CN112796882B - 一种涡轮螺旋桨发动机反推系统 - Google Patents

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Abstract

一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，涉及到航空发动机领域，包括外壳机构、内壳机构、风扇机构和转轴机构，外壳前半部上设置有可打开、可闭合的第一交换孔；内壳机构包括相互固定连接的内壳体和连接架；内壳体的一端与外壳机构的前半部固定；连接架的一端与外壳机构的后半部固定；内壳体与连接架的连接处设置有可打开、可闭合的第二交换孔；风扇机构包括位于内壳体内的扇叶；转轴机构包括用于驱动扇叶转动的转轴和支撑转轴的底座，底座上开设有可打开、可闭合的出风孔；本方案不同于传统的需要减速齿轮来实现减速，通过打开、关闭相应的第一交换孔、第二交换孔和出风孔就完成飞机的减速，使得整个发动机的结构更加的简单，其造价成本更低。

Description

一种涡轮螺旋桨发动机反推系统
技术领域
本发明涉及到航空发动机领域，具体为一种涡轮螺旋桨发动机反推系统。
背景技术
在航空飞行中，飞机降落时需要减速，常见的有通过反推装置、扰流板、机轮刹车等方式来减速，反推装置通过改变喷射气流的流向，产生与推进力方向相反的力来使飞机减速；常见的反推装置主要包括折流板反推、叶栅式反推和折流门反推，但是这些反推装置一般用于涡喷发动机和涡轮风扇发动机，未有涉及延伸到涡轮螺旋桨发动机，因此对于如何将反推装置设计在涡轮螺旋桨发动机使得涡轮螺旋桨发动机具有较佳的减速制动性能，依旧是设计人员需要攻克的难题。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本方案提出了一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，通过对其结构的设计，将其运用到涡轮螺旋桨发动机上，使得涡轮螺旋桨发动机具有较佳的减速性能。
本发明提出的技术方案如下：
一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，包括外壳机构、内壳机构、风扇机构和转轴机构，所述外壳机构呈流线椭圆状，所述外壳机构具有前半部和后半部，所述外壳前半部上设置有可打开、可闭合的第一交换孔；所述内壳机构位于所述外壳机构内部，所述内壳机构包括相互固定连接的内壳体和连接架；所述内壳体的一端与所述外壳机构的前半部固定；所述连接架的一端与所述外壳机构的后半部固定；所述内壳体与所述连接架的连接处设置有可打开、可闭合的第二交换孔；所述风扇机构包括位于所述内壳体内的扇叶；所述转轴机构包括用于驱动所述扇叶转动的转轴和支撑所述转轴的底座，所述底座上开设有可打开、可闭合的出风孔；
加速操作时，所述第一交换孔、第二交换孔关闭，所述扇叶的转动使得气流从所述内壳体的开口处进入，从所述底座的出风口处排出；
减速操作时，所述底座的出风口关闭，所述扇叶的转动使得气流从所述内壳体的开口处进入，依次经过第二交换孔、第一交换孔后反向排出。
进一步的，所述风扇机构还包括风扇套壳和套杆，所述位于所述内壳体内并与所述内壳体固定连接，所述扇叶设置在所述风扇套壳内，所述扇叶通过一轴承可转动的设置在所述套杆上，所述套杆的一端设置有头部尖端部，另一端与所述转轴套接；所述转轴转动产生的传动通过所述套杆、轴承使得所述扇叶转动以吸取气流。
进一步的，所述扇叶为具有十六片环形发散叶片的扇叶。
进一步的，所述转轴机构还包括转轴套壳，所述转轴套壳通过转接架与所述风扇套壳固定连接，所述底座固定在所述转轴套壳的另一端；所述转轴套壳内设置有定子绕组和与所述定子绕组配合的转子，所述转子套接固定在所述转轴上，所述转子相对于所述定子绕组的转动使得所述转轴转动。
进一步的，所述转轴机构还包括塑胶环扣、O型圈、传动杆、平衡块轴承夹和轴承压板；所述塑胶环扣有两个，两个所述塑胶环扣套接在所述转轴上并分别位于所述转子的左右两端；所述O型圈有两个，两个所述O型圈套接在所述转轴上并分别位于所述转子的左右两端；所述传动杆与所述转轴同轴固定连接并位于所述转轴靠近所述底座的一端，所述平衡块套接固定在所述传动杆上；所述轴承夹与所述轴承压板均套接在所述转轴上并位于所述传动杆与所述转子之间。
进一步的，所述转轴机构还包括后盖，所述转轴靠近所述底座的一端具有尾部尖端部，所述后盖的一端与所述尾部尖端部固定，另一端与所述转轴套壳固定。
采用本技术方案所达到的有益效果为：
本方案通过对反推系统的结构进行设计，实现了涡轮螺旋桨发动机的减速；本方案不同于传统的需要减速齿轮来实现减速，而是在飞机减速的时候，通过打开、关闭相应的第一交换孔、第二交换孔和出风孔就完成飞机的减速，使得整个发动机的结构更加的简单，其造价成本更低。
附图说明
图1为发明在使用时的结构示意图。
图2为发明的整体剖面结构示意图。
图3为发明的外壳机构结构示意图。
图4为发明的内壳机构结构示意图。
图5为发明的风扇机构结构示意图。
图6为发明的转轴机构结构示意图。
