CN112881026B - 叶片稠密度可调试验反推叶栅 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种叶片稠密度可调试验反推叶栅，其包括中空的固定框架组件、多排轴向固定轨道、多排可移动叶片和多排叶片定位插片，所述轴向固定轨道相互间隔地固定在所述固定框架组件内，所述可移动叶片纵向间隔地插设在多排所述轴向固定轨道上，所述叶片定位插片插设在对应的所述轴向固定轨道上，且与多排所述可移动叶片相互交叉，实现对所述可移动叶片的定位。本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅可通过叶片滑动、增减叶片数量调节叶栅排气流量，大大降低试验成本、安装简易，可获取较多试验数据，便于叶栅结构优化设计。

Description

叶片稠密度可调试验反推叶栅

技术领域

本发明涉及涡轮风扇发动机反推技术领域，特别涉及一种叶片稠密度可调试验反推叶栅。

背景技术

在涡轮风扇发动机反推技术中，反推装置可以改变发动机推力的方向，用来缩短飞机着陆时的滑跑距离。反推装置将发动机排出的气体向前折转一定角度，从而在正常推力相反的方向上产生推力分量，达到使飞机减速的目的。

反推装置可以帮助飞机在湿滑的跑道上降落，又可以在飞机起飞失败时作为紧急制动装置使用，反推叶栅是反推装置改变发动机排气流动方向的关键组件。

图1为现有技术中大涵道比涡扇发动机的局部示意图。图2为现有技术中叶片稠密度参数示意图。图3为现有技术中常规叶栅试验的结构示意图。

如图1所示，当飞机降落，反推装置工作，气流通过外涵流道10、依次经反推进口20、反推叶栅流道30、反推出口40排出发动机。反推前端与扭矩盒 50、后端与叶栅支撑环60均通过紧固件进行连接。

如图2所示，其中叶栅轴向长度尺寸a不变，通过调整叶片数量改变叶片间距值b，进而改变叶栅的稠密度，进而改变气流出口面积。反推叶片稠密度是叶栅设计的关键参数，叶片稠密度设计需借助仿真分析和试验完成。由于叶栅为多孔格栅式结构、制造精度要求高，导致整体式叶栅制造工艺复杂、成本高。

如图3所示，试验装置由试验工装70、整体式叶栅80组成，试验工装与整体式叶栅前端和后段通过紧固件90进行连接。如测试其他稠密度叶栅，需将紧固件90拆掉，将整体式叶栅80进行整体更换。

因此，为测试不同叶片稠密度对反推性能的影响，需要制造不同稠密度的整体式叶栅。这就导致试验成本高，通常为降低试验成本，仅试验2种或3种稠密度参数的叶栅，试验数据的不足在一定程度上制约了叶栅的结构优化，进而影响反推效率的优化。而且，叶栅试验过程中，需拆卸紧固件更换叶栅，操作复杂。

有鉴于此，本领域技术人员改进了整体式叶栅的结构，以期克服上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中整体式叶栅试验成本高，试验更换复杂、试验数据少的缺陷，提供一种叶片稠密度可调试验反推叶栅。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特点在于，所述叶片稠密度可调试验反推叶栅包括中空的固定框架组件、多排轴向固定轨道、多排可移动叶片和多排叶片定位插片，所述轴向固定轨道相互间隔地固定在所述固定框架组件内，所述可移动叶片纵向间隔地插设在多排所述轴向固定轨道上，所述叶片定位插片插设在对应的所述轴向固定轨道上，且与多排所述可移动叶片相互交叉，实现对所述可移动叶片的定位。

根据本发明的一个实施例，所述固定框架组件包括前固定框架和后固定框架，所述前固定框架和所述后固定框架相互对接，形成一个中空的框架结构，所述轴向固定轨道均匀地相互平行地固定在所述前固定框架和所述后固定框架之间。

根据本发明的一个实施例，所述前固定框架、所述后固定框架和所述轴向固定轨道为一体成型或分体连接成整体。

根据本发明的一个实施例，所述轴向固定轨道的上端面开设有卡槽，用于固定所述叶片定位插片。

根据本发明的一个实施例，所述轴向固定轨道的上端面为圆形滑轨头，用于和所述可移动叶片之间实现滑动。

根据本发明的一个实施例，所述可移动叶片包括叶背、多个滑轨槽和多个第二卡槽，所述第二卡槽间隔地排布在所述叶背的上部，所述滑轨槽间隔地排布在所述叶背的下部，所述滑轨槽与所述卡槽一一对应，且所述滑轨槽的形状与所述轴向固定轨道的圆形滑轨头相互匹配。

根据本发明的一个实施例，每排所述叶片定位插片由多个叶片定位插片排列而成，每一所述叶片定位插片的左右两侧分别形成一个插接面，相邻两个所述叶片定位插片的插接面之间形成第一插口，所述叶片定位插片的底端设置有第二插口，所述第一插口间隔地位于所述叶片定位插片的上部，所述第一插口与对应的所述可移动叶片的第二卡槽相匹配，所述第二插口与所述轴向固定轨道的第一卡槽相匹配。

