CN113864055A - 一种发动机进气机匣框架及其焊接方法 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机进气机匣框架设计技术领域，具体涉及一种发动机进气机匣框架，包括：进气机匣，其上具有多个沿周向分布的限位孔；支板内环，在进气机匣内设置，其外周具有多个沿周向分布的限位槽，一端端面具有多个开口；每个开口对应与一个限位槽连通；多个支板，在进气机匣、支板内环之间沿周向分布；每个支板的上缘对应插入一个限位孔中，下缘对应通过一个开口卡入相应的限位槽中。此外，涉及一种上述发动机进气机匣框架的焊接方法。

Description

一种发动机进气机匣框架及其焊接方法

技术领域

本申请属于航空发动机进气机匣框架及其焊接方法设计技术领域，具体涉及一种发动机进气机匣框架及其焊接方法。

背景技术

发动机进气机匣框架为发动机上的重要承力结构，主要包括进气机匣、位于进气机匣内的支板内环，以及多个在进气机匣、支板内环之间沿周向分布的支板，各个支板的上缘与进气机匣连接，下缘与支板内环连接。

当前，发动机进气机匣框架中各个支板的上缘与进气机匣之间多采用电子束焊进行焊接连接，下缘与支板内环之间多采用氩弧焊焊接连接，且为了便于各个支板的下缘与支板内环间氩弧焊焊接连接，设计支板内环外周具有多个凸出部位，每个凸出部位与一个支板下缘对接，如图1所示，该种技术方案存在以下缺陷：

1)发动机进气机匣框架中各个支板、进气机匣、支板内环之间为超静定结构，各个支板上缘、下缘与进气机匣、支板内环间的电子束焊、氩弧焊不能够同时进行，在焊接连接时会产生严重的不协调变形，会产生较大的焊接残余应力，焊接后的热处理，会使发动机进行机匣框架整体产生较大的变形，偏离设计要求；

2)各个支板的上缘与进气机匣之间电子束焊接后，进气机匣在径向上会发生较大的变形，在径向上发生较大的收缩，会导致各个支板倾角变大、直线度变差，严重影响发动机的整体性能；

3)各个支板的下缘与支板内环上对应的凸出部位间通过氩弧焊焊接连接，其间接触部位不容易被焊透，焊接效果差，连接不够可靠，此外，各个支板的下缘与支板内环上对应的凸出部位间缺少约束，难以对正，氩弧焊焊接后常出现支板倾角偏离设计的情形。

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框架及其焊接方法，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：

一方面提供一种发动机进气机匣框架，包括：

进气机匣，其上具有多个沿周向分布的限位孔；

支板内环，在进气机匣内设置，其外周具有多个沿周向分布的限位槽，一端端面具有多个开口；每个开口对应与一个限位槽连通；

多个支板，在进气机匣、支板内环之间沿周向分布；每个支板的上缘对应插入一个限位孔中，下缘对应通过一个开口卡入相应的限位槽中。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机进气机匣框架中，每个支板的上缘具有上缘板；每个上缘板对应插入一个限位孔中；

每个支板的上缘具有下缘板；每个下缘板对应通过一个开口卡入相应的限位槽中；

各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间，同时以气压扩散焊进行连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机进气机匣框架中，各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间小过盈状态配合。

根据本申请的至少一个实施例，上述的发动机进气机匣框架中，各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间具有凸出的真空电子束焊连接部位；

各处真空电子束焊连接部位间以真空电子束焊进行连接；

各处真空电子束焊连接部位，在各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间气压扩散焊连接后，清除。

另一方面提供一种发动机进气机匣框架焊接方法，包括：

将各个支板的上缘板插入到进气机匣上对应的限位孔中，下缘板通过对应的开口卡入到支板内环上相应的限位槽中；

对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间各处真空电子束焊连接部位以真空电子束焊进行连接；

将各个支板、进气机匣、支板内环置于气压扩散焊炉中，同时对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间进行气压扩散焊连接；

清除各处真空电子束焊连接部位。

附图说明

图1是现有发动机进气机匣框架的示意图；

图2是本申请实施例提供的发动机进气机匣框架的示意图；

图3是图2的A向视图；

其中：

1-进气机匣；2-支板内环；3-支板。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

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在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3对本申请做进一步详细说明。

一方面提供一种发动机进气机匣框架，包括：

进气机匣1，其上具有多个沿周向分布的限位孔；

支板内环2，在进气机匣1内设置，其外周具有多个沿周向分布的限位槽，一端端面具有多个开口；每个开口对应与一个限位槽连通；

多个支板3，在进气机匣1、支板内环2之间沿周向分布；每个支板3的上缘对应插入一个限位孔中，下缘对应通过一个开口卡入相应的限位槽中。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员可以理解的是，其设计进气机匣1上具有多个沿周向分布的限位孔，支板内环2的外周具有多个沿周向分布的限位槽，在进气机匣1、支板内环2之间沿周向分布的各个支板的上缘对应插入一个限位孔中，下缘对应卡入一个限位槽中，以此能够有效约束各个支板3，实现对各个支板3的可靠、准确定位，使各个支板3的倾角保持与设计相符。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员还可以理解的是，其设计支板内环2上各个限位槽与支板内环2一端端面上的各个开口对应连通，可在将各个支板3的上缘装配至进气机匣1上对应的限位孔后，各个支板3的下缘同时经对应的开口卡入到相应的限位槽中，以此能够快捷的实现装配。

