CN110821583B - 机匣筒体的边缘连接结构和机匣 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种提供的机匣筒体的边缘连接结构和机匣，属于发动机技术领域。其中机匣筒体的边缘连接结构包括：机匣筒体、过渡斜坡和安装边，所述机匣筒体的边缘与所述过渡斜坡的一端连接，所述过渡斜坡的另一端与所述安装边的端部连接；所述机匣筒体、所述过渡斜坡和所述安装边一体成型。这样，通过在复合材料垂直翻边结构安装边的基础上，增加过渡斜坡，并在过渡段下方通过填充纤维及树脂，通过机械加工形成止口，过渡斜坡的倾角可根据机匣受载情况和相邻零件结构进行优化设计寻求最优方案。该方案可充分获得全复合材料机匣减重收益，同时方便与相邻构件的装配和实现工作过程中的径向定心。
Description
技术领域
本发明属于发动机技术领域，尤其涉及一种机匣筒体的边缘连接结构和机匣。
背景技术
航空发动机里的机匣纵向安装边的结构较为重要，现有的复合材料机机匣纵向安装结构包括复合材料树脂翻边结构安装边和复合材料筒体铆接金属结构安装边。由于复合材料增强纤维弯折半径不能太小(一般在R4～R8，半径过小易导致纤维折断，失去连续纤维增强的效果)，导致安装边位置直角区域需要通过另外填充增强纤维及树脂并通过后期机械加工形成直角，这种工艺过程导致安装边直角填充区域容易形成制造缺陷。直角结构安装边与相邻机匣装配时，只能通过圆周上多个精密螺栓实现径向定位，螺栓孔加工精度要求高，耗时耗力，且与相邻零件装配难度大，同时发动机工作过程中精密螺栓对安装边螺栓孔的挤压应力很大，降低了复合材料机匣的可靠性。金属安装边增加了结构重量，机匣整体刚性较差，而复合材料筒体上大量铆钉孔导致结构可靠性降低，同时由于金属件和复合材料在工作条件下存在变形不协调，容易在铆钉孔处形成空隙导致机匣漏气。
可见，现有的边缘连接结构存在装配难度较大或者可靠性较低容易导致机匣漏气的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种机匣筒体的边缘连接结构和机匣，至少解决上述部分技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种机匣筒体的边缘连接结构，包括：
机匣筒体、过渡斜坡和安装边，所述机匣筒体的边缘与所述过渡斜坡的一端连接，所述过渡斜坡的另一端与所述安装边的端部连接；
所述机匣筒体、所述过渡斜坡和所述安装边一体成型。
可选的，所述过渡斜坡和所述安装边连接处的外缘形成有填充止口。
可选的，所述填充止口与所述过渡斜坡一体成型。
可选的，所述安装边与所示机匣筒体的相邻零件贴合，所述填充止口与所述相邻零件的止口匹配。
可选的，所述过渡斜坡为具备预设弧度的弧形斜坡。
可选的，所述机匣筒体、所述过渡斜坡、所述安装边和所述填充止口均采用相同材料制成。
第二方面，本发明实施例提供了一种机匣，包括机匣筒体，以及如第一方面中任一项所述的机匣筒体的边缘连接结构。
上述本发明实施例提供的机匣筒体的边缘连接结构和机匣，包括：机匣筒体、过渡斜坡和安装边，所述机匣筒体的边缘与所述过渡斜坡的一端连接，所述过渡斜坡的另一端与所述安装边的端部连接；所述机匣筒体、所述过渡斜坡和所述安装边一体成型。这样，通过在复合材料垂直翻边结构安装边的基础上，增加过渡斜坡，并在过渡段下方通过填充纤维及树脂，通过机械加工形成止口，过渡斜坡的倾角可根据机匣受载情况和相邻零件结构进行优化设计寻求最优方案。该方案可充分获得全复合材料机匣减重收益，同时方便与相邻构件的装配和实现工作过程中的径向定心。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种机匣筒体的边缘连接结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的机匣筒体的边缘连接结构的铺层和填充止口的局部结构示意图；
图3为本发明实施例提供的机匣筒体的边缘连接结构的铺层和填充止口的局部结构示意图；
图4为本发明实施例提供的机匣筒体的边缘连接结构的铺层和完整填充的填充止口与相邻零件装配示意图；
图5为本发明实施例提供的匣筒体为锥型时机匣的铺层和完整填充的填充止口与相邻零件装配示意图。
附图标记汇总：
1-机匣筒体、2-过渡斜坡、3-安装边、4-填充止口、5-相邻零件、6-复合材料铺层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