根据本发明的一个实施例，所述叶片稠密度可调试验反推叶栅还包括至少一个增补插槽式叶片，所述增补插槽式叶片纵向插设在所述轴向固定轨道上，且与所述叶片定位插片相互交叉。

根据本发明的一个实施例，所述增补插槽式叶片的结构与所述可移动叶片的结构一致。

根据本发明的一个实施例，所述前固定框架和所述后固定框架与试验工装采用紧固件连接。

本发明的积极进步效果在于：

本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅可通过叶片滑动、增减叶片数量调节叶栅排气流量，大大降低试验成本、安装简易，可获取较多试验数据，便于叶栅结构优化设计。

附图说明

本发明上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：

图1为现有技术中大涵道比涡扇发动机的局部示意图。

图2为现有技术中叶片稠密度参数示意图。

图3为现有技术中常规叶栅试验的结构示意图。

图4为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅的结构示意图。

图5为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中前固定框架、轴向固定轨道和后固定框架的连接结构示意图。

图6为图5中沿A-A线剖开的剖视图。

图7为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中单片可移动叶片的示意图。

图8为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中叶片定位插片的局部细节的结构示意图。

【附图标记】

外涵流道 10

反推进口 20

反推叶栅流道 30

反推出口 40

反推前端与扭矩盒 50

后端与叶栅支撑环 60

叶栅轴向长度尺寸 a

叶片间距值 b

试验工装 70

整体式叶栅 80

紧固件 90

固定框架组件 100

轴向固定轨道 200

可移动叶片 300

叶片定位插片 400

前固定框架 110

后固定框架 120

第一卡槽 210

圆形滑轨头 220

叶背 310

滑轨槽 320

第二卡槽 330

第一插口 410

第二插口 420

增补插槽式叶片 500

具体实施方式

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

现在将详细参考附图描述本发明的实施例。现在将详细参考本发明的优选实施例，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。

此外，尽管本发明中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本发明说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。

此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本发明。

图4为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅的结构示意图。图5为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中前固定框架、轴向固定轨道和后固定框架的连接结构示意图。图6为图5中沿A-A线剖开的剖视图。图7为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中单片可移动叶片的示意图。图8为本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中叶片定位插片的局部细节的结构示意图。

大涵道比涡扇发动机包括反推装置，用于产生与飞机飞行方向相反推力的设备，将外涵道喷出的气体折向发动机前方，使气体向发动机前方排出，产生与飞机飞行方向相反的力，其实现方式是该反推装置包括安装在发动机短舱上的反推叶栅，反推叶栅使气流斜着向前喷出。反推叶栅前端与扭矩盒通过紧固件进行连接，后端与叶栅支撑环通过紧固件进行连接。

如图4至图8所示，本发明公开了一种叶片稠密度可调试验反推叶栅，其包括中空的固定框架组件100、多排轴向固定轨道200、多排可移动叶片300 和多排叶片定位插片400，将轴向固定轨道200相互间隔地固定在固定框架组件100内，可移动叶片300纵向间隔地插设在多排轴向固定轨道200上，叶片定位插片400插设在对应的轴向固定轨道200上，且与多排可移动叶片300相互交叉，实现对可移动叶片300的定位。

优选地，固定框架组件100包括前固定框架110和后固定框架120，将前固定框架110和后固定框架120相互对接，形成一个中空的框架结构，轴向固定轨道200均匀地相互平行地固定在前固定框架110和后固定框架120之间。

此处的前固定框架110、后固定框架120和轴向固定轨道200可以设置为一体成型，或者也可以设置为分体式，采用紧固件连接成为整体。前固定框架 110和后固定框架120与试验工装优选地采用紧固件连接，试验过程中无需拆卸。

进一步地，在轴向固定轨道200的上端面开设有第一卡槽210，用于固定叶片定位插片400。轴向固定轨道200的上端面设置为圆形滑轨头220，用于和可移动叶片300之间实现滑动。

可移动叶片300包括叶背310、多个滑轨槽320和多个第二卡槽330，将第二卡槽330间隔地排布在叶背310的上部，滑轨槽320间隔地排布在叶背310 的下部，滑轨槽320与第二卡槽330一一对应，且滑轨槽320的形状与轴向固定轨道200的圆形滑轨头220相互匹配，从而实现可移动叶片300与轴向固定轨道200之间的滑动。

优选地，此处叶背310的型面特征与整体式叶栅型面保持一致，滑轨槽320 的形状及尺寸与轴向固定轨道200的圆形滑轨头220相匹配，可实现叶片滑动操作，第二卡槽330用于固定叶片定位插片400。

