環(huán)量減少，從摩擦面帶走的熱量也少，使系統(tǒng)的冷卻效果變差。

同種滑油粘性系數(shù)的高低主要受滑油溫度的影響。溫度高，則粘度低；溫度低，則粘度高?；驼扯入S溫度的變化率叫滑油的粘度指數(shù)，粘度隨溫度的變化小粘度指數(shù)高。好的滑油要求其粘度隨溫度的變化愈小愈好。

（2）閃點(diǎn)使滑油蒸汽產(chǎn)生閃燃的溫度稱為閃點(diǎn)。要求滑油的閃點(diǎn)高于滑油工作的最高溫度，以防止可能的火災(zāi)并減少滑油消耗量、保證良好的潤滑。（3）燃點(diǎn)有足夠的可燃滑油蒸汽供給燃燒的最低溫度稱為燃點(diǎn)。要求滑油的燃點(diǎn)高于滑油工作的最高溫度。（4）良好的低溫流動性航空發(fā)動機(jī)在冬季地面起動或高空停車后再起動時，外界的大氣溫度很低，有時會在-40℃以下，為了保證發(fā)動機(jī)的起動和滑油系統(tǒng)的正常工作，滑油應(yīng)具有良好的低溫流動性。滑油的流動性與滑油的粘性系數(shù)有關(guān)，所以要求滑油具有適當(dāng)?shù)恼扯?，且隨溫度的變化要小。（5）好的抗氧化性和抗泡沫性隨著航空發(fā)動機(jī)渦輪前燃?xì)鉁囟鹊奶岣?，滑油的工作溫度也相?yīng)增高。在高溫下，滑油易氧化成膠狀物沉淀堵塞油路，影響系統(tǒng)的循環(huán)工作，同時積存在滑油中的氧化物又會使滑油變稠、粘度增大、酸值提高，引起機(jī)件的腐蝕。同時，滑油在使用中不應(yīng)起泡沫，起泡沫會使金屬表面的油膜不連續(xù)，增大摩擦和磨損，降低輸出功率，冷卻效果差，且降低高空性能。（6）不腐蝕金屬和侵蝕橡膠，毒性小滑油系統(tǒng)工作時，滑油與金屬零件和橡膠制品件相接觸，滑油中存在的水份及化學(xué)活性物質(zhì)（如酸、堿、鹽及其化合物），就會對與之接觸的金屬零件和橡膠制品件發(fā)生腐蝕和浸蝕作用，特別是合成滑油對橡膠件的浸蝕作用更為厲害，且具有毒性。二、航空發(fā)動機(jī)使用的滑油滑油的種類有礦物基的滑油，即從石油中提煉的；有從動物、植物提煉的；有帶添加劑的。目前航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)使用合成滑油，即從動物、植物、礦物基滑油提煉人工合成的。它的優(yōu)點(diǎn)是能在高溫下工作、不易蒸發(fā)，耐低溫、凝點(diǎn)低、不易沉淀，工作壽命長。缺點(diǎn)是有腐蝕性，不管濺到什么地方，都可能產(chǎn)生氣泡和掉漆。它不能同礦物基滑油混合，而且生產(chǎn)廠要求不同等級、型號的滑油也不能混合使用。合成滑油有填加劑，易被皮膚吸收，有高毒性，應(yīng)避免長時間暴露和接觸皮膚。三、滑油循環(huán)量和消耗量1.滑油循環(huán)量單位時間內(nèi)供給發(fā)動機(jī)的滑油量稱為滑油系統(tǒng)的循環(huán)量。它的大小在一定程度上決定了整個系統(tǒng)的方案，是滑油系統(tǒng)的主要參數(shù)之一。循環(huán)量的大小取決于滑油進(jìn)行冷卻和潤滑時需要帶走的熱量、滑油的性質(zhì)以及發(fā)動機(jī)操縱系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)需要的滑油量，即

W=Wh+Wp式中：Wh——軸承和齒輪散熱所需要的滑油量；

