CN111577463A - 一种发动机进气机匣结构 - Google Patents

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Abstract

本申请属于发动机进气机匣结构设计领域，具体涉及一种发动机进气机匣结构，包括：复合材料导流体，具有：外环体，位于外环体内的内环体，在外环体、内环体之间沿周向分布的多个支板体；每个支板体的一端与外环体连接，另一端与内环体连接；金属壳体，自前端向后端延伸以覆盖复合材料导流体的部分表面，其中，其覆盖外环体外表面的部分为金属外壳体，其覆盖内环体内表面的部分为金属内壳体；进气机匣，其前端与金属外壳体后端对接；内环，在进气机匣内设置，其前端与金属内壳体后端对接；多个金属承力板，在进气机匣、内环之间沿周向分布，一端与进气机匣连接，另一端与内环连接；每个金属承力板对应与一个支板体的后端抵接。

Description

一种发动机进气机匣结构
技术领域
本申请属于发动机进气机匣结构设计领域，具体涉及一种发动机进气机匣结构。
背景技术
飞机发动机进气机匣结构是发动机的主承力框架之一，其包括进气机匣；在进气机匣内设置的内环；以及，多个在进气机匣、内环之间沿周向分布的整流支板，每个整流支板的一端与进气机匣连接、另一端与内环连接，其中，整流支板多需要具备进回油通气功能，以及具有防冰及防鸟撞能力。
当前，发动机进气机匣结构整体为钛合金焊接结构，具有较多的焊缝，其中，整流支板为能够满足回油通气、防冰及防鸟撞的功能需求更是由多个部件焊接组成，存在较多焊缝，使发动机进气机匣结构整体具有较大的应力，稳定性较差，在发动机工作过程中易发生剧烈振动，极易造成焊缝开裂，致使发动机损坏，甚至与发生灾难性事故，整体为钛合金焊接结构的发动机进气机匣结构具有加大的质量，与当前飞机减重的要求不符。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种发动机进气机匣结构，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种发动机进气机匣结构，包括：
复合材料导流体，具有：外环体，位于外环体内的内环体，在外环体、内环体之间沿周向分布的多个支板体；每个支板体的一端与外环体连接，另一端与内环体连接；
金属壳体，自前端向后端延伸以覆盖复合材料导流体的部分表面，其中，其覆盖外环体外表面的部分为金属外壳体，其覆盖内环体内表面的部分为金属内壳体；
进气机匣，其前端与金属外壳体后端对接；
内环，在进气机匣内设置，其前端与金属内壳体后端对接；
多个金属承力板，在进气机匣、内环之间沿周向分布，一端与进气机匣连接，另一端与内环连接；每个金属承力板对应与一个支板体的后端抵接。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，外环体与金属外壳体通过铆钉连接；
内环体与金属内壳体通过铆钉连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，每个支板体前端具有连接槽；
金属壳体覆盖各个支板体前端的部分为防撞金属梁；每个防撞金属梁上具有连接凸出；每个连接凸出卡入对应的连接槽，与对应的支板体通过铆钉连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，每个防撞金属梁内具有防冰通道；每个防冰通道的进口端延伸至金属外壳体，出口端延伸至金属内壳体。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，还包括：
环形金属引气管，套接在金属外壳体上，其上具有多个引气出口，以及具有用以与防冰气源连通的引气进口；
多个金属连通管，每个金属连通管的进口端对应与一个引气出口对接，出口端对应与一个防冰通道的进口端对接。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，还包括：
隔热罩，其边缘与金属内壳体连接；
防冰罩，其边缘与金属内壳体连接，与隔金属热罩之间形成集气空间；集气空间与各个防冰通道的出口端连通；防金属冰罩上具有多个与集气空间连通的防冰出气口。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，隔热罩在复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形；
防冰罩在复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形，包覆隔热罩。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，金属内壳体上具有第一环形支撑边、第二环形支撑边；
隔热罩的边缘与第一环形支撑边连接；
防冰罩内壁具有环形支撑边；环形支撑边上具有多个过气孔，与第一环形支撑边连接，与防冰罩之间具有夹缝；第二环形支撑边卡入夹缝。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，内环上具有多个凸台；
部分金属承力板厚度相对较薄，为薄壁金属承力支板；每个薄壁金属承力支板与内环连接的一端对应与一个凸台连接；
发动机进气机匣结构还包括：
多个复合材料包边，每个复合材料包边对应环绕包覆一个薄壁金属承力支板及其对应的凸台。
根据本申请的至少一个实施例，上述发动机进气机匣结构中，进气机匣上具有多个外侧进回油通孔；
内环上具有多个内侧进回油通孔；
部分金属承力板厚度相对较厚，为非薄壁金属承力支板；每个非薄壁金属承力支板内具有进回油通道；每个进回油通道的一端对应与一个外侧进回油通孔连通，另一端对应与一个内侧进回油通孔连通。
