CN103764985A - 飞机涡轮喷气发动机的排气塞 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种飞机喷气涡轮发动机的排气塞（1），所述排气塞（1）包括旨在用于连接到后部部件（7）的前部部件（5），所述前部部件（5）和后部部件（7）中的每一个都具有外表层（21,29），其特征在于，所述前部部件和后部部件由至少一个连接法兰（31）连接，所述连接法兰（31）由这两部件共用，并且在其上并排布置外表层。

Description

飞机涡轮喷气发动机的排气塞

技术领域

本发明涉及一种飞机涡轮喷气发动机的排气塞。

背景技术

如本身已知的，一般适合于在飞机涡轮喷气发动机的后部设置一个排气塞/主喷嘴组件，使得一方面优化由涡轮喷气发动机排出的热气流，另一方面吸收至少一些由这些热气体与周围空气和与由涡轮喷气发动机的风扇排出的冷空气流的相互作用而产生的噪音。

这些元件通常被称为“塞”和“喷嘴”或“主喷嘴”。

在所附的图1中示出了这种传统的排气塞1，其中，沿发动机轴线的前部部件和后部部件结构分别位于该图的左侧和右侧。

所述排气塞将被定位在涡轮喷气发动机的涡轮的下游，其上同心布置所述主喷嘴。所述排气塞和主喷嘴均由法兰固定系统固定在涡轮喷气发动机的壳体上。

更具体地，严格地说，排气塞1包括前部部件5（通常被称为“前塞”）和后部部件7（通常被称为“后塞”），所述前部部件5大致是圆柱形，所述后部部件7是圆锥形。

所述前部部件5可以具体是声学的或加强单片的。

如果第一部件5是声学的，这意味着它包含至少一个夹层型外围声音衰减结构，所述结构含有至少一个谐振器，所述声音衰减结构特别是蜂窝式的，由穿孔的外表层和实心的内表层覆盖。

所述外表层也构成所述排气塞的前部部件5的外表面（片材）。

如果所述前部部件5是加强单片的，这意味着，所述结构是由通过加强筋增强的单一片材制成。

所述后部部件7是单片的并通过加强筋9d加强。

排气塞的前部部件5和后部部件7可以具体由铬镍铁合金625类型的金属合金片制成，并且可以使用法兰连接系统装配，9b用于标记前法兰部件，并且9c用于标记后法兰部件。

前部部件5还包括上游连接法兰9a，所述上游连接法兰9a设计成允许它被附连到涡轮喷气发动机的后部。

图2示出的是，传统上，前部部件5的法兰9b具有部件11和部件13，一方面所述部件11的直径基本上与所述前部部件5的外表层的直径相等，另一方面所述部件13的直径小于后部部件7的法兰9c的直径，所述部件13被设计成连接到所述后部部件7，使得所述法兰9b的部件13可以被插入到所述后部部件7的法兰9c的内部。

形成在所述法兰的厚度9c中的凹槽15，使得能够接收穿过所述法兰9c和法兰9b的螺栓17，使用螺母18从所述排气塞1的内部固定，从而组装。

所述凹槽15使得能够防止螺栓17的头部19向所述塞1的外部突出，因此不会引起空气动力损失。

参照前述可以理解，现有技术的排气塞（图2）是复杂的结构，涉及到许多部件，并且具有高的制造成本，并影响了组件的质量，这是不可取的。

发明内容

本发明的具体目标在于简化所述排气塞的前部部件和后部部件的装配，从而同时减少质量和制造成本。

本发明的这一目的具体采用一种飞机发动机的排气塞来实现，所述排气塞包括设计为附接到后部部件的前部部件，所述前部部件和后部部件的每一个都具有外表层，其特征在于，所述前部部件和后部部件通过至少一个连接法兰连接，所述连接法兰由这两个部件共享，并在其上并排布置所述外表层。

所述共享的连接法兰，类似于加强筋，可用一个或多个周边扇区制成。

由于这些特点，单个法兰足以将前塞部件和后塞部件彼此连接，相对与现有技术中的两个的独立法兰，这使得它可以减少质量和制造成本。

此外，实际上所述前部部件和后部部件的外表层在所述法兰上被简单地并排布置，使得可以减少现有技术中的布置问题，尤其是与所述法兰的机械加工余量相关的问题。

根据本发明的其它附加特征：

-所述前部部件的外表层通过钎焊附接到所述法兰;

-所述后部部件的外表层使用螺栓和螺母固定在所述法兰上：该固定解决方案允许所述后部部件相对于前部部件非常简单地组装/拆卸;