Wp——發(fā)動機(jī)操縱系統(tǒng)和調(diào)節(jié)系統(tǒng)所需要的滑油量。由滑油帶走的熱量包括軸承、齒輪等相對運(yùn)動零件工作表面的摩擦熱和相鄰高溫零件傳到軸承來的熱量。它們不僅隨發(fā)動機(jī)工作狀態(tài)和飛行狀態(tài)而變化，而且與零件的結(jié)構(gòu)形式有著密切的關(guān)系，所以，很難用解析的方法詳細(xì)算出滑油系統(tǒng)的循環(huán)量。一般是根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)確定，并在發(fā)動機(jī)試驗過程中修正。單位時間每個軸承所需的滑油量取決于它們在發(fā)動機(jī)上的位置及負(fù)載。例如，處于低溫區(qū)的發(fā)動機(jī)前軸承，供油量通常為1～2升/分；處于高溫區(qū)的中、后軸承，供油量為2～6升/分，甚至更高些。通常每個軸承的平均供油量約為3～5升/分。用于潤滑附件傳動裝置以及用于調(diào)節(jié)系統(tǒng)和操縱系統(tǒng)的滑油一般約占系統(tǒng)循環(huán)量的20～25%。在渦槳發(fā)動機(jī)中，減速器的潤滑以及在螺旋槳操縱系統(tǒng)和測扭機(jī)構(gòu)中還需要大量的滑油。在現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中，按每l0kN臺架推力或746kW當(dāng)量功率計算，滑油系統(tǒng)的供油量以及滑油所帶走的熱量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)如下：對于渦噴發(fā)動機(jī)：供油量W=3～5升/分，散熱量Q=125～250千焦/分；對于渦槳發(fā)動機(jī)：供油量W=12～30升/分，散熱量Q=600～850千焦/分。2.滑油消耗量單位時間內(nèi)滑油的損耗量稱為滑油消耗量。損耗主要包括滑油蒸氣隨通氣管逸出到外界大氣的量和滑油由油腔封嚴(yán)裝置逸漏的量。一般航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的滑油消耗量不大，約為0.3～1.5升/小時。9.2滑油系統(tǒng)的組成航空發(fā)動機(jī)上滑油系統(tǒng)的基本類型有干槽式和濕槽式兩種。干槽式滑油系統(tǒng)裝有獨(dú)立的滑油箱，貯存滑油；而濕槽式滑油系統(tǒng)沒有獨(dú)立的滑油箱，滑油貯存在發(fā)動機(jī)的齒輪箱中。由于目前使用的航空發(fā)動機(jī)大多采用干槽式滑油系統(tǒng)，故本章只介紹干槽式滑油系統(tǒng)。9.2.1滑油系統(tǒng)的組成（按部件分）

滑油系統(tǒng)主要由滑油箱、增壓泵、滑油濾、回油泵、滑油散熱器、油氣分離器、指示系統(tǒng)和磁性堵塞等組成。圖9-1典型的滑油系統(tǒng)一、滑油箱滑油箱通常安裝在發(fā)動機(jī)上，滑油箱用來存放滑油，一般用鋁合金板或鋼板焊接而成，如圖9-2所示。滑油箱上有加注滑油的壓力加油接頭，油箱底板上有一個放油堵塞，以便在需要時將滑油全部放出。圖9-2滑油箱對滑油箱有如下一些要求：（1）膨脹空間：滑油箱應(yīng)留有一定的膨脹空間，因為使用過的滑油溫度高，體積有一定的膨脹，而且流動過程中會產(chǎn)生一些泡沫，亦使滑油體積變大，故應(yīng)有一定的膨脹空間。膨脹空間的大小，美國聯(lián)邦航空局（FAA）規(guī)定為滑油箱容積的10％，但不小于0.5加侖（１加侖＝0.0038米3）。（2）注油口：注油口分為重力注油口和壓力注油口，根據(jù)美國聯(lián)邦航空局的要求在注油口的口蓋上應(yīng)標(biāo)有“oil”字樣。（3）滑油量標(biāo)尺：在滑油箱內(nèi)應(yīng)有滑油標(biāo)尺或觀測窗口，便于了解滑油箱內(nèi)的滑油量?；土勘硎粳F(xiàn)有的滑油容積。油箱有傳感器測量滑油量，并在駕駛艙儀表上顯示。（4）放油孔：在滑油箱底部應(yīng)有放油孔。（5）油氣分離器：油箱中裝有油氣分離器，將滑油回油中的氣體分離，滑油繼續(xù)循環(huán)使用。二、滑油泵滑油泵多為齒輪泵或常壓油泵。齒輪式滑油泵，由一對齒數(shù)相同互相嚙合的齒輪組成?；陀蛇M(jìn)口進(jìn)入泵后，填滿齒間槽穴，當(dāng)齒輪被帶動時，滑油即被帶至出口處向外輸出，滑油壓力被提高?；捅梅譃樵鰤罕煤突赜捅?。增壓泵和回油泵通常作成一體，如右圖所示。