發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，包括：外壁、內(nèi)壁、以及支承于所述外壁和內(nèi)壁之間的多個(gè)支板，每個(gè)支板由葉片兩個(gè)彎曲的表面組成空心結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)支板內(nèi)部的尾部位置設(shè)有橫流風(fēng)扇，所述橫流風(fēng)扇包括沿支板高度方向延伸的驅(qū)動(dòng)軸以及沿所述驅(qū)動(dòng)軸長度在周向分布的扇頁，帶橫流風(fēng)扇的所述支板的葉片兩個(gè)表面在所述橫流風(fēng)扇的位置具有進(jìn)氣口，以及在尾部末端具有出氣口。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，尤其涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣。
技術(shù)介紹
航空發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣用來承接上下游高低壓部件間的氣流過渡，并且為滿足結(jié)構(gòu)上設(shè)備通過和強(qiáng)度方面的承力需求，中介機(jī)匣內(nèi)一般有多塊支板。中介機(jī)匣內(nèi)部有傳動(dòng)軸和管路穿過。圖1A和圖1B分別示出了介于低壓壓氣機(jī)與高壓壓氣機(jī)之間的中介機(jī)匣、以及介于高壓渦輪和低壓渦輪之間的中介機(jī)匣。圖1C示出了典型的中介機(jī)匣的結(jié)構(gòu)。如圖1C可見，典型的中介機(jī)匣100包括外壁110和內(nèi)壁130，外壁110和內(nèi)壁130總體成中空的圓臺(tái)狀，從而發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸(見圖1A、1B)可從中介機(jī)匣100的內(nèi)壁130的中空內(nèi)部穿過。圖1A和圖1B中示出的是關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱的兩部分中的上半部分，下半部分未在圖中示出。如圖1C所示，在內(nèi)壁130和外壁110之間設(shè)有多塊支板120，以起到承力作用。為避免整機(jī)重量的增加要求中介機(jī)匣的軸向長度盡可能短，由于傳動(dòng)軸、油氣管路等需要穿過機(jī)匣的設(shè)備較多，這給中介機(jī)匣的支板設(shè)計(jì)帶來一定難度。首先，為保證設(shè)備通過，支板的最大厚度較大，氣動(dòng)損失較高，并且氣流通過較厚的支板后的尾跡較大，流動(dòng)的不均勻性增加。其次，由于結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和承力的需要，支板是固定，方向不可調(diào)節(jié)，在非設(shè)計(jì)狀態(tài)時(shí)上游的部件來流方向會(huì)發(fā)生變化，當(dāng)來流存在一定角度時(shí)，尾部產(chǎn)生流動(dòng)分離。在某些飛機(jī)機(jī)翼的設(shè)計(jì)中，為了應(yīng)對(duì)翼型尾部的流動(dòng)問題曾引入一些特殊結(jié)構(gòu)和方法，如可調(diào)節(jié)尾緣，尾緣吹吸氣等主動(dòng)或被動(dòng)的流動(dòng)控制技術(shù)，但這些技術(shù)往往在增加翼型本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性的同時(shí)，還需要額外引入流動(dòng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、調(diào)節(jié)或吹吸氣的控制系統(tǒng)、氣源系統(tǒng)等較為復(fù)雜的外圍設(shè)備和附加技術(shù)。當(dāng)應(yīng)用于中介機(jī)匣這種內(nèi)部流動(dòng)控制的情況時(shí)，支板數(shù)量較多且空間有限，這些外圍的附屬設(shè)備和技術(shù)的復(fù)雜性會(huì)增加，作為工程應(yīng)用時(shí)設(shè)計(jì)難度和成本增加，可靠性問題突出。因此，本領(lǐng)域需要一種改善的中介機(jī)匣。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
以下給出一個(gè)或多個(gè)方面的簡要概述以提供對(duì)這些方面的基本理解。此概述不是所有構(gòu)想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認(rèn)出所有方面的關(guān)鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個(gè)或多個(gè)方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細(xì)的描述之序。根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，提供了一種發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，包括：外壁、內(nèi)壁、以及支承于該外壁和內(nèi)壁之間的多個(gè)支板，每個(gè)支板由葉片兩個(gè)彎曲的表面組成空心結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)支板內(nèi)部的尾部位置設(shè)有橫流風(fēng)扇，該橫流風(fēng)扇包括沿支板高度方向延伸的驅(qū)動(dòng)軸以及沿該驅(qū)動(dòng)軸長度在周向分布的扇頁，帶橫流風(fēng)扇的該支板的葉片兩個(gè)表面在該橫流風(fēng)扇的位置具有進(jìn)氣口，以及在尾部末端具有出氣口。