CN113864079B - 反推力装置和航空发动机 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种反推力装置和航空发动机。其中，反推力装置包括：移动外罩；至少一个阻流门，其第一端与核心机舱罩铰接，被配置为相对于核心机舱罩转动至打开位置和收起位置；至少一个移动连杆，其一端与移动外罩铰接，另一端与阻流门的第二端铰接；以及阻流门驱动机构，被配置为驱动阻流门相对于核心机舱罩转动，以使阻流门在打开位置和收起位置之间切换。该结构形式的反推装置无需设置作动筒，从而有效增大了降低了叶栅面积，优化结构设计，不仅降低了反推装置的重量，而且还提高了反推装置的反推效率。

Description

反推力装置和航空发动机
技术领域
本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种反推力装置和航空发动机。
背景技术
反推力装置是民用航空大涵道比发动机机型中的重要结构，其用于改变发动机风扇气流方向以产生反向推力，在飞机正常着陆时，可以缩短飞机在干燥和湿滑跑道上的着陆滑跑距离。
反推力装置的作动形式有蚌壳式和叶栅式，蚌壳式的反推效率低，叶栅式是作动筒推动移动化外罩向后展开并带动阻流门联动，露出叶栅并在外涵形成反推力流道实现气流折返，其反推效率高，但需一整套作动系统驱动作动筒做功。
由于传统叶栅式反推机构在打开过程中需克服外涵道气动力，故单个反推力装置需要至少4个作动筒及相应的控制器单元实现作动筒做功带动阻流门的运动，同时需要飞机提供额外的液压驱动；而且反推移动外罩为复合材料薄壁结构，在作动筒最大输出载荷下反复作动对移动外罩薄壁结构造成潜在损坏风险；此外，由于作动筒的站位要求，有效叶栅面积被限制，进而限制了反推效率。
发明内容
经发明人研究发现，相关技术中存在反推效率不高的问题。
有鉴于此，本公开实施例提供一种反推力装置和航空发动机，能够降低结构重量，提高反推装置的反推效率。
本公开的一些实施例提供了一种反推力装置，包括：
移动外罩；
至少一个阻流门，其第一端与核心机舱罩铰接，被配置为相对于核心机舱罩转动至打开位置和收起位置；
至少一个移动连杆，其一端与移动外罩铰接，另一端与阻流门的第二端铰接；以及
阻流门驱动机构，被配置为驱动阻流门相对于核心机舱罩转动，以使阻流门在打开位置和收起位置之间切换。
在一些实施例中，还包括阻流门锁止机构5，设置在核心机舱罩上，被配置为在阻流门处于收起位置时锁定阻流门。
在一些实施例中，阻流门驱动机构包括电动舵机。
在一些实施例中，阻流门驱动机构设置在阻流门的背流侧。
在一些实施例中，还包括第一球铰、第二球铰和第三球铰，移动连杆的一端通过第一球铰与移动外罩铰接，另一端通过第二球铰与阻流门的第二端铰接，阻流门的第一端通过第三球铰与核心机舱罩铰接。
在一些实施例中，至少一个阻流门包括10～14个阻流门，至少一个移动连杆包括多个移动连杆，每两个移动连杆对应地与每个阻流门铰接。
在一些实施例中，阻流门驱动机构设有转动阻尼结构和转动角度控制机构，转动阻尼结构被配置为缓冲阻流门的转动，转动角度控制机构被配置为控制阻流门的转动范围。
在一些实施例中，还包括锁止部件，被配置为锁定移动外罩相对于核心机舱罩的移动，和/或锁定阻流门驱动机构。
本公开的一些实施例提供了一种航空发动机，包括核心机舱罩和前述反推力装置。
在一些实施例中，核心机舱罩外壁形成有反推流道板，在阻流门处于收起位置时，阻流门覆盖反推流道板。
因此，根据本公开实施例，通过将阻流门铰接在核心机舱罩，并设置移动连杆将移动外罩和阻流门可动地连接，阻流门驱动机构驱动阻流门转动至打开位置和收起位置，移动外罩与阻流门同步运动，从而实现反推装置的打开和收起，该结构形式的反推装置无需设置作动筒，从而有效增大了降低了叶栅面积，优化结构设计，不仅降低了反推装置的重量，而且还提高了反推装置的反推效率。
附图说明