增壓泵的功用是使滑油增壓，而回油泵是將滑油抽回油箱。圖9-3齒輪泵由于回油溫度高，且有泡沫，使回油滑油的容積大于供油容積，故增壓泵的容積和能力低于回油泵的容積和能力。一般回油泵的容積至少大于增壓泵容積的兩倍。增壓泵后有調(diào)壓活門，其功用是保證在各種狀態(tài)下滑油壓力一定。也就是控制供往各潤滑部位的滑油壓力，防止因滑油壓力過高導(dǎo)致滑油系統(tǒng)滲漏和損壞系統(tǒng)中的某些部件。當(dāng)泵出口處的滑油壓力高于規(guī)定壓力值時，滑油頂開活門，使部分滑油由泵的旁路回到泵的進(jìn)口處，從而維持出口壓力為一定值，活門的彈簧力可根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。圖9-4所示的常壓油泵有兩個運(yùn)動件，一個內(nèi)齒元件與一個外齒元件嚙合。內(nèi)齒元件的齒數(shù)比外齒元件多一個齒，由多余的一個齒形成一個內(nèi)腔，當(dāng)這兩個偏心安裝在一根軸上的元件旋轉(zhuǎn)時，這個內(nèi)腔就使滑油從進(jìn)口處因容積變大而被吸入，在出口處因容積變小而被擠出。在CFM56發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)中就采用這種型式的增壓泵?；赜捅玫臉?gòu)造與增壓泵相同，但排油量較大，通常一臺發(fā)動機(jī)上裝有幾個回油泵，分別從發(fā)動機(jī)的不同部分抽回使用過的滑油，這些回油泵與增壓泵裝在一個殼體內(nèi)，由一根驅(qū)動軸帶動，稱為組合滑油泵。圖9-4常壓油泵簡圖三、滑油濾滑油濾的功用是過濾滑油中的微粒，使供應(yīng)到被潤滑部位的滑油是清潔干凈的。油濾分為網(wǎng)狀油濾、杯型油濾、螺紋式油濾和蓖齒型油濾等四種。在供油路和回油路上都裝有滑油濾，安裝在增壓泵之后的滑油濾稱為高壓油濾。1-油濾出口；2-單向活門；3-旁路活門；4-油濾進(jìn)口；5-過濾盤；6-中心管；7-槽口；8-放油堵頭圖9-5滑油濾圖（1）濾芯：過濾滑油。（2）旁路活門：在滑油濾進(jìn)、出口之間有旁路活門，當(dāng)濾芯堵塞而使油濾進(jìn)、出口壓差達(dá)到一定數(shù)值時，旁路活門打開，滑油不通過油濾，直接供應(yīng)到被潤滑部位，因為供應(yīng)不清潔的滑油比不供應(yīng)滑油要好得多。與此同時，滑油壓差電門接通，警告燈亮，表明油濾堵塞，應(yīng)清洗油濾，但這時不做維修，發(fā)動機(jī)仍能正常工作。另外還裝有油濾堵塞指示器，油濾堵塞時油濾堵塞指示器的紅色標(biāo)志外露，伸出的越多，表示油濾堵塞越嚴(yán)重。（3）單向活門：在油濾出口處，裝有一個單向活門，其功用是在發(fā)動機(jī)停車時，在彈簧力的作用下，此活門關(guān)閉，堵住出口，防止滑油箱中的滑油在重力的作用下流出，造成油箱缺油。發(fā)動機(jī)工作時，只要轉(zhuǎn)子一旦轉(zhuǎn)動，油泵輸出滑油，此活門就打開，使滑油正常向外輸出。螺紋式油濾常作為滑油噴嘴前的最終油濾，防止噴嘴堵塞。由于最終油濾裝在管路中，它只能待發(fā)動機(jī)翻修時更換。9-6螺紋式滑油濾四、滑油／燃油熱交換器滑油／燃油熱交換器的功用是冷卻滑油、加熱燃油。除了用燃油冷卻滑油外，還可以用沖壓空氣來冷卻滑油。所以滑油散熱器分為空氣／滑油散熱器和滑油／燃油散熱器兩種。滑油／燃油熱交換器由殼體、蜂巢管、旁路活門、滑油溫度傳感器等部件組成。滑油／燃油熱交換器可以位于供油路上，稱為熱油箱；也可以位于回油路上，稱為冷油箱。圖9-7滑油／燃油熱交換器五、油氣分離器為防止滑油箱、齒輪箱和軸承腔中的壓力過高，在滑油系統(tǒng)中有通大氣的通氣口。在空氣通往機(jī)外之前，空氣中的油滴將被油氣分離器分離出來。通過油氣分離器，去除氣泡、蒸汽，防止供油中斷或破壞油膜，減少滑油消耗?；屠^續(xù)循環(huán)使用，空氣通到機(jī)外。