附图说明
图1是本申请实施例提供的发动机进气机匣结构中带有薄壁金属承力支板的示意图；
图2是图1的A-A向局部剖视图；
图3是图1的B-B向局部剖视图；
图4是图1中复合材料导流体的E向局部视图；
图5是图1的F向局部视图；
图6是本申请实施例提供的发动机进气机匣结构中带有非薄壁金属承力支板的示意图；
图7是图6的C-C向局部剖视图；
其中：
1-外环体；2-内环体；3-支板体；4-复合材料包边；5-金属外壳体；6-金属内壳体；7-进气机匣；8-内环；9-金属承力板；10-防撞金属梁；11-环形金属引气管；12-金属连通管；13-隔热罩；14-防冰罩；15-环形支撑边；16-凸台。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1至图7对本申请做进一步详细说明。
一种发动机进气机匣结构，包括：
复合材料导流体，具有：外环体1，位于外环体1内的内环体2，在外环体1、内环体2之间沿周向分布的多个支板体3；每个支板体3的一端与外环体1连接，另一端与内环体2连接；
金属壳体，自前端向后端延伸以覆盖复合材料导流体的部分表面，其中，其覆盖外环体1外表面的部分为金属外壳体5，其覆盖内环体2内表面的部分为金属内壳体6；
进气机匣7，其前端与金属外壳体5后端对接；
内环8，在进气机匣7内设置，其前端与金属内壳体6后端对接；
多个金属承力板9，在进气机匣7、内环8之间沿周向分布，一端与进气机匣7连接，另一端与内环8连接；每个金属承力板9对应与一个支板体3的后端抵接，将该支板体3向前端方向压紧。
对于上述实施例公开的发动机进气机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其以进气机匣7、内环8、金属承力板9构成进气机匣结构的主承力框架，其设计复合材料导流体中外环体1、内环体2、支板体3以复合材料一体成型，不存在焊缝，具有较高稳定性，且具有较轻的质量，以一体成型的金属壳体覆盖复合材料导流体的表面，可增强复合材料导流体的强度。
对于上述实施例公开的发动机进气机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其以金属承力板9、复合材料导流体、金属壳体配合的形式取代现有发动机进气机匣结构中在进气机匣7、内环8间沿周向分布的整流支板，具有相对较轻的质量，与进气机匣7、内环8的连接的焊缝可大幅降低，具有较高的结构稳定性。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，外环体1与金属外壳体5通过铆钉连接；
内环体2与金属内壳体6通过铆钉连接。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，每个支板体3前端具有连接槽；
金属壳体覆盖各个支板体3前端的部分为防撞金属梁10；每个防撞金属梁10上具有连接凸出；每个连接凸出卡入对应的连接槽，与对应的支板体3通过铆钉连接。
对于上述实施例公开的发动机进气机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，各个防撞金属梁10位于对应的支板体3前端可使其具有防鸟撞功能。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，每个防撞金属梁10内具有防冰通道；每个防冰通道的进口端延伸至金属外壳体5，出口端延伸至金属内壳体6，以供防冰气流通，从而具有防冰功能，且可降低金属部分的质量。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，还包括：
环形金属引气管11，套接在金属外壳体5上，其上具有多个引气出口，以及具有用以与防冰气源连通的引气进口；
多个金属连通管12，每个金属连通管12的进口端对应与一个引气出口对接，出口端对应与一个防冰通道的进口端对接。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，还包括：
隔热罩13，其边缘与金属内壳体6连接；
防冰罩14，其边缘与金属内壳体6连接，与隔金属热罩13之间形成集气空间；集气空间与各个防冰通道的出口端连通；防金属冰罩14上具有多个与集气空间连通的防冰出气口。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，隔热罩13在复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形；
防冰罩14在复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形，包覆隔热罩13。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，金属内壳体6上具有第一环形支撑边、第二环形支撑边；
隔热罩13的边缘与第一环形支撑边连接；
防冰罩14内壁具有环形支撑边15；环形支撑边15上具有多个过气孔，与第一环形支撑边连接，与防冰罩14之间具有夹缝；第二环形支撑边卡入夹缝，以实现隔热罩13、防冰罩14与金属内壳体间的稳定连接。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，内环上具有多个凸台16；
部分金属承力板9厚度相对较薄，该部分金属承力板9称为薄壁金属承力支板；每个薄壁金属承力支板与内环8连接的一端对应与一个凸台16连接；
发动机进气机匣结构还包括：
