CN114427503A - 一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构 - Google Patents

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CN114427503A CN202210073266.3A CN202210073266A CN114427503A CN 114427503 A CN114427503 A CN 114427503A CN 202210073266 A CN202210073266 A CN 202210073266A CN 114427503 A CN114427503 A CN 114427503A
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Abstract

本申请涉及一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其通过在外侧机匣外设置的作动筒带动驱动臂摆动，使驱动轴转动，进而带动与驱动轴连接在摇臂摆动，使联动环发生沿中间机匣周向及轴向的运动，以此使各个摇臂摆动，带动各个连杆动作，使涵道转化阀片绕与中间机匣的铰接部位向关闭位置或打开位置方向转动，实现对内涵道、外涵道流量的分配调节。

Description

一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构
技术领域
本申请属于变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构设计技术领域，具体涉及一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构。
背景技术
变循环航空发动机中介机匣多为双涵道机匣，包括内涵道、外涵道，通过涵道转换机构，控制各个涵道转换阀片动作，对内涵道、外涵道流量进行分配，以适应飞机不同的飞行状态，使航空发动机保持较优的性能。
为了获得更灵活的气动调节能力，在中介机匣双涵道的基础上增设有第三涵道，为三涵道机匣，对于三涵道中介机匣，当前多直接采用双涵道机匣的涵道转换机构，该种技术方案存在以下缺陷：
1)为多作动筒直推结构，为取得的较大的驱动力，需要设计数量的较多的作动筒，具有较大的重量，发动机控制系统负担大，且各个作动筒间驱动力存在差异，同步驱动时，内耗大、效率低；
2)通过联动环的轴向运动，以联动环上的多个拉杆驱动各个涵道转换阀片动作，联动环与机匣间通过摩擦副约束，其间存在间隙，联动环轴向运动时易发生运动偏差，致使各个涵道转换阀片同步性差，甚至于发生卡滞。
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变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，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：
一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，包括：
内侧机匣；
中间机匣，套设在内侧机匣外周，其上具有多个沿周向相间分布的第一支板孔、阀片调节孔；
内层机匣，套设在中间机匣外周，其上具有第二支板孔、第一阀片驱动孔；
外侧机匣，套设在内层机匣外周，与内层机匣之间形成第三涵道，其上具有第二阀片驱动孔；
多个支板，每个支板对应贯穿一个第一支板孔及其第二支板孔设置，支撑在内侧机匣、外侧机匣之间，位于内侧机匣、中间机匣之间部位的后缘具有缺口；
分流环，卡在各个缺口中，与内侧机匣之间形成内涵道，与中间机匣之间形成外涵道；
多个涵道转化阀片，铰接在中间机匣上，与各个支板相间分布；每个涵道转化阀片与相邻两个支板间密封接触；
多个连杆，每个连杆的一端对应铰接在一个涵道转化阀片上；
多个摇臂，每个摇臂的一端与一个连杆的另一端对应铰接；
联动环，套设在中间机匣外周，与各个摇臂的另一端铰接；
驱动轴，贯穿第一阀片驱动孔及其第二阀片驱动孔设置，朝向中间机匣的一端与一个摇臂连接；
驱动臂，一端与驱动轴的另一端连接；
作动筒，铰接在外侧机匣、驱动臂之间，以能够通过驱动臂带动驱动轴转动，进而使各个摇臂、联动环、各个连杆及其各个涵道转化阀片动作，其中，各个涵道转化阀片动作能够达到：
关闭位置，各个涵道转化阀片搭接在分流环上，使内涵道、外涵道间隔绝；
打开位置，各个涵道转化阀片搭接在中间机匣上，封堵对应的阀片调节孔，使内涵道、外涵道间连通。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，内侧机匣、中间机匣、内层机匣、外侧机匣、分流环及其各个支板一体成型。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个涵道转化阀片上具有凸出部位；
每个凸出部位贯穿对应的阀片调节孔设置，与对应连杆背向对应摇臂的一端铰接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个连杆由两段沿轴向对接而成，对接部件间螺纹配合连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个摇臂为弯臂，弯折部位铰接在中间机匣上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，与驱动轴连接的摇臂上具有摇臂驱动孔；
