CN109736901A - 承力机匣及辅助动力装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种承力机匣及辅助动力装置。该承力机匣包括：内机匣，所述内机匣具有第一内壁面及第一外壁面，且所述内机匣设置有贯穿所述第一内壁面及所述第一外壁面的轴承腔；外机匣，与所述内机匣在轴向上间隔排布，所述外机匣具有第二内壁面及第二外壁面，所述第二外壁面与所述第一内壁面形成进气道，所述第二内壁面围成与所述进气道连通的气流通道；支撑杆，位于所述进气道内，所述支撑杆的两端分别与所述第一内壁面及所述第二外壁面连接。该技术方案能够增大气流流通面积，从而可提高承力机匣的气体流量。

Description

承力机匣及辅助动力装置

技术领域

本申请涉及航空技术领域，具体而言，涉及一种成承力机匣及辅助动力装置。

背景技术

承力机匣不仅是航空发动机中辅助动力装置的重要承力件，也是重要的功能件。现有的辅助动力装置的承力机匣多为单一功能机匣，如图1所示，且该承力机匣通常采用较宽的异形支板12连接内机匣10与外机匣11的内壁，这样导致异形支板12占气流通道113的面积较大，从而导致气流流通面积减小，不利于气体流量的提升。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请的目的在于提供一种承力机匣及辅助动力装置，能够增大气流流通面积，从而可提高承力机匣的气体流量。

本申请第一方面提供了一种承力机匣，其包括：

内机匣，所述内机匣具有第一内壁面及第一外壁面，且所述内机匣设置有贯穿所述第一内壁面及所述第一外壁面的轴承腔；

外机匣，与所述内机匣在轴向上间隔排布，所述外机匣具有第二内壁面及第二外壁面，所述第二外壁面与所述第一内壁面形成进气道，所述第二内壁面围成与所述进气道连通的气流通道；

支撑杆，位于所述进气道内，所述支撑杆的两端分别与所述第一内壁面及所述第二外壁面连接。

在本申请的一种示例性实施例中，所述支撑杆设置有多个，各所述支撑杆环绕所述气流通道排布。

在本申请的一种示例性实施例中，所述支撑杆为空心圆杆，所述空心圆杆内设置有密封件。

在本申请的一种示例性实施例中，所述内机匣设置有转速测量接口。

在本申请的一种示例性实施例中，所述内机匣设置有进油通道及回油通道，所述进油通道及所述回油通道分别与所述轴承腔连通。

在本申请的一种示例性实施例中，所述内机匣还设置有大气通道，所述大气通道与所述轴承腔连通。

在本申请的一种示例性实施例中，还包括：通气罩，所述通气罩安装在所述大气通道的进口端。

在本申请的一种示例性实施例中，所述外机匣设置有贯通所述第二内壁面及所述第二外壁面的引气孔。

在本申请的一种示例性实施例中，所述外机匣设置有扩压器定位孔及扩压器连接孔。

本申请第二方面提供了一种辅助动力装置，应用于航空发动机，其包括上述任一项所述的承力机匣。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的承力机匣及辅助动力装置，其内机匣与外机匣通过支撑杆连接，具体地，支撑杆在进气道内，且该支撑杆的两端分别与内机匣的第一内壁面及外机匣的第二外壁面连接，这样相比于采用异形支撑板连接内机匣与外机匣的内壁面的方案，减小了占用气流通道的面积，从而可增大气流流通面积，继而可提高承力机匣的气体流量。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为现有技术中承力机匣的部分结构示意图；

图2为本申请实施例中所述的承力机匣的结构示意图；

图3为本申请一实施例中的承力机匣的部分结构示意图；

图4为本申请另一实施例中的承力机匣的部分结构示意图；

图5为本申请又一实施例中的承力机匣的部分结构示意图；

图6为本申请再一实施例中的承力机匣的部分结构示意图。

附图标记：

10、内机匣；101、第一内壁面；102、第一外壁面；103、轴承腔；104、转速测量接口；105、进油通道；106、回油通道；107、大气通道；11、外机匣；111、第二内壁面；112、第二外壁面；113、气流通道；114、引气孔；115、扩压器定位孔；116、扩压器连接孔；12、异形支板；13、支撑杆；14、进气道；15、密封件；16、通气罩。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。