在附件齒輪箱上，安裝有離心通風(fēng)器，其作用是使齒輪箱與大氣相通，并防止滑油隨空氣排出。通風(fēng)器由工作葉輪、軸、傳動齒輪、密封套和出口接頭組成，如圖9-8所示。當(dāng)發(fā)動機(jī)工作時，通風(fēng)器葉輪轉(zhuǎn)動，油氣霧在葉片的帶動下旋轉(zhuǎn)，滑油在離心力的作用下被甩向四周，流回齒輪箱里，空氣通過空心軸和出口接頭排入大氣。圖9-8離心式油氣分離器六、指示系統(tǒng)滑油指示系統(tǒng)的功用是指示發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)工作是否正常，指出可能出現(xiàn)的故障?；椭甘鞠到y(tǒng)包括滑油溫度、滑油壓力、滑油消耗量、壓差電門和警告燈等。這些均在駕駛艙顯示?；蜏囟葴y量的是供向發(fā)動機(jī)的滑油溫度，對于反向式的滑油系統(tǒng)，溫度傳感器安裝在供油路的散熱器的出口處?；蛪毫y量的是供向發(fā)動機(jī)的滑油壓力?；偷蛪壕骐婇T，當(dāng)通往發(fā)動機(jī)的滑油壓力過低時，將接通此電門，這時應(yīng)立即停車進(jìn)行檢查和維修工作，以保證發(fā)動機(jī)的正常工作。七、磁性金屬屑探測器磁性金屬屑探測器（見圖9-9）安裝在回油路上（如油箱、附件齒輪箱和各軸承的回油管路上），用來探測發(fā)動機(jī)機(jī)件的工作情況，判斷軸承和齒輪的磨損情況。其內(nèi)部的永久磁鐵和濾網(wǎng)吸附鐵性的粒子、碎塊。定期拆下檢查，在高倍放大鏡下觀察分析。磁屑探測器有自封活門防止磁性堵塞拆下時滑油流出。它們還可能接通駕駛艙的警告系統(tǒng)，提供飛行中的指示。磁性金屬屑探測器裝有一個桿柄，插在管路上的拔棍式自動封嚴(yán)插座里，向內(nèi)推，反時針轉(zhuǎn)動，即可取下。此外，滑油中金屬含量、理化性能還可通過滑油油樣分析獲得。一般在發(fā)動機(jī)停車后維護(hù)前取油樣，通過光譜分析、鐵譜分析做出發(fā)動機(jī)內(nèi)部狀況的判斷。在取滑油油樣時，要特別注意不要發(fā)生燙傷，當(dāng)滑油濺到皮膚上時，應(yīng)盡快用清水沖洗干凈，因為滑油有毒，容易被皮膚吸收。圖9-9磁性金屬屑探測器9.2.2滑油系統(tǒng)的組成（按系統(tǒng)分）典型的發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)由壓力系統(tǒng)、回油系統(tǒng)和通氣系統(tǒng)三部分組成。一、壓力系統(tǒng)壓力系統(tǒng)又稱供油系統(tǒng)。它從滑油箱開始，到滑油噴嘴結(jié)束。其中包括增壓泵、滑油濾、調(diào)壓活門、滑油／燃油熱交換器、最終油濾等。最終油濾的功用是進(jìn)一步過濾滑油，防止堵塞滑油噴嘴，保證滑油系統(tǒng)正常工作。二、回油系統(tǒng)回油系統(tǒng)從軸承腔開始，到滑油箱結(jié)束，其中包括回油泵等。三、通氣系統(tǒng)通氣系統(tǒng)包括油氣分離器和各部分的通氣管路。其功用是平衡滑油腔的壓力、減少滑油消耗量、保證滑油系統(tǒng)的正常工作。第9.3節(jié)滑油系統(tǒng)的分類多數(shù)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)采用再循環(huán)式滑油系統(tǒng)。再循環(huán)式滑油系統(tǒng)用泵將滑油從滑油箱或機(jī)匣油槽打出，供發(fā)動機(jī)潤滑之后，再使其返回滑油箱或機(jī)匣油槽循環(huán)使用。采用滑油箱的系統(tǒng)稱為干槽再循環(huán)式的滑油系統(tǒng)；沒有獨(dú)立的滑油箱，而利用機(jī)匣作為油槽的系統(tǒng)稱為濕槽再循環(huán)式的滑油系統(tǒng)。濕槽式滑油系統(tǒng)僅在活塞式發(fā)動機(jī)上可見到，而在燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)上則廣泛采用干槽式的滑油系統(tǒng)。