CN112012847B - 一种异形喷管隔热屏的热补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种异形喷管隔热屏的热补偿装置，涉及航空发动机喷管技术领域。该热补偿装置包括异形隔热屏，所述异形隔热屏的外侧均匀间隔固定多个L型支架，所述L型支架的纵向段上装配吊耳，并且，所述吊耳与L型支架纵向段之间的装配处留有装配间隙，使所述吊耳与L型支架活动连接；所述L型支架的纵向段上用于装配吊耳的装配孔为圆孔或腰形孔。本发明利用装配在异形隔热屏外表面的L型支架、吊耳、弓形架组合结构，以实现将异形隔热屏受热后的径向热变形有效转化到轴线方向和圆周方向，保证内外涵流道型面尺寸，确保喷管气动、隐身性能。
Description
技术领域
本公开涉及航空发动机喷管技术领域，尤其涉及一种异形喷管隔热屏的热补偿装置。
背景技术
高隐身性能是未来飞行器研究发展的趋势。而低可探测大曲率异形喷管设计技术正是基于此而提出来的一种新的隐身技术，低可探测大曲率异形喷管既具备好的隐身性能，同时也具备利于与后机体一体化设计的优势，是近年来的研究热点。
相对于传统轴对称喷管，低可探测大曲率异形喷管具有非轴对称型的截面及弯曲的中心线，要求具备完全遮挡后向可视高温部件的能力，在喷管的结构设计中尚属先例。同时工作状态下发动机气流施加到非轴对称的内流道型面上，壁面静压不能够像传统的轴对称喷管一样“周向自平衡”，即在喷管同一轴向的周向壁面上静压梯度较大，且随着气流的流动，在喷管同一轴向的周向壁面上最高壁温与最低壁温差值也较大。
在工作状态下，异形喷管隔热屏与外机匣的连接结构设计的结果关系到喷管内外涵流道型面尺寸能否保证以满足气动、隐身等性能要求，同时异形隔热屏在高温高压主流燃气与高压冷却气的综合作用下自身热变形的有效释放直接关系到零件不被破坏，不至威胁到整机和部件的使用安全。
目前异形喷管设计处于起步阶段，有效的异形喷管隔热屏热补偿连接结构研究尚不深入，急需一种能够适应高温、高压工作环境的组合热补偿连接结构来满足异形喷管的功能需求。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种用于高温、高压环境下的异形喷管隔热屏的热补偿装置，利用装配在异形隔热屏外表面的L型支架、吊耳、弓形架组合结构，以实现将异形隔热屏受热后的径向热变形有效转化到轴线方向和圆周方向，保证内外涵流道型面尺寸，确保喷管气动、隐身性能。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种异形喷管隔热屏的热补偿装置，包括异形隔热屏，所述异形隔热屏的外侧均匀间隔固定多个L型支架，所述L型支架的纵向段上装配吊耳，并且，所述吊耳与L型支架纵向段之间的装配处留有装配间隙，使所述吊耳与L型支架活动连接；所述L型支架的纵向段上用于装配吊耳的装配孔为圆孔或腰形孔。
进一步地，还包括设置于异形隔热屏出口端外侧壁的多个弓形架，还包括与外机匣固定连接的压板，所述压板呈挂耳状，所述弓形架悬挂于所述压板上，使所述弓形架与压板活动连接；通过所述弓形架，使所述异形隔热屏出口端与外机匣连接。
进一步地，所述压板的顶部焊接圆螺母，弓形架的顶部开设该圆螺母的配合孔，使所述圆螺母穿过该配合孔与外机匣固定连接。
进一步地，所述弓形架顶部的配合孔为沿轴向的腰形孔。
进一步地，所述弓形架的两侧开设固定孔，并在该固定孔中通过铆钉将所述弓形架与异形隔热屏固定连接，还包括定距套，所述铆钉同时将所述定距套与异形隔热屏固定。
进一步地，所述弓形架的两侧的固定孔为沿周向的腰形孔。
进一步地，所述L型支架的纵向段与吊耳之间通过吊耳螺栓和吊耳螺母固定连接，并且，该吊耳螺母与吊耳的接触部分设有垫片。
进一步地，所述吊耳的头部与喷管机匣连接。
进一步地，所述L型支架通过铆钉铆接在所述异形隔热屏外侧。
本发明的异形喷管隔热屏的热补偿装置，其有益效果在于：本发明的异形喷管隔热屏组合热补偿连接结构，能够实现异形隔热屏受热后的径向热变形有效转化到轴线方向和圆周方向，保证内外涵流道型面尺寸，确保喷管气动、隐身性能。同时异形隔热屏外表面的热补偿组合连接结构也可以增强薄壁隔热屏的强度、刚度，保障整机和部件的使用安全。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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它的附图。
图1为本发明异形喷管隔热屏的热补偿装置结构示意图；
图2为图1中A处的局部结构示意图；
图3为本发明异形喷管隔热屏的热补偿装置的L型支架剖视图；
图4为图1中B处的局部结构示意图；
图5为本发明异形喷管隔热屏的热补偿装置中弓形架结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。