在一實(shí)例中，該橫流風(fēng)扇的該驅(qū)動(dòng)軸的一端通過軸承連接至該外壁的內(nèi)表面，另一端通過軸承連接于該內(nèi)壁，該驅(qū)動(dòng)軸穿過該內(nèi)壁到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸并且與該發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸通過齒輪耦合，以驅(qū)動(dòng)該橫流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。在一實(shí)例中，該驅(qū)動(dòng)軸與該發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸的耦合齒比被配置成獲得該橫流風(fēng)扇的所需風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。在一實(shí)例中，帶橫流風(fēng)扇的該支板的葉片兩個(gè)表面在該橫流風(fēng)扇的位置分別是斷開的，以形成該進(jìn)氣口，以及該葉片兩個(gè)表面的后緣在支板尾部末端是張開的以形成該出氣口。在一實(shí)例中，帶橫流風(fēng)扇的該支板的葉片兩個(gè)表面在該橫流風(fēng)扇的位置分別具有進(jìn)氣格柵，以形成該進(jìn)氣口，以及該葉片兩個(gè)表面的后緣在支板尾部末端是張開的以形成該出氣口。在一實(shí)例中，在帶橫流風(fēng)扇的該支板的內(nèi)部位于該橫流風(fēng)扇的上游設(shè)有連接于支板葉片兩個(gè)表面之間的導(dǎo)流板。在一實(shí)例中，該導(dǎo)流板朝向該橫流風(fēng)扇的一面上設(shè)有突起部，以用于將該導(dǎo)流板與該橫流風(fēng)扇之間的空間分割為兩個(gè)部分。在一實(shí)例中，該突起部位于介于導(dǎo)流板的中間位置。在一實(shí)例中，該橫流風(fēng)扇的扇頁半徑沿驅(qū)動(dòng)軸軸向是漸變的。在一實(shí)例中，該橫流風(fēng)扇的扇頁半徑沿驅(qū)動(dòng)軸軸向從該外壁向該內(nèi)壁逐漸變大。根據(jù)本專利技術(shù)的方案，通過對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸的合理利用來驅(qū)動(dòng)橫流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，雖然稍稍增加了支板本身的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，但不必引入復(fù)雜的外圍驅(qū)動(dòng)和控制設(shè)備就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)支板表面的流動(dòng)控制。即便是對(duì)于最大厚度非常高的支板，在各狀態(tài)來流條件下均能有效抑制支板尾部的流動(dòng)分離，在對(duì)翼型表面流體抽吸后，橫流風(fēng)扇出口排出的流體恰好可以用來填補(bǔ)支板尾跡區(qū)域的流動(dòng)虧損，從而改善了經(jīng)過支板后氣流分布周向不均勻的情況。附圖說明在結(jié)合以下附圖閱讀本公開的實(shí)施例的詳細(xì)描述之后，能夠更好地理解本專利技術(shù)的上述特征和優(yōu)點(diǎn)。在附圖中，各組件不一定是按比例繪制，并且具有類似的相關(guān)特性或特征的組件可能具有相同或相近的附圖標(biāo)記。圖1A-1C是示出了典型的中介機(jī)匣的安裝環(huán)境及其典型結(jié)構(gòu)；圖2是示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一方面的中介機(jī)匣的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一方面的中介機(jī)匣的支板翼型的示意圖；圖4是示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一方面的中介機(jī)匣的支板翼型的示意圖；圖5是示出了現(xiàn)有中介機(jī)匣的支板尾部的氣流尾跡和分流情況的示意圖；以及圖6是示出了根據(jù)本專利技術(shù)的中介機(jī)匣的支板尾部的氣流尾跡和分流情況的示意圖。符號(hào)說明：100：典型的中介機(jī)匣110：外壁120：支板130：內(nèi)壁200：中介機(jī)匣210：支板211、212：支板葉片的兩個(gè)表面213：進(jìn)氣口2131：斷開缺口2132：進(jìn)氣格柵214：出氣口215：導(dǎo)流板2151：突起部220：橫流風(fēng)扇221：驅(qū)動(dòng)軸222：扇頁223：齒輪230：發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸231：齒輪具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作詳細(xì)描述。注意，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例描述的諸方面僅是示例性的，而不應(yīng)被理解為對(duì)本專利技術(shù)的保護(hù)范圍進(jìn)行任何限制。