另外與再循環(huán)式滑油系統(tǒng)相對應(yīng)的是全耗式滑油系統(tǒng)。全耗式滑油系統(tǒng)沒有回油系統(tǒng)，潤滑過的滑油直接排出機(jī)外。這種滑油系統(tǒng)只用在工作時間持續(xù)很短的發(fā)動機(jī)上，如垂直升力發(fā)動機(jī)和助推發(fā)動機(jī)上。這種系統(tǒng)構(gòu)造簡單、重量輕，因為它不需要滑油散熱器、回油泵和滑油濾。9.3.1按循環(huán)性質(zhì)分類干槽再循環(huán)式滑油系統(tǒng)按照循環(huán)性質(zhì)可分為調(diào)壓活門式系統(tǒng)和全流式系統(tǒng)。一、調(diào)壓活門式滑油系統(tǒng)在該系統(tǒng)中將供油路中的滑油壓力限制到給定的設(shè)計值來控制供給潤滑的滑油流量?；蛪毫τ烧{(diào)壓活門控制，當(dāng)超過設(shè)計值時，它允許滑油從增壓泵出口回油。在所有發(fā)動機(jī)正常工作轉(zhuǎn)速下，它都提供恒定的供油壓力。圖9-10調(diào)壓活門式滑油系統(tǒng)二、全流式滑油系統(tǒng)該系統(tǒng)可以在整個發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)達(dá)到要求的滑油流量，滑油壓力由增壓泵轉(zhuǎn)速、滑油噴嘴尺寸、軸承腔壓力決定。它不用調(diào)壓活門，而用釋壓活門，即只有在系統(tǒng)中的供油壓力過高時，活門才打開釋壓。圖9-11全流式滑油系統(tǒng)9.3.2按循環(huán)方式分類干糟再循環(huán)式滑油系統(tǒng)按循環(huán)方式通常分為單回路系統(tǒng)和雙回路系統(tǒng)。單回路系統(tǒng)和雙回路系統(tǒng)的主要區(qū)別在于循環(huán)系統(tǒng)中增壓泵前有無輔助增壓泵。在單回路系統(tǒng)中增壓泵前沒有輔助增壓泵。一、單回路循環(huán)滑油系統(tǒng)單回路循環(huán)滑油系統(tǒng)，依據(jù)滑油散熱器在循環(huán)系統(tǒng)中所處的位置不同，又可分為單回路正向循環(huán)式和單回路反向循環(huán)式兩類。1.單回路正向循環(huán)式滑油系統(tǒng)將滑油散熱器安裝在回油路上的滑油系統(tǒng)稱為正向式滑油系統(tǒng)，如圖9-12所示。這時油箱中的滑油溫度較低，稱為冷油箱。圖9-12單回路正向循環(huán)式滑油系統(tǒng)2.單回路反向循環(huán)式滑油系統(tǒng)將熱交換器安裝在供油路上的滑油系統(tǒng)稱為反向式滑油系統(tǒng)，如圖9-13所示。這時油箱中的滑油溫度較高，稱為熱油箱。圖9-13單回路反向循環(huán)式滑油系統(tǒng)單回路反向循環(huán)式滑油系統(tǒng)的特點(diǎn)是：用于潤滑和冷卻的滑油全部返回滑油箱；散熱器安裝在供油路上；滑油中的氣體少；便于傳熱，散熱器的尺寸?。还┯蛪毫τ烧{(diào)壓活門保持為一恒定值。系統(tǒng)具有較好的工作性能和高空性能。目前民用航空發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)多為單回路反向循環(huán)系統(tǒng)。如JT8D、JT9D和PW4000渦扇發(fā)動機(jī)。而CFM56，RB211-535E4，V2500發(fā)動機(jī)則采用單回路全流式正向循環(huán)滑油系統(tǒng)。二、雙回路循環(huán)滑油系統(tǒng)雙回路循環(huán)系統(tǒng)中，在增壓泵前裝有輔助供油泵。雙回路循環(huán)系統(tǒng)按回油路線的不同，又可分為長循環(huán)式和短循環(huán)式兩類。1.雙回路長循環(huán)式滑油系統(tǒng)該形式的滑油系統(tǒng)工作循環(huán)示意圖如圖9-14所示。