此处构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是本公开反推力装置的一些实施例在收起状态时的结构示意图；
图2是本公开反推力装置的一些实施例在打开状态时的结构示意图；
图3是相关技术中反推叶栅的结构布局示意图；
图4是本公开反推力装置的一些实施例中反推叶栅的结构布局示意图；
图5是本公开反推力装置的一些实施例中阻流门的结构布局示意图。
附图标记说明
1、阻流门；2、阻流门驱动机构；3、移动连杆；4、移动外罩；5、阻流门锁止机构；6、叶栅结构；7、扭矩盒；8、第一球铰；9、第二球铰；10、第三球铰；11、核心机舱罩；12、反推流道板；13、移动外罩导流板；a1、作动筒；a6、叶栅机构。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与其它器件直接连接而具有居间器件。
本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、装置和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、装置和设备应当被视为说明书的一部分。
如图1和图2所示，本公开的一些实施例提供了一种反推力装置，包括：移动外罩4、叶栅结构6、扭矩盒7、至少一个阻流门1、至少一个移动连杆3以及阻流门驱动机构2，移动外罩4设有移动外罩导流板13，其中，阻流门1的第一端与核心机舱罩11铰接，其被配置为相对于核心机舱罩11转动至图2所示的打开位置和图1所示的收起位置；移动连杆3的一端与移动外罩4铰接，另一端与阻流门1的第二端铰接；阻流门驱动机构2被配置为驱动阻流门1相对于核心机舱罩11转动，以使阻流门1在打开位置和收起位置之间切换。如图1所示，反推装置处于收起状态时，移动外罩4搭接在扭矩盒7上；移动外罩4通过安装在反推装置内部固定结构的铰链梁和锁扣梁上的滑轨结构来实现平移运动。
如图2所示，反推装置展开过程中及完全展开后，由核心机舱罩11内布置的反推流道板12、阻流门1、移动外罩导流板13及叶栅结构6实现外涵通道内气流A的折返。
在该示意性的实施例中，通过将阻流门1铰接在核心机舱罩11，并设置移动连杆3将移动外罩4和阻流门1可动地连接，阻流门驱动机构2驱动阻流门1转动，阻流门1主要依靠气动力推动并带动移动外罩4向后移动展开，从而实现反推装置的打开和收起，该结构的反推装置无需设置作动筒，从而有效增大了降低了叶栅面积，优化结构设计，不仅降低了反推装置的重量，而且还提高了反推装置的反推效率。
如图3所示，相关技术中为了设置作动筒a1，叶栅机构a6的面积减小。从图3和图4的对比中可以看出，本公开反推装置的实施例可省去作动筒a1及相应的控制器单元，使可布置的叶栅结构6的面积(S2>S11+S12+S13)显著提升，从而提升反推效率。
为了防止阻流门被意外打开，如图1和图2所示，在一些实施例中，反推装置还包括设置在核心机舱罩11上的阻流门锁止机构5，其被配置为在阻流门1处于收起位置时锁定阻流门1。为了有效防止反推装置被意外打开，在一些实施例中，还包括锁止部件，其被配置为锁定移动外罩4相对于核心机舱罩11的移动，和/或锁定所述阻流门驱动机构。
作为阻流门驱动机构的一种具体实施方式，在一些实施例中，阻流门驱动机构2包括电动舵机。电动舵机能够稳定可靠地操纵阻流门的转动，具有较高的可实施性。电动舵机的电力来源为飞机供电，无需飞机提供额外液压流量，电缆从上分墙沿核心机舱罩11内壁面布置。
如图1和图2所示，在一些实施例中，阻流门驱动机构2设置在阻流门1的背流侧。阻流门1的背流侧是指背离阻流门的阻流面的一侧，防止气流A影响阻流门驱动机构2的工作稳定性，这样设置也有利于确保反推流道面光顺。
如图1和图2所示，在一些实施例中，反推装置还包括第一球铰8、第二球铰9和第三球铰10，移动连杆3的一端通过第一球铰8与移动外罩4铰接，另一端通过第二球铰9与阻流门1的第二端铰接，阻流门的第一端通过第三球铰10与核心机舱罩11铰接。利用球铰来实现各铰接部件的铰接，确保反推装置打开和收起的运动顺畅性和稳定性，具有较高的可实施性。