圖2是示出了根據(jù)本專利技術(shù)的一方面的中介機(jī)匣200的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中僅示出了中介機(jī)匣200的沿發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸130的周向分布的眾多的支板中的一個(gè)支板210。同時(shí)，為了清楚起見，圖2中也省去了中介機(jī)匣200的外壁和內(nèi)壁，而直接示出了支承于這兩者間的一個(gè)支板210。另外，圖2中還示出了發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸230。從圖1C的典型中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)的示意圖可以得知，圖2中的發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸230是穿過中介機(jī)匣200的內(nèi)壁(未示出)形成的中空內(nèi)部的。中介機(jī)匣200可包括支承于外壁和內(nèi)壁之間的多個(gè)支板，根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，這多個(gè)支板中的至少一個(gè)支板是如圖2所示的帶橫流風(fēng)扇220的支板210。例如，中介機(jī)匣200的眾多支板的厚度不一，對(duì)于較厚的支板，可以如圖2所示地配置有橫流風(fēng)扇220，以改善尾跡。圖2中示出了帶有橫流風(fēng)扇220的支板210的示意圖。如圖2所示，支板210的葉片主要由兩個(gè)表面211、212組成，葉片表面211和212是彎曲的表面，它們相對(duì)結(jié)合在一起以形成空心結(jié)構(gòu)。特別地，根據(jù)本專利技術(shù)的一方面，支板210內(nèi)嵌有橫流風(fēng)扇220。如圖2所示，在支板210的內(nèi)部，于尾部位置設(shè)有橫流風(fēng)扇220。這里的尾部是相對(duì)于經(jīng)過支板210的氣流而言的，支板210位于氣流上游的一端(即圖中左端)為頭部，位于氣流下游的一端(即，圖中右端)為尾部。橫流風(fēng)扇220包括驅(qū)動(dòng)軸221以及沿著驅(qū)動(dòng)軸221的長度在驅(qū)動(dòng)軸221的周向上分布的扇頁222。驅(qū)動(dòng)軸221是沿支板210的高度方向延伸的，這里支板210的高度方向，也即是與發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸230垂直的方向，也可稱為發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸230的徑向方向。葉片表面本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，包括：外壁、內(nèi)壁、以及支承于所述外壁和內(nèi)壁之間的多個(gè)支板，每個(gè)支板由葉片兩個(gè)彎曲的表面組成空心結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)支板內(nèi)部的尾部位置設(shè)有橫流風(fēng)扇，所述橫流風(fēng)扇包括沿支板高度方向延伸的驅(qū)動(dòng)軸以及沿所述驅(qū)動(dòng)軸長度在周向分布的扇頁，帶橫流風(fēng)扇的所述支板的葉片兩個(gè)表面在所述橫流風(fēng)扇的位置具有進(jìn)氣口，以及在尾部末端具有出氣口。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，包括：外壁、內(nèi)壁、以及支承于所述外壁和內(nèi)壁之間的多個(gè)支板，每個(gè)支板由葉片兩個(gè)彎曲的表面組成空心結(jié)構(gòu)，其中，至少一個(gè)支板內(nèi)部的尾部位置設(shè)有橫流風(fēng)扇，所述橫流風(fēng)扇包括沿支板高度方向延伸的驅(qū)動(dòng)軸以及沿所述驅(qū)動(dòng)軸長度在周向分布的扇頁，帶橫流風(fēng)扇的所述支板的葉片兩個(gè)表面在所述橫流風(fēng)扇的位置具有進(jìn)氣口，以及在尾部末端具有出氣口。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，其特征在于，所述橫流風(fēng)扇的所述驅(qū)動(dòng)軸的一端通過軸承連接至所述外壁的內(nèi)表面，另一端通過軸承連接于所述內(nèi)壁，所述驅(qū)動(dòng)軸穿過所述內(nèi)壁到達(dá)發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸并且與所述發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸通過齒輪耦合，以驅(qū)動(dòng)所述橫流風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)。3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)軸與所述發(fā)動(dòng)機(jī)主旋轉(zhuǎn)軸的耦合齒比被配置成獲得所述橫流風(fēng)扇的所需風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)中介機(jī)匣，其特征在于，帶橫流風(fēng)扇的所述支板的葉片兩個(gè)表面在所述橫流風(fēng)扇的位置分別是斷開的，以形成所述進(jìn)氣口，以及所述葉...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李游，童輝，曹傳軍，李斌，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：上海;31