本申请实施例提供了一种承力机匣，可应用于航空发动机中的辅助动力装置中。如图2至图6所示，该承力机匣可包括内机匣10、外机匣11及连接内机匣10与外机匣11的支撑杆13，其中：

内机匣10具有第一内壁面101及第一外壁面102，且内机匣10设置有贯穿第一内壁面101及第一外壁面102的轴承腔103，该轴承腔103用于装配轴承。

外机匣11与内机匣10在轴向(如图2中所示的X方向)上间隔排布，该外机匣11具有第二内壁面111及第二外壁面112，此第二外壁面112与内机匣10的第一内壁面101形成进气道14，且第二内壁面111围成与进气道14连通的气流通道113，需要说明的是，此进气道14与气流通道113共同形成为承力机匣的主要气流道，其中，该气流的流通路径可如图2中粗体箭头所示。

支撑杆13位于进气道14内，且该支撑杆13的两端分别与第一内壁面101及第二外壁面112连接。该支撑杆13用于传递内机匣10与外机匣11所承受的轴向力。

本实施例中，由于支撑杆13的两端分别与内机匣10的第一内壁面101及外机匣11的第二外壁面112连接，这样相比于采用异形支撑板连接内机匣10与外机匣11的内壁面的方案，减小了占用气流通道的面积，从而可增大气流流通面积，继而可提高承力机匣的气体流量。

其中，支撑杆13可设置有多个，各支撑杆13环绕气流通道113排布，这样可分散外机匣11所受的轴向力，以避免外机匣11受力过于集中从而导致外机匣11发生变形的情况。

详细说明，如图2、图4及图6所示，各支撑杆13可为空心圆杆。本实施例中，通过将支撑杆13设置为空心状，可减轻承力机匣的重量。此外，该支撑杆13呈圆形，可减小对气体的阻力。

需要说明的是，该承力机匣通常采用铸造工艺一体成型，即：内机匣10、外机匣11及支撑杆13通常采用铸造工艺一体成型，这样在形成空心的支撑杆13时，该支撑杆13的内部通常与内机匣10和外机匣11呈贯通。但由于内机匣10需要装轴承，且轴承需要润滑油润滑，因此，为了防止润滑油通过支撑杆13泄露到大气中，如图4所示，需要在空心圆杆内设置密封件15。举例而言，此密封件15可包括螺纹堵头及填充在螺纹堵头与空心圆杆内壁之间的螺纹密封胶。

在一实施例中，如图3所示，内机匣10可设置有转速测量接口104，此转速测量接口104用于装配转速测量传感器，该转速测量传感器用于监测辅助动力装置的转子转速。本实施例中，通过在内机匣10上设置转速测量接口104，可使该承力机匣集成转速监测的功能，这样可使辅助动力装置中不需要在设置额外的用于监测转速的结构，减少了辅助动力装置中零件数量，从而减轻了辅助动力装置的重量，降低了成本；此外，由于辅助动力装置中零件数量减小，还可方便辅助动力装置进行拆装，可靠性高。

在一实施例中，如图2和图5所示，内机匣10可设置有进油通道105和回油通道106，此进油通道105和回油通道106分别与轴承腔103连通。其中，该进油通道105可为装配在轴承腔103内的轴承提供润滑油；而回油通道106用于将轴承腔103内的润滑油抽吸回至油箱。本实施例中，通过在内机匣10上设置进油通道105和回油通道106，可使该承力机匣集成进油和回油的功能，这样可使辅助动力装置中不需要在设置额外的用于进油和回油的结构，减少了辅助动力装置中零件数量，从而减轻了辅助动力装置的重量，降低了成本；此外，由于辅助动力装置中零件数量减小，还可方便辅助动力装置进行拆装，可靠性高。