图5示出了对半的反推装置中阻流门1的布局设置，在一些实施例中，至少一个阻流门1包括10～14个阻流门1，至少一个移动连杆3包括多个移动连杆3，每两个移动连杆3对应地与每个阻流门1铰接，从而确保阻流门的打开和收起稳定可靠性。
为了防止在极限展开位置时对移动外罩4结构造成的冲击，在一些实施例中，阻流门驱动机构2设有转动阻尼结构和转动角度控制机构，转动阻尼结构被配置为缓冲阻流门1的转动，转动角度控制机构被配置为控制阻流门1的转动范围。
本公开的一些实施例提供了本公开的一些实施例提供了一种航空发动机，包括前述反推力装置，航空发动机相应地也具有上述的有益技术效果。
如图1所示，在一些实施例中，核心机舱罩11外壁形成有反推流道板12，在阻流门1处于收起位置时，阻流门1覆盖反推流道板12。反推流道板12确保对外涵通道内气流A进行稳定的引流。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种反推力装置，其特征在于，包括：
移动外罩(4)；
至少一个阻流门(1)，其第一端与核心机舱罩(11)铰接，被配置为相对于所述核心机舱罩(11)转动至打开位置和收起位置；
至少一个移动连杆(3)，其一端与所述移动外罩(4)铰接，另一端与所述阻流门(1)的第二端铰接；以及
阻流门驱动机构(2)，被配置为驱动所述阻流门(1)相对于所述核心机舱罩(11)转动，以使所述阻流门(1)在所述打开位置和所述收起位置之间切换。
2.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，还包括阻流门锁止机构(5)，设置在所述核心机舱罩(11)上，被配置为在所述阻流门(1)处于所述收起位置时锁定所述阻流门(1)。
3.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，所述阻流门驱动机构(2)包括电动舵机。
4.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，所述阻流门驱动机构(2)设置在所述阻流门(1)的背流侧。
5.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，还包括第一球铰(8)、第二球铰(9)和第三球铰(10)，所述移动连杆(3)的一端通过所述第一球铰(8)与所述移动外罩(4)铰接，另一端通过所述第二球铰(9)与所述阻流门(1)的第二端铰接，所述阻流门的第一端通过所述第三球铰(10)与所述核心机舱罩(11)铰接。
6.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，所述至少一个阻流门(1)包括10～14个所述阻流门(1)，所述至少一个移动连杆(3)包括多个所述移动连杆(3)，每两个所述移动连杆(3)对应地与每个所述阻流门(1)铰接。
7.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，所述阻流门驱动机构(2)设有转动阻尼结构和转动角度控制机构，所述转动阻尼结构被配置为缓冲所述阻流门(1)的转动，所述转动角度控制机构被配置为控制所述阻流门(1)的转动范围。
8.根据权利要求1所述的反推力装置，其特征在于，还包括锁止部件，被配置为锁定所述移动外罩(4)相对于所述核心机舱罩(11)的移动，和/或锁定所述阻流门驱动机构(2)。
9.一种航空发动机，其特征在于，包括核心机舱罩(11)和权利要求1～8任一项所述的反推力装置。
10.根据权利要求9所述的航空发动机，其特征在于，所述核心机舱罩(11)外壁形成有反推流道板(12)，在所述阻流门(1)处于所述收起位置时，所述阻流门(1)覆盖所述反推流道板(12)。
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