特别地，本实施例中每排所述叶片定位插片由多个叶片定位插片400排列而成，每一叶片定位插片400的左右两侧分别形成一个插接面410，相邻两个叶片定位插片400的插接面410之间形成第一插口，叶片定位插片400的底端设置有第二插口420，所述第一插口间隔地位于叶片定位插片400的上部，所述第一插口与对应的可移动叶片300的第二卡槽330相匹配，第二插口420与轴向固定轨道200的第一卡槽210相匹配。

第一插口410与前后两侧的可移动叶片300的第二卡槽330相配合，第二插口420与轴向固定轨道200的第一卡槽210相配合，这种三面采用插入式操作，可以用于实现可移动叶片300的定位。

此外，为了进一步实现反推叶栅的不同稠密度的调节，叶片稠密度可调试验反推叶栅还包括至少一个增补插槽式叶片500，将增补插槽式叶片500纵向插设在轴向固定轨道200上，且与叶片定位插片400相互交叉。当然，此处增补插槽式叶片500的结构可以设置为与可移动叶片300的结构一致。

因此，本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅中，叶片定位插片400可根据试验稠密度要求设计成不同尺寸，试验过程中通过移动可移动叶片300、更换叶片定位插片400，添加增补插槽式叶片500实现不同稠密度的调节。

根据上述结构描述，本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅由前后端固定框架、轴向固定轨道、可移动叶片、增补插槽式叶片及叶片定位插片组成。前后端固定框架部分与试验工装紧固件连接，试验过程保持固定不动，且紧固件无需拆卸。

轴向固定轨道数量与产品叶栅轴向加筋数量保持一致，轴向固定轨道与固定框架可做成一体，也可采用分体设计，采用紧固件连接成为一体，固定轨道为可移动叶片提供滑动载体。

可移动叶片由单一几何参数叶片组成，根据需要设计成多排，可实现移动操作，用于调整叶片间距，改变稠密度。增补插槽式叶片为适用试验要求而临时增加的叶片，当移动式叶片调整为小间距时，叶片后端按需增加增补插槽式叶片，实现叶片完整性补充。叶片定位插片可实现可移动叶片的轴向定位，操作简便。这种叶片稠密度可调试验反推叶栅的结构解决了整体式叶栅试验成本高、试验更换复杂、试验数据少的问题。

综上所述，本发明叶片稠密度可调试验反推叶栅可通过叶片滑动、增减叶片数量调节叶栅排气流量，大大降低试验成本、安装简易，可获取较多试验数据，便于叶栅结构优化设计。试验过程中通过移动叶片在轨道上的滑动、增加不同数量插槽式叶片实现叶片稠密度可调，试验方案简单，试验成本低，可获取较多试验数据，便于叶栅结构优化。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述叶片稠密度可调试验反推叶栅包括中空的固定框架组件、多排轴向固定轨道、多排可移动叶片和多排叶片定位插片，所述轴向固定轨道相互间隔地固定在所述固定框架组件内，所述可移动叶片纵向间隔地插设在多排所述轴向固定轨道上，所述叶片定位插片插设在对应的所述轴向固定轨道上，且与多排所述可移动叶片相互交叉，实现对所述可移动叶片的定位；

所述轴向固定轨道的上端面开设有第一卡槽，用于固定所述叶片定位插片；所述轴向固定轨道的上端面为圆形滑轨头，用于和所述可移动叶片之间实现滑动；所述可移动叶片包括叶背、多个滑轨槽和多个第二卡槽，所述第二卡槽间隔地排布在所述叶背的上部，所述滑轨槽间隔地排布在所述叶背的下部，所述滑轨槽与所述第二卡槽一一对应，且所述滑轨槽的形状与所述轴向固定轨道的圆形滑轨头相互匹配。

2.如权利要求1所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述固定框架组件包括前固定框架和后固定框架，所述前固定框架和所述后固定框架相互对接，形成一个中空的框架结构，所述轴向固定轨道均匀地相互平行地固定在所述前固定框架和所述后固定框架之间。

3.如权利要求2所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述前固定框架、所述后固定框架和所述轴向固定轨道为一体成型或分体连接成整体。

4.如权利要求1所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，每排所述叶片定位插片由多个叶片定位插片排列而成，每一所述叶片定位插片的左右两侧分别形成一个插接面，相邻两个所述叶片定位插片的插接面之间形成第一插口，所述叶片定位插片的底端设置有第二插口，所述第一插口间隔地位于所述叶片定位插片的上部，所述第一插口与对应的所述可移动叶片的第二卡槽相匹配，所述第二插口与所述轴向固定轨道的第一卡槽相匹配。

5.如权利要求1所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述叶片稠密度可调试验反推叶栅还包括至少一个增补插槽式叶片，所述增补插槽式叶片纵向插设在所述轴向固定轨道上，且与所述叶片定位插片相互交叉。

6.如权利要求5所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述增补插槽式叶片的结构与所述可移动叶片的结构一致。

7.如权利要求2所述的叶片稠密度可调试验反推叶栅，其特征在于，所述前固定框架和所述后固定框架与试验工装采用紧固件连接。

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