在一些可选的实施例中，上述的发动机进气机匣框架中，每个支板3的上缘具有上缘板；每个上缘板对应插入一个限位孔中；

每个支板3的上缘具有下缘板；每个下缘板对应通过一个开口卡入相应的限位槽中；

各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间，同时以气压扩散焊进行连接。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员可以理解的是，其设计每个支板3的上缘具有插入进气机匣1上对应限位孔的上缘板，下缘具有卡入支板内环2上对应限位槽的下缘板，各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间，同时以气压扩散焊进行连接，能够实现同时焊接，且在气压扩散焊接过程中，各个支板3、进气机匣1、支板内环3各处受力均衡，不会产生严重的不协调变形，以及不会产生较大的残余应力，且不会出现进气机匣1沿径向发生较大收缩的情形，从而能够保证各个支板3倾角的准确性，以及保持各个支板3的直线度，保证发动机的整体性能。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员还可以理解的是，其设计每个支板3的上缘与对应限位孔间通过上缘板进行气压扩散焊连接，下缘与对应的限位槽间通过下缘板进行扩散焊连接，与进气机匣1、支板内环2件具有较大的接触面积，可增强扩散焊连接的可靠性，且不会出现难以焊透的情形。

在一些可选的实施例中，上述的发动机进气机匣框架中，各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间小过盈状态配合。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员可以理解的是，设计各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间小过盈状态配合，可补偿各个上缘板与对应的限位孔之间，以及各个下缘板与对应的限位槽之间，在气压扩散焊过程中的焊接压缩量，避免在气压扩散焊后产生较大的应力及其变形，过盈的尺寸可选取为0.7-1.2mm，具体数值可由相关技术人员在应用本申请时，根据具体实际进行确定，在此不再做进一步的限定。

在一些可选的实施例中，上述的发动机进气机匣框架中，各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间具有凸出的真空电子束焊连接部位；

各处真空电子束焊连接部位间以真空电子束焊进行连接；

各处真空电子束焊连接部位，在各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间气压扩散焊连接后，清除。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架，领域内技术人员可以理解的是，其设计各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间具有凸出的真空电子束焊连接部位，在对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间进行气压扩散焊前，对各处真空电子束焊连接部位间以真空电子束焊进行连接，即是进行封边处理，以取得较好的气压扩散焊效果，在气压扩散焊完成后，在将各处真空电子束焊连接部位清除。

另一方面提供一种发动机进气机匣框架焊接方法，包括：

将各个支板3的上缘板插入到进气机匣1上对应的限位孔中，下缘板通过对应的开口卡入到支板内环2上相应的限位槽中；

对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间各处真空电子束焊连接部位以真空电子束焊进行连接；

将各个支板3、进气机匣1、支板内环2置于气压扩散焊炉中，同时对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间进行气压扩散焊连接；

清除各处真空电子束焊连接部位，具体可采用机加的方式进行清除。

对于上述实施例公开的发动机进气机匣框架焊接方法，用以实现上述实施例公开的发动机进气机匣框架焊接装配，描述的较为简单，具体相关之处可参见发动机进气机匣框架相关部分的说明即可，其技术效果也可参考发动机进气机匣框架相关部分的技术效果，在此不再赘述。

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 (5)

1.一种发动机进气机匣框架，其特征在于，包括：

进气机匣(1)，其上具有多个沿周向分布的限位孔；

支板内环(2)，在所述进气机匣(1)内设置，其外周具有多个沿周向分布的限位槽，一端端面具有多个开口；每个所述开口对应与一个所述限位槽连通；

多个支板(3)，在所述进气机匣(1)、所述支板内环(2)之间沿周向分布；每个所述支板(3)的上缘对应插入一个所述限位孔中，下缘对应通过一个所述开口卡入相应的限位槽中。

2.根据权利要求1所述的发动机进气机匣框架，其特征在于，

每个所述支板(3)的上缘具有上缘板；每个所述上缘板对应插入一个所述限位孔中；

每个所述支板(3)的上缘具有下缘板；每个所述下缘板对应通过一个所述开口卡入相应的限位槽中；

各个所述上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间，同时以气压扩散焊进行连接。

3.根据权利要求2所述的发动机进气机匣框架，其特征在于，

所述各个所述上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间小过盈状态配合。

4.根据权利要求2所述的发动机进气机匣框架，其特征在于，

所述各个所述上缘板与对应的限位孔间，以及各个所述下缘板与对应的限位槽间具有凸出的真空电子束焊连接部位；

各处真空电子束焊连接部位间以真空电子束焊进行连接；

各处真空电子束焊连接部位，在各个所述上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间气压扩散焊连接后，清除。

5.一种发动机进气机匣框架焊接方法，其特征在于，包括：

将各个支板(3)的上缘板插入到进气机匣(1)上对应的限位孔中，下缘板通过对应的开口卡入到支板内环(2)上相应的限位槽中；

对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间各处真空电子束焊连接部位以真空电子束焊进行连接；

将各个支板(3)、进气机匣(1)、支板内环(2)置于气压扩散焊炉中，同时对各个上缘板与对应的限位孔间，以及各个下缘板与对应的限位槽间进行气压扩散焊连接；

清除各处真空电子束焊连接部位。

Images