圖9-14雙回路長循環(huán)式滑油系統(tǒng)2.雙回路短循環(huán)式滑油系統(tǒng)該形式的滑油系統(tǒng)工作循環(huán)示意圖如圖9-15所示。圖9-15雙回路短循環(huán)式滑油系統(tǒng)雙回路循環(huán)滑油系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)：一是由于絕大部分循環(huán)回油繞過了滑油箱，直接流到增壓泵進(jìn)口，加速了滑油的預(yù)熱，減少了發(fā)動機(jī)暖車時間，縮短了飛機(jī)起飛準(zhǔn)備時間，從而減少了發(fā)動機(jī)的非生產(chǎn)使用時間和油料的消耗；二是由于在供油路中裝有輔助供油泵，從而保證了在增壓泵進(jìn)口具有一定的剩余壓力，避免了在增壓泵進(jìn)口形成氣塞的可能性，因而使滑油系統(tǒng)工作具有更高的高空性。第9.4節(jié)典型的發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)本節(jié)介紹JT8D、CFM56-3、V2500等民用渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)。9.4.1JT8D渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)

JT8D渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)為調(diào)壓活門單回路循環(huán)式。系統(tǒng)由滑油箱、調(diào)壓活門、增壓泵、滑油濾、回油泵、滑油/燃油散熱器、離心通風(fēng)器、螺旋油濾、磁性堵塞和指示系統(tǒng)等組成，如圖9-16所示。圖9-16JT8D渦扇發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)

JT8D渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)為“熱油箱”系統(tǒng)，這是因為從軸承腔抽出的滑油直接送回到滑油箱，也就是說，滑油散熱器被安裝在供油路上?！盁嵊拖洹毕到y(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是更有效地清除滑油中的空氣?；拖到y(tǒng)由供油、回油、通氣三個分系統(tǒng)組成。下面分述這三個分系統(tǒng)的工作。一、供油系統(tǒng)滑油從滑油箱通過一根輸油管和附件齒輪箱機(jī)匣的內(nèi)油道以重力供油到滑油泵，經(jīng)增壓泵增壓后的滑油經(jīng)另一內(nèi)油道流至主滑油濾，在油濾內(nèi)有旁通活門，當(dāng)濾網(wǎng)被過多的污物堵塞時，進(jìn)入中心管的滑油壓力因阻力加大而減少，進(jìn)、出口間的旁通活門在壓差達(dá)到35psi時打開，部分或全部滑油不經(jīng)過過濾網(wǎng)而直接由出口流出，從而保證滑油供應(yīng)不會中斷，防止因缺油造成損壞軸承、齒輪等零部件。濾網(wǎng)兩端壓差超過35psi的同時，壓差電門接通，駕駛艙內(nèi)的濾網(wǎng)堵塞指示燈亮，提醒機(jī)組。過濾后的滑油，在燃油/滑油散熱器中進(jìn)行熱交換之后被調(diào)節(jié)為系統(tǒng)工作壓力，通過內(nèi)通道和外部油管供至軸承腔和附件齒輪箱，這時的滑油溫度和壓力正好在系統(tǒng)所要求的范圍之內(nèi)。調(diào)壓活門處于油濾的下游，當(dāng)過濾后的滑油壓力高于規(guī)定的壓力值時，滑油頂開活門，使部分滑油旁路流回至泵的進(jìn)口處，從而維持供油壓力一定?；铋T的彈簧力可以根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。