如图1-5所示，本公开实施例提供一种异形喷管隔热屏的热补偿装置，包括异形隔热屏1，所述异形隔热屏1的外侧均匀间隔固定L型支架2，具体地，异形隔热屏1外侧通过铆钉铆接多个L型支架2，所述L型支架2的纵向段上装配吊耳3，所述吊耳3的头部与喷管机匣连接，所述吊耳3与L型支架2纵向段之间的装配处留有装配间隙，使所述吊耳3与L型支架2活动连接；所述L型支架2的纵向段上用于装配吊耳3的装配孔为圆孔或腰形孔。优选的结构是，所述L型支架2的纵向段与吊耳3之间通过吊耳螺栓9和吊耳螺母10固定连接，并且，该吊耳螺母10与吊耳3的接触部分设有垫片11。
在一种优选的实施方式中，还包括设置于异形隔热屏1出口端外侧壁的多个弓形架4，还包括与外机匣固定连接的压板5，所述压板5呈挂耳状，所述弓形架4悬挂于所述压板5上，使所述弓形架4与压板5活动连接；通过所述弓形架4，使所述异形隔热屏1出口端与外机匣连接。
具体地，所述压板5的顶部焊接圆螺母6，弓形架4的顶部开设该圆螺母6的配合孔，使所述圆螺母6穿过该配合孔与外机匣固定连接。优选的，所述弓形架4顶部的配合孔为沿轴向的腰形孔。
在一种优选的实施方式中，所述弓形架4的两侧开设固定孔，并在该固定孔中通过铆钉7将所述弓形架4与异形隔热屏1固定连接，还包括定距套8，所述铆钉7同时将所述定距套8与异形隔热屏1固定。进一步优选的，所述弓形架4的两侧的固定孔为沿周向的腰形孔。
本发明的热补偿装置主要由异形隔热屏1、L型支架2、弓形架4、吊耳3构成。本连接结构的主要目的是将异形隔热屏受热后的径向热变形有效转化到轴线方向和圆周方向。其中L型支架2通过铆钉铆接在异形隔热屏1外侧，在L型支架2纵向段的凸耳圆孔或腰型孔处通过吊耳螺栓9、吊耳螺母10、垫片11固定吊耳3，吊耳3头部与喷管机匣连接；通过L型支架2纵向段的凸耳处的圆孔、椭圆孔配合结构实现异形隔热屏1沿圆周方向热膨胀的释放，通过在吊耳3下方凹槽与L型支架2纵向段的凸耳间预留装配间隙来实现异形隔热屏1轴线方向热膨胀的释放。在流道高度较进口侧显著降低的异形隔热屏出口端设置弓形架4与外机匣连接，其中弓形架4的顶部装配有焊接了圆螺母6的压板5，压板5与弓形架4之间留有装配间隙，且弓形架4顶部配合孔为沿轴向腰形孔，以保证轴向热膨胀的释放；弓形架4底部与异形隔热屏1之间采用接触结构，即铆钉7将定距套8与异形隔热屏1铆接在一起，避免将较大的铆紧力施加在弓形架4上，限制异形隔热屏1的热变形，同时弓形架4底部的配合孔为沿周向腰形孔，以保证周向热膨胀的有效释放。通过上述组合连接结构可保证热态下异形隔热屏的径向热变形有效转化到轴线方向和圆周方向，同时增强异形薄壁隔热屏的强度、刚度，保障工作安全。
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技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，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以权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，包括异形隔热屏，所述异形隔热屏的外侧均匀间隔固定多个L型支架，所述L型支架的纵向段上装配吊耳，并且，所述吊耳与L型支架纵向段之间的装配处留有装配间隙，使所述吊耳与L型支架活动连接；所述L型支架的纵向段上用于装配吊耳的装配孔为圆孔或腰形孔；
还包括设置于异形隔热屏出口端外侧壁的多个弓形架，还包括与外机匣固定连接的压板，所述压板呈挂耳状，所述弓形架悬挂于所述压板上，使所述弓形架与压板活动连接；通过所述弓形架，使所述异形隔热屏出口端与外机匣连接；
所述压板的顶部焊接圆螺母，弓形架的顶部开设该圆螺母的配合孔，使所述圆螺母穿过该配合孔与外机匣固定连接。
2.根据权利要求1所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述弓形架顶部的配合孔为沿轴向的腰形孔。
3.根据权利要求2所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述弓形架的两侧开设固定孔，并在该固定孔中通过铆钉将所述弓形架与异形隔热屏固定连接，还包括定距套，所述铆钉同时将所述定距套与异形隔热屏固定。
4.根据权利要求3所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述弓形架的两侧的固定孔为沿周向的腰形孔。
5.根据权利要求1所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述L型支架的纵向段与吊耳之间通过吊耳螺栓和吊耳螺母固定连接，并且，该吊耳螺母与吊耳的接触部分设有垫片。
6.根据权利要求1所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述吊耳的头部与喷管机匣连接。
7.根据权利要求1所述异形喷管隔热屏的热补偿装置，其特征在于，所述L型支架通过铆钉铆接在所述异形隔热屏外侧。
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