多个复合材料包边4，每个复合材料包边4对应环绕包覆一个薄壁金属承力支板及其对应的凸台16，以使薄壁金属承力支板与对应凸台稳固连接，且能够对薄壁金属环承力支板进行修型，使其形状与对应支板体3的形状相适配，该种复合材料包边、薄壁金属承力支板、凸台相配合的形式，在保证薄壁金属承力支板支撑作用、稳固连接的同时，具有相对较轻的质量。
在一些可选的实施例中，上述发动机进气机匣结构中，进气机匣7上具有多个外侧进回油通孔；
内环8上具有多个内侧进回油通孔；
部分金属承力板9厚度相对较厚，为非薄壁金属承力支板；每个非薄壁金属承力支板内具有进回油通道；每个进回油通道的一端对应与一个外侧进回油通孔连通，另一端对应与一个内侧进回油通孔连通，以使其具备进回油通气功能。
对于上述实施例公开的发动机进气机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其所涉及到的金属可以是钛合金金属。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发动机进气机匣结构，其特征在于，包括：
复合材料导流体，具有：外环体(1)，位于所述外环体(1)内的内环体(2)，在所述外环体(1)、所述内环体(2)之间沿周向分布的多个支板体(3)；每个所述支板体(3)的一端与所述外环体(1)连接，另一端与所述内环体(2)连接；
金属壳体，自前端向后端延伸以覆盖所述复合材料导流体的部分表面，其中，其覆盖所述外环体(1)外表面的部分为金属外壳体(5)，其覆盖所述内环体(2)内表面的部分为金属内壳体(6)；
进气机匣(7)，其前端与所述金属外壳体(5)后端对接；
内环(8)，在所述进气机匣(7)内设置，其前端与所述金属内壳体(6)后端对接；
多个金属承力板(9)，在所述进气机匣(7)、所述内环(8)之间沿周向分布，一端与所述进气机匣(7)连接，另一端与所述内环(8)连接；每个所述金属承力板(9)对应与一个所述支板体(3)的后端抵接。
2.根据权利要求1所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
所述外环体(1)与所述金属外壳体(5)通过铆钉连接；
所述内环体(2)与所述金属内壳体(6)通过铆钉连接。
3.根据权利要求1所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
每个所述支板体(3)前端具有连接槽；
所述金属壳体覆盖各个所述支板体(3)前端的部分为防撞金属梁(10)；每个所述防撞金属梁(10)上具有连接凸出；每个所述连接凸出卡入对应的连接槽，与对应的支板体(3)通过铆钉连接。
4.根据权利要求3所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
每个所述防撞金属梁(10)内具有防冰通道；每个所述防冰通道的进口端延伸至所述金属外壳体(5)，出口端延伸至所述金属内壳体(6)。
5.根据权利要求4所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
还包括：
环形金属引气管(11)，套接在所述金属外壳体(5)上，其上具有多个引气出口，以及具有用以与防冰气源连通的引气进口；
多个金属连通管(12)，每个所述金属连通管(12)的进口端对应与一个所述引气出口对接，出口端对应与一个所述防冰通道的进口端对接。
6.根据权利要求4所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
还包括：
隔热罩(13)，其边缘与所述金属内壳体(6)连接；
防冰罩(14)，其边缘与所述金属内壳体(6)连接，与所述隔金属热罩(13)之间形成集气空间；所述集气空间与各个所述防冰通道的出口端连通；所述防金属冰罩(14)上具有多个与所述集气空间连通的防冰出气口。
7.根据权利要求6所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
所述隔热罩(13)在所述复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形；
所述防冰罩(14)在所述复合材料导流体的后端向前端方向凸起，呈锥形，包覆所述隔热罩(13)。
8.根据权利要求7所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
所述金属内壳体(6)上具有第一环形支撑边、第二环形支撑边；
所述隔热罩(13)的边缘与所述第一环形支撑边连接；
所述防冰罩(14)内壁具有环形支撑边(15)；所述环形支撑边(15)上具有多个过气孔，与所述第一环形支撑边连接，与所述防冰罩(14)之间具有夹缝；所述第二环形支撑边卡入所述夹缝。
9.根据权利要求1所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
所述内环(8)上具有多个凸台(16)；
部分金属承力板(9)厚度相对较薄，为薄壁金属承力支板；每个所述薄壁金属承力支板与所述内环(8)连接的一端对应与一个所述凸台(16)连接；
所述发动机进气机匣结构还包括：
多个复合材料包边(4)，每个所述复合材料包边(4)对应环绕包覆一个所述薄壁金属承力支板及其对应的凸台(16)。
10.根据权利要求1所述的发动机进气机匣结构，其特征在于，
所述进气机匣(7)上具有多个外侧进回油通孔；
所述内环(8)上具有多个内侧进回油通孔；
部分金属承力板(9)厚度相对较厚，为非薄壁金属承力支板；每个非薄壁金属承力支板内具有进回油通道；每个所述进回油通道的一端对应与一个所述外侧进回油通孔连通，另一端对应与一个所述内侧进回油通孔连通。
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