在燃油/滑油散熱器出口處，有一根系統(tǒng)壓力傳感管為調(diào)壓活門提供系統(tǒng)壓力的輸入，倘若由于散熱器芯子內(nèi)部臟堵，使得系統(tǒng)壓力下降，任何傳感管壓力的減少都將導(dǎo)致調(diào)壓活門按比例地關(guān)小，從而增加泵輸出壓力至足以保持系統(tǒng)壓力在正常范圍之內(nèi)。該滑油系統(tǒng)使用燃油系統(tǒng)的燃油流過滑油散熱器使滑油得到冷卻。當(dāng)燃油流量從中推力到大推力范圍內(nèi)時，散熱器的熱交換面積足以提供充分的冷卻，從而使系統(tǒng)沒有必要裝置恒溫裝置，如滑油散熱器局部堵塞，散熱器旁通活門將打開，滑油將不經(jīng)過散熱器直接供到軸承腔和齒輪，保證系統(tǒng)安全工作。二、回油系統(tǒng)冷卻、潤滑軸承和齒輪后的滑油由回油系統(tǒng)抽回滑油箱。收集使用過滑油的集油槽分別位于第1、4、5、6軸承腔和附件齒輪箱。這些集油槽各有一個齒輪式回油泵將滑油抽回滑油箱。1號軸承腔的回油直接抽至附件齒輪箱。2號、3號軸承腔的回油由重力或以油霧形式通過徑向軸的殼體流至附件齒輪箱。齒輪箱內(nèi)的潤滑油和從1號、2號、3號軸承腔的回油由齒輪箱內(nèi)的回油泵抽回滑油箱。第5號軸承腔的回油由回油泵通過低壓渦輪內(nèi)的輸油管供至4.5號軸承處，在離心力的作用下從4.5號軸承螺帽處甩出，通過高壓渦輪軸上的回油孔，流到第4與第5號軸承腔。于是，由在第4和第5號軸承腔集油槽處的回油泵將第4、4.5、5和6號軸承的回油混合液直接抽回到滑油箱。三、通氣系統(tǒng)為了保證合適的滑油流量并保持良好的回油泵性能，軸承腔內(nèi)的壓力是通過通氣系統(tǒng)控制的，各個主軸承腔的通風(fēng)空氣分別通至附件齒輪箱。1號軸承腔由外部通氣管通至附件齒輪箱。2號和3號軸承腔由徑向軸殼通至附件齒輪箱。4.5號和6號軸承腔的通氣由回油系統(tǒng)通至4和5號軸承集油槽4、4.5、5和6號軸承的混合通氣由外部通氣管通至齒輪箱。位于附件齒輪箱上的離心通風(fēng)器將通風(fēng)空氣中的油霧清除后，將空氣排至外部通風(fēng)口。9.4.2CFM56-3渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)

CFM56-3渦扇發(fā)動機(jī)采用全流正向循環(huán)式滑油系統(tǒng)，為轉(zhuǎn)子的各主要軸承和附件傳動部分（中心齒輪箱（IGB）轉(zhuǎn)換齒輪箱（TGB）和附件齒輪箱（AGB））的齒輪和軸承提供潤滑和冷卻所需的滑油。

CFM56-3渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)由供油、回油、通氣三個分系統(tǒng)組成。如圖9-17和圖9-18所示。圖9-17CFM56-3渦扇發(fā)動機(jī)滑油系統(tǒng)圖9-18CFM56-3發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)CFM56-3渦扇發(fā)動機(jī)的滑油系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：（1）供油系統(tǒng)無調(diào)壓活門滑油壓力未經(jīng)過調(diào)節(jié)，噴嘴前的滑油壓力隨高壓轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化，只設(shè)有安全活門，油壓過高時釋壓，保證系統(tǒng)油壓不會過高。供油系統(tǒng)的滑油流量總是大于設(shè)計要求的流量。（2）干槽式每個集油槽（前集油槽、后集油槽和附件齒輪箱/轉(zhuǎn)換齒輪箱集油槽）分別由三個回油泵通過單獨(dú)的回油路抽出。（3）閉環(huán)循環(huán)供至集油槽的滑油通過熱交換器冷卻后返回滑油箱。