-在所述后塞的外表层中或在所述法兰中没有设置用于所述螺栓头部的凹槽：在这种方式中，所述螺栓的头部朝排气塞的外部突出;由这种突出引起的轻微空气动力学劣化是允许的，以利于更简单地生产所述部件（无需冲压来制造所述凹槽），更容易组装（螺栓头是更容易进入），并且节省质量（如果没有设置凹槽，就没有必要在所述部件设置得过厚）；

-所述法兰包括至少一个加强法兰边缘；

-所述法兰由折叠或冲压的金属片制成；

-所述外表层由如铬镍铁合金625的金属合金制成。当然，也可选择其他合适的材料。

附图说明

参照下面的描述并研究所附的附图，本发明的其它特征和优点将体现出来，其中：

-图1是在本说明书的前文中提到的，现有技术中的排气塞的示意性透视的轴向剖视图；

-图2是图1中区域II的详细视图;以及

-图3是根据本发明的排气塞的类似图2的视图。

在所有这些图中，相同的附图标记表示相同或相似的部件或组件。

具体实施方式

图3显示了根据本发明的所述排气塞的前部部件5在其端部具有外表层21的实心（未穿孔的）部件27。所述外表层21的部件27构成通常穿孔的外表层21的延伸部，所述穿孔的外表层21与蜂窝结构23和内实心表层5构成噪音衰减结构，为所述排气塞执行声学处理。

可以看到，声学结构23中断于离所述外表层21的下游边缘25一定的距离d处，并且更具体地在其实心部件27处，从而释放所述实心部件27的内表面。

后部部件7的外表层29与所述前塞部件5的外表层21的下游边缘25被定位成边缘对边缘。

优选地以基本上呈圆锥形状的回转段的金属法兰31，提供了排气塞的前部部件5和后部部件7的外表层21和29之间的连接。

优选地，如图3所示，所述法兰31可以包括法兰边缘33，例如在其上游侧部分，从而以增加其刚度。

所述法兰31可以使用折叠或冲压的薄板而得到。

但应注意的是，这种法兰可采用所述排气塞的整个外周上的单个部件形成或采用被布置在彼此延伸处的几个扇区形成。

制成外表层21和29以及法兰31的所述金属合金可以是铬镍铁合金625，所述铬镍铁合金625常用于航空工业中，但是当然不限于此。

所述前部部件5的外表层21也可以通过钎焊或焊接固定到法兰31上。

后部部件7的外表层29可以固定到法兰31，使其可以被拆卸，优选采用穿过形成在所述外表层29和所述法兰31中的孔的螺栓17，螺母18被定位在所述法兰31的凹侧，以便固定所述螺栓17。

不像在图2中具体示出的现有技术，螺栓17的头部19允许从由外表层29限定的表面突出。

事实上，这是考虑到参照这种安排获得的其他优点，这些头19产生的空气动力损失是可以接受的，即，尤其：在所述外表层29和所述法兰31中无需生产用于头19的凹槽，这使得部件的制造（没有必要以冲压来制造所述凹槽）简化，容易组装（更方便进入所述螺栓17的头19），并节省质量（如果不设置凹槽，就不需要将外表层29和所述法兰31设置得过厚）。

应当指出，以这种特定的布置，很容易将后部部件7相对于前部部件5组装和拆卸。

与现有技术中所述排气塞的前部部件5和后部部件7的法兰9b和9c的各自的余量相关的布置问题被进一步简化了。

图3示出单个螺栓17，但当然应当理解，多个所述螺栓以规则或不规则的间隔分布在后塞部件7的外表层29的整个外周上也是可行的。

当然，本发明决不限于所描述和示出的实施例。

Claims (7)

1.一种飞机涡轮喷气发动机的排气塞（1），所述排气塞（1）包括设计成连接到后部部件（7）的前部部件（5），所述前部部件（5）和后部部件（7）的每一个都具有外表层（21,29），其特征在于，所述前部部件和后部部件由至少一个连接法兰（31）连接，所述连接法兰（31）由这两个部件共享，并且所述外表层并排布置在所述连接法兰上。

2.根据权利要求1所述的排气塞（1），其中，所述前部部件（5）的外表层（21）通过钎焊连接到所述法兰（31）上。

3.根据权利要求1或2所述的排气塞（1），其中，所述后部部件（7）的外表层（29）使用螺栓（17）和螺母（18）固定到所述法兰上。

4.根据权利要求1所述的排气塞（1），其中，在所述后部部件（7）的外表层（29）中或在所述法兰（31）中没有设置用于所述螺栓（17）的头部（19）的凹槽。

5.根据权利要求1所述的排气塞（1），其中，所述法兰（31）包括至少一个加强法兰边缘（33）。

6.根据权利要求1所述的排气塞（1），其中，所述法兰（31）是通过折叠或冲压金属片形成。

7.根据权利要求1所述的排气塞（1），其中，所述外表层（21，29）是由金属合金制成，该金属合金如铬镍铁合金625。

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