其中：10外壳机构、11前半部、12后半部、13第一交换孔、20内壳机构、21内壳体、22连接架、23第二交换孔、30风扇机构、31扇叶、32风扇套壳、33套杆、34轴承、35头部尖端部、40转轴机构、41转轴、42底座、43转轴套壳、44转接架、45定子绕组、46转子、47后盖、48尾部尖端部、401塑胶环扣、402O型圈、403传动杆、404平衡块、405轴承夹、406轴承压板、421出风孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
本实施例提出了一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，通过对该反推系统进行结构设计，可以实现将其运用到涡轮螺旋桨发动机上，使得涡轮螺旋桨发动机具有较佳的减速性能。
参见图1-图6，具体的，反推系统包括外壳机构10、内壳机构20、风扇机构30和转轴机构40，外壳机构10、内壳机构20、风扇机构30和转轴机构40相互配合组成了反推系统。
其中，参见图1-图4，图外壳机构10呈流线椭圆状，通过将其设置流线型的椭圆状结构，来减小气流产生的风阻；为了便于后文的说明，这里定义外壳机构10具有前半部11和后半部12；其中在外壳机构10的前半部11上设置有可打开、可闭合的第一交换孔13。
这里的第一交换孔13可打开和可闭合应该理解为：第一交换孔13可以通过控制系统(未画出)进行控制，使其拥有开启和闭合的功能，即第一交换孔13处于开启状态时，外壳机构10的内部空间与外界是相通的，气流可以通过第一交换孔13实现流动；在第一交换孔13处于闭合状态时，外壳机构10的内部空间与外界是独立的。
内壳机构20设置在外壳机构10内部，使得外壳机构10对内壳机构20形成有效的包裹保护；其中，内壳机构20包括相互固定连接的内壳体21和连接架22；内壳体21的一端与外壳机构10的前半部11固定；连接架22的一端与外壳机构10的后半部12固定；同时内壳体21与连接架22的连接处设置有可打开、可闭合的第二交换孔23。
这里设置第二交换孔23实现了内壳体21的内部空间与外壳机构10的内部空间的相通，即当第二交换孔23处于打开状态时，气流可从内壳体21的开口处流入，经过第二交换孔23流向外壳机构10的内部。
需要注意的是，这里设计的第一交换孔13和第二交换孔23主要用于实现反推，即第一交换孔13和第二交换孔23的开启或者关闭是通过控制系统(未画出)同时控制的，即第一交换孔13和第二交换孔23将同步的开启和同步的闭合；这样，气流从内壳体21的开口处进入，再从外壳机构10的前半部11释放，从而实现了气流的反冲以达到减速的目的。
气流能够从内壳体21的开口处进入是通过风扇机构30和转轴机构40配合实现的。
具体的，参见图1-图2、图5，风扇机构30包括位于内壳体21内的扇叶31；转轴机构40包括用于驱动扇叶31转动的转轴41和支撑转轴41的底座42，同时底座42上开设有可打开、可闭合的出风孔421。
这样在反推系统进行加速操作时，第一交换孔13、第二交换孔23关闭，扇叶31的转动使得气流从内壳体21的开口处进入，从底座42的出风孔421处排出。
反推系统进行减速操作时，底座42的出风孔421关闭，第一交换孔13、第二交换孔23同时开启，扇叶31的转动使得气流从内壳体21的开口处进入，依次经过第二交换孔23、第一交换孔13后反向排出，从而形成气流反冲。
为了进一步的优化整体结构，风扇机构30还包括风扇套壳32和套杆33，其中，风扇套壳32位于内壳体21内并与内壳体21固定连接，扇叶31设置在风扇套壳32内，风扇套壳32包裹着扇叶31，以保护扇叶31的正常运行；扇叶31通过一轴承34可转动的设置在套杆33上，套杆33的一端设置有头部尖端部35，另一端与转轴41套接；这样转轴41转动产生的传动力通过套杆33、轴承34使得扇叶31转动以吸取气流。
可选的，扇叶31为具有十六片环形发散叶片的扇叶，当然，在具体的结构设置中，扇叶31的叶片数可以根据实际情况设计个数。
具体的，参见图1-图2、图6，转轴机构40还包括转轴套壳43，转轴套壳43通过转接架44与风扇套壳32固定连接；这里在转轴套壳43与风扇套壳32之间设置转接架44，使得两壳套之间的连接更加的稳定；上文描述的底座42固定在转轴套壳43的另一端，可以理解为，在转轴套壳43的一端固定了转接架44，另一端固定了底座42。
转轴套壳43内设置有定子绕组45和与定子绕组45配合的转子46，转子46套接固定在转轴41上，转子46相对于定子绕组45的转动使得转轴41转动，从而实现对扇叶31的驱动。
本实施例中，所述转轴机构还包括塑胶环扣401、O型圈402、传动杆403、平衡块404、轴承夹405和轴承压板406；其中塑胶环扣401有两个，两个塑胶环扣401套接在转轴41上并分别位于转子46的左右两端；O型圈402有两个，两个O型圈套接在转轴41上并分别位于转子46的左右两端；传动杆403与转轴41同轴固定连接并位于转轴41靠近底座42的一端，平衡块404套接固定在传动杆403上，这里通过传动杆403与平衡块404的相互配合，能够有效的保证扇叶31的旋转转动；轴承夹405与轴承压板406均套接在转轴41上并位于传动杆403与转子46之间。