一、供油系統(tǒng)發(fā)動機(jī)起動時，滑油箱內(nèi)的滑油被潤滑組合件內(nèi)的常壓式增壓泵抽出并增壓。在油泵出口處的釋壓活門防止系統(tǒng)壓力過高。一旦油泵的輸出壓力超過活門的調(diào)定值（304psi/21×105Pa），釋壓活門將打開，滑油旁路至附件齒輪箱/轉(zhuǎn)換齒輪箱集油槽回油泵進(jìn)口。增壓泵增壓后的滑油流至壓力油濾組件。壓力油濾組件由下列三個部件組成：（1）過濾能力為44微米的高壓油濾；（2）調(diào)定為0.5psi（0.35×105Pa）的彈簧加載的單向活門。當(dāng)拆下濾芯時，可防止系統(tǒng)里的滑油漏掉。（3）帶油濾堵塞指示器的旁通活門。當(dāng)油濾進(jìn)、出口的壓力達(dá)到14.5psi（10×105Pa）時，紅色指示器跳出，同時未經(jīng)過濾的滑油通過旁通活門直接供至發(fā)動機(jī)潤滑。從潤滑組合件出來的過濾后的壓力滑油分成三路：（1）一路供至附件齒輪箱軸承和齒輪；（2）一路供至發(fā)動機(jī)前集油槽（FWD）（1、2、3號軸承與中心齒輪箱），管路上有一個三通接頭供油至轉(zhuǎn)換齒輪箱（TGB）。（3）一路供至發(fā)動機(jī)后集油槽（AFT）（4、5號軸承），管路上有一個三通接頭供油至滑油箱用作虹與油箱加油蓋液壓鎖定以及監(jiān)控傳感器（滑油壓力傳感器和壓力電門）。圖9-19供油系統(tǒng)二、回油系統(tǒng)（圖9-20）在潤滑各個部件后，滑油收集在各個集油槽底部。轉(zhuǎn)換齒輪箱用一根外部油管連接至附件齒輪箱集油槽?；团c空氣的混合物由前集油槽、后集油槽和附件齒輪箱集油槽通過三根外部管路被在潤滑組合件里的三個回油泵抽回。在潤滑組合件里，回油首先流過磁性堵塞，然后流過可以過濾大于0.8毫米雜質(zhì)的回油濾。如回油濾堵塞，其中央空腔淤塞，滑油就自動旁路磁性堵塞，從供油系統(tǒng)釋壓活門流回的滑油就連接到附件齒輪箱回油濾回油路的上游。在每個回油濾下游，回油流過回油泵，三條回油路匯集一起，從潤滑組合件的一個出口流出。外部管路將匯集在一起的回油至安裝在附件齒輪箱后側(cè)的公用回油濾。此組件包括：一個用后廢棄的濾芯，可以過濾大于32微米的顆粒；一個調(diào)定為0.5psi（0.35×105Pa）打開的單向活門，防止濾芯拆去后漏泄滑油；一個監(jiān)控進(jìn)、出壓力差的堵塞指示器，在壓差為27psi時，指示器跳出。此指示器與一個在36.2psi壓差打開的旁通活門組合在一起。此外，還有一個感受濾芯上、下游壓力差36psi的駕駛艙阻塞指示器為機(jī)組提供信息。從公用回油濾流出的滑油通過一根外部油管送到熱交換器，首先是伺服燃油加溫器，然后是滑油/燃油熱交換器。最后滑油返回到滑油箱的頂部。圖9-20回油和通風(fēng)系統(tǒng)三、通氣系統(tǒng)（圖9-20）為了消除各個集油槽內(nèi)部壓力不同對滑油噴嘴效率的影響，各個集油槽是相互連通的。此外，相互連通的各個集油槽，便于在一個位置使用離心式油氣分離器，將空氣從滑油中分離出來，分離出來的空氣通至機(jī)外的大氣中。附件齒輪箱集油槽通過水平傳動軸殼體連通至轉(zhuǎn)接齒輪箱集油槽。轉(zhuǎn)接齒輪箱集油槽通過徑向傳動軸殼體（風(fēng)扇機(jī)匣9點(diǎn)鐘處的支板內(nèi)）連通至發(fā)動機(jī)的前集油槽。前集油槽通過風(fēng)扇機(jī)匣3點(diǎn)鐘處的支板內(nèi)的管子連通至滑油箱頂部。兩個發(fā)動機(jī)集油槽（前和后）通過空氣/滑油分離器連通到中央通氣管，然后由中央通氣管后端的火焰消除器通至外界大氣。四、漏油系統(tǒng)在一些關(guān)鍵部位，可能漏泄的滑油被收集起來并引導(dǎo)到飛機(jī)漏油系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)前集油槽前靜止的空氣/滑油密封裝置有一根漏油管，將任何通過滑油密封圈的滑油排至機(jī)外，此漏油管