其中，如图6所示，该内机匣10还可设置有大气通道107，此大气通道107可与轴承腔103连通。本实施例中，通过设置大气通道107可使轴承腔103与大气连通，从而可保证轴承腔103内的压力与大气保持一致，从而可保证回油的通畅性。

此外，为了防止异物通过大气通道107进入轴承腔103内，还可在大气通道107的进口端安装通气罩16。需要说明的是，该通气罩16在防止异物通过大气通道107进入轴承腔103内的同时，不影响轴承腔103通过大气通道107与大气连通。

在一实施例中，如图2、图3、图5及图6所示，外机匣11可设置有贯通第二内壁面111及第二外壁面112的引气孔114，该引气孔114与气流通道113连通。其中，进气道14的一部分气体可通过气流通道113的进口进入到气流通道113内，另一部分气体可通过引气孔114进入气流通道113内，增大了进气量，从而增大了喘振裕度。

需要说明的是，该引气孔114设置有多个，各引气孔114可在气流通道113的周向上均匀排布，且引起孔114在周向上与外机匣11的第二内壁面111的周向切线呈一定角度。

在一实施例中，如图2和图3所示，外机匣11设置有扩压器定位孔115及扩压器连接孔116，该扩压器定位孔115用于实现承力机匣与扩压器的定位，而扩压器连接孔116用于实现承力机匣与扩压器的连接。本实施例中，通过在外机匣11上设置扩压器定位孔115及扩压器连接孔116，可使该承力机匣集成与扩压器定位及连接的功能，这样可使辅助动力装置中不需要在设置额外的用于与扩压器定位及连接的结构，减少了辅助动力装置中零件数量，从而减轻了辅助动力装置的重量，降低了成本；此外，由于辅助动力装置中零件数量减小，还可方便辅助动力装置进行拆装，可靠性高。

需要说明的是，该扩压器定位孔115可设置有多个，各扩压器定位孔115可在气流通道113的周向上均匀排布。而扩压器连接孔116也可设置有多个，该孔位由扩压器叶片数量决定。

基于上述内容可知，本申请中可将转速监测、进油、回油、通气、引气、扩压器定位等多种功能集成于承力机匣，这样可减少辅助动力装置中零件数量，从而减轻了辅助动力装置的重量，拆装方便，可靠性高、经济性好。

此外，本申请实施例还提供了一种辅助动力装置，应用于航空发动机，其包括上述任一项所述的承力机匣。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种承力机匣，其特征在于，包括：

内机匣，所述内机匣具有第一内壁面及第一外壁面，且所述内机匣设置有贯穿所述第一内壁面及所述第一外壁面的轴承腔；

外机匣，与所述内机匣在轴向上间隔排布，所述外机匣具有第二内壁面及第二外壁面，所述第二外壁面与所述第一内壁面形成进气道，所述第二内壁面围成与所述进气道连通的气流通道；

支撑杆，位于所述进气道内，所述支撑杆的两端分别与所述第一内壁面及所述第二外壁面连接。

2.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，

所述支撑杆设置有多个，各所述支撑杆环绕所述气流通道排布。

3.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，

所述支撑杆为空心圆杆，所述空心圆杆内设置有密封件。

4.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，所述内机匣设置有转速测量接口。

5.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，

所述内机匣设置有进油通道及回油通道，所述进油通道及所述回油通道分别与所述轴承腔连通。

6.根据权利要求5所述的承力机匣，其特征在于，所述内机匣还设置有大气通道，所述大气通道与所述轴承腔连通。

7.根据权利要求6所述的承力机匣，其特征在于，还包括：通气罩，所述通气罩安装在所述大气通道的进口端。

8.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，所述外机匣设置有贯通所述第二内壁面及所述第二外壁面的引气孔。

9.根据权利要求1所述的承力机匣，其特征在于，所述外机匣设置有扩压器定位孔及扩压器连接孔。

10.一种辅助动力装置，应用于航空发动机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的承力机匣。