本实施例中，转轴机构40还包括后盖47，转轴41靠近底座42的一端具有尾部尖端部48，后盖47的一端与尾部尖端部48固定，另一端与转轴套壳43固定。
通过在转轴机构40的尾端设置后盖47，通过后盖47使得转轴41与转轴套壳相互连接，保证了转轴41的稳定性。
本方案通过对反推系统的结构进行设计，实现了涡轮螺旋桨发动机的减速；本方案不同于传统的需要减速齿轮来实现减速，而是在飞机减速的时候，通过打开、关闭相应的第一交换孔、第二交换孔和出风孔就完成飞机的减速，使得整个发动机的结构更加的简单，其造价成本更低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，包括外壳机构(10)、内壳机构(20)、风扇机构(30)和转轴机构(40)，其特征在于，
所述外壳机构(10)呈流线椭圆状，所述外壳机构(10)具有前半部(11)和后半部(12)，所述前半部(11)上设置有可打开、可闭合的第一交换孔(13)；
所述内壳机构(20)位于所述外壳机构(10)内部，所述内壳机构(20)包括相互固定连接的内壳体(21)和连接架(22)；所述内壳体(21)的一端与所述外壳机构(10)的前半部(11)固定；所述连接架(22)的一端与所述外壳机构(10)的后半部(12)固定；所述内壳体(21)与所述连接架(22)的连接处设置有可打开、可闭合的第二交换孔(23)；
所述风扇机构(30)包括位于所述内壳体(21)内的扇叶(31)；
所述转轴机构(40)包括用于驱动所述扇叶(31)转动的转轴(41)和支撑所述转轴(41)的底座(42)，所述底座(42)上开设有可打开、可闭合的出风孔(421)；
加速操作时，所述第一交换孔(13)、第二交换孔(23)关闭，所述扇叶(31)的转动使得气流从所述内壳体(21)的开口处进入，从所述底座(42)的出风口处排出；
减速操作时，所述底座(42)的出风口关闭，所述扇叶(31)的转动使得气流从所述内壳体(21)的开口处进入，依次经过第二交换孔(23)、第一交换孔(13)后反向排出。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，其特征在于，所述风扇机构(30)还包括风扇套壳(32)和套杆(33)，所述风扇套壳(32)位于所述内壳体(21)内并与所述内壳体(21)固定连接，所述扇叶(31)设置在所述风扇套壳(32)内，所述扇叶(31)通过一轴承(34)可转动的设置在所述套杆(33)上，所述套杆(33)的一端设置有头部尖端部(35)，另一端与所述转轴(41)套接；所述转轴(41)转动产生的传动力通过所述套杆(33)、轴承(34)使得所述扇叶(31)转动以吸取气流。
3.根据权利要求2所述的一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，其特征在于，所述扇叶(31)为具有十六片环形发散叶片的扇叶(31)。
4.根据权利要求2所述的一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，其特征在于，所述转轴机构(40)还包括转轴套壳(43)，所述转轴套壳(43)通过转接架(44)与所述风扇套壳(32)固定连接，所述底座(42)固定在所述转轴套壳(43)的另一端；所述转轴套壳(43)内设置有定子绕组(45)和与所述定子绕组(45)配合的转子(46)，所述转子(46)套接固定在所述转轴(41)上，所述转子(46)相对于所述定子绕组(45)的转动使得所述转轴(41)转动。
5.根据权利要求4所述的一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，其特征在于，所述转轴机构(40)还包括塑胶环扣(401)、O型圈(402)、传动杆(403)、平衡块(404)、轴承夹(405)和轴承压板(406)；所述塑胶环扣(401)有两个，两个所述塑胶环扣(401)套接在所述转轴(41)上并分别位于所述转子(46)的左右两端；所述O型圈(402)有两个，两个所述O型圈(402)套接在所述转轴(41)上并分别位于所述转子(46)的左右两端；所述传动杆(403)与所述转轴(41)同轴固定连接并位于所述转轴(41)靠近所述底座(42)的一端，所述平衡块(404)套接固定在所述传动杆(403)上；所述轴承夹(405)与所述轴承压板(406)均套接在所述转轴(41)上并位于所述传动杆(403)与所述转子(46)之间。
6.根据权利要求5所述的一种涡轮螺旋桨发动机反推系统，其特征在于，所述转轴机构(40)还包括后盖(47)，所述转轴(41)靠近所述底座(42)的一端具有尾部尖端部(48)，所述后盖(47)的一端与所述尾部尖端部(48)固定，另一端与所述转轴套壳(43)固定。
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