参见图1，为本发明实施例提供的一种机匣筒体的边缘连接结构的结构示意图。如图1所示，包括：
机匣筒体1、过渡斜坡2和安装边3，所述机匣筒体1的边缘与所述过渡斜坡2的一端连接，所述过渡斜坡2的另一端与所述安装边3的端部连接；
所述机匣筒体1、所述过渡斜坡2和所述安装边3一体成型。
可选的，所述过渡斜坡2和所述安装边3连接处的外缘形成有填充止口4。
可选的，所述填充止口4与所述过渡斜坡2一体成型。
可选的，所述安装边3与所示机匣筒体1的相邻零件贴合，所述填充止口4与所述相邻零件的止口匹配。
可选的，所述过渡斜坡2为具备预设弧度的弧形斜坡。
可选的，所述机匣筒体1、所述过渡斜坡2、所述安装边3和所述填充止口4均采用相同材料制成。
下面将结合附图，具体解释下本实施例提供的机匣筒体的边缘连接结构的实施过程。
如图1至图5，在复合材料机匣安装边3竖直段与机匣筒体1之间增加过渡斜坡2，并根据与复合材料机匣相邻零件的结构，在过渡斜坡2下方制备填充止口4，使其与相邻零件5配合实现径向定位。
图2给出翻边结构铺层结构示意图。机匣筒体1、过渡斜坡2、安装边3竖直段为复合材料预浸料连续铺贴形成，填充止口4区域另外铺贴，经过共固化成型后，通过机械加工保证止口位置的尺寸精度。
对于填充止口区域，可根据实际需要调整填充形式。如图3所示，在过渡斜坡下方填充完整形成填充止口4，与相邻零件可形成近乎平滑过渡的流道，降低气动损失。
对于复合材料机匣而言，其筒体部位除了是圆柱形之外，还有可能是圆锥形，如图4、5所示，这类机匣的安装边均可采用过渡斜坡加填充止口的形式。
该结构通过配合止口方便装配过程和实现工作中径向定心，其安装边螺栓孔不承受挤压应力，故可靠性高于传统全复合材料安装边结构。相比于金属安装边铆接复材筒体的结构形式，该结构可在实现显著结构减重，同时机匣开孔少，密封性和可靠性也更好。带过渡斜坡的全复合材料安装边结构的制备工艺复杂度相比传统全复合材料安装边结构并无明显增加，其后续机械加工量也基本相当，故其制备成本的增加较小。同时其安装边的连接螺栓可使用普通螺栓(传统全复合材料安装边结构需要使用精密螺栓)，可节约成本。
此外，本发明实施例提供了一种机匣，包括机匣筒体，以及如上述实施例中所述的机匣筒体的边缘连接结构。
上述本发明实施例提供的机匣，包括机匣筒体的边缘连接结构，通过在复合材料垂直翻边结构安装边的基础上，增加过渡斜坡，并在过渡段下方通过填充纤维及树脂，通过机械加工形成止口，过渡斜坡的倾角可根据机匣受载情况和相邻零件结构进行优化设计寻求最优方案。该方案可充分获得全复合材料机匣减重收益，同时方便与相邻构件的装配和实现工作过程中的径向定心。本实施例提供的机匣的具体实施过程可以参见上述图1至图5所示的机匣筒体的边缘连接结构的具体实施过程，在此不再一一赘述。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的而技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应当以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种机匣筒体的边缘连接结构，其特征在于，包括：机匣筒体、过渡斜坡和安装边，所述机匣筒体的边缘与所述过渡斜坡的一端连接，所述过渡斜坡的另一端与所述安装边的端部连接；所述过渡斜坡和所述安装边连接处的外缘形成有填充止口；
所述机匣筒体、所述过渡斜坡和所述安装边一体成型。
2.根据权利要求1所述的边缘连接结构，其特征在于，所述填充止口与所述过渡斜坡一体成型。
3.根据权利要求2所述的边缘连接结构，其特征在于，所述安装边与所示机匣筒体的相邻零件贴合，所述填充止口与所述相邻零件的止口匹配。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的边缘连接结构，其特征在于，所述过渡斜坡为具备预设弧度的弧形斜坡。
5.根据权利要求4所述的边缘连接结构，其特征在于，所述机匣筒体、所述过渡斜坡、所述安装边和所述填充止口均采用相同材料制成。
6.一种机匣，其特征在于，包括机匣筒体，以及如权利要求1至5中任一项所述的机匣筒体的边缘连接结构。
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