摇臂驱动孔套接在驱动轴上，与驱动轴间键齿配合连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，中间机匣上具有多个定位孔；
驱动轴朝向中间机匣的一端伸入定位孔。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
定位轴承，在定位孔中安装，套接在驱动轴上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
转接轴承，在第二阀片驱动孔中安装，套接在驱动轴上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，驱动臂朝向驱动轴的一端具有驱动臂连接孔；
驱动臂连接孔套接在驱动轴上，与驱动轴间键齿配合连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
压紧螺母，螺接在驱动轴上，向下压紧驱动臂。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
顶紧螺母，螺接在驱动轴上，向上顶紧与驱动轴朝向中间机匣一端连接的摇臂。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
多个阀片支座，连接在中间机匣上；每个支座与一个涵道转化阀片铰接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个摇臂的弯折部位铰接在对应的阀片支座上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
作动筒支座，连接在中间机匣上，与作动筒铰接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，作动筒、驱动轴、作动筒支座及其相应的第一阀片驱动孔、第二阀片驱动孔有两个，对称分布。
附图说明
图1是本申请实施例提供的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构的局部剖视；
图2是本申请实施例提供的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构的局部示意图；
其中：
1-内侧机匣；2-中间机匣；3-外侧机匣；4-支板；5-分流环；6-涵道转化阀片；7-连杆；8-摇臂；9-联动环；10-驱动轴；11-驱动臂；12-作动筒；13-内层机匣；14-定位轴承；15-转接轴承；16-压紧螺母；17-顶紧螺母；18-阀片支座；19-作动筒支座。
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，附图仅用于示例性说明，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2对本申请做进一步详细说明。
一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，包括：
内侧机匣1；
中间机匣2，套设在内侧机匣1外周，其上具有多个沿周向相间分布的第一支板孔、阀片调节孔；
内层机匣13，套设在中间机匣2外周，其上具有第二支板孔、第一阀片驱动孔；
外侧机匣3，套设在内层机匣13外周，与内层机匣13之间形成第三涵道，其上具有第二阀片驱动孔；
多个支板4，每个支板4对应贯穿一个第一支板孔及其第二支板孔设置，支撑在内侧机匣1、外侧机匣3之间，位于内侧机匣1、中间机匣2之间部位的后缘具有缺口；
分流环5，卡在各个缺口中，与内侧机匣1之间形成内涵道，与中间机匣2之间形成外涵道；
多个涵道转化阀片6，铰接在中间机匣2上，与各个支板4相间分布；每个涵道转化阀片6与相邻两个支板4间密封接触；
多个连杆7，每个连杆7的一端对应铰接在一个涵道转化阀片6上；
多个摇臂8，每个摇臂8的一端与一个连杆7的另一端对应铰接；
联动环9，套设在中间机匣2外周，与各个摇臂8的另一端铰接；
驱动轴10，贯穿第一阀片驱动孔及其第二阀片驱动孔设置，朝向中间机匣2的一端与一个摇臂8连接；
驱动臂11，一端与驱动轴10的另一端连接；
作动筒12，铰接在外侧机匣3、驱动臂11之间，以能够通过驱动臂11带动驱动轴10转动，进而使各个摇臂8、联动环9、各个连杆7及其各个涵道转化阀片6动作，其中，各个涵道转化阀片6动作能够达到：
关闭位置，各个涵道转化阀片6搭接在分流环5上，使内涵道、外涵道间隔绝；
打开位置，各个涵道转化阀片6搭接在中间机匣2上，封堵对应的阀片调节孔，使内涵道、外涵道间连通。
对于上述实施例公开的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，领域内技术人员可以理解的是，其通过在外侧机匣3外设置的作动筒12带动驱动臂11摆动，使驱动轴10转动，进而带动与驱动轴10连接在摇臂8摆动，使联动环9发生沿中间机匣2周向及轴向的运动，以此使各个摇臂8摆动，带动各个连杆7动作，使涵道转化阀片6绕与中间机匣2的铰接部位向关闭位置或打开位置方向转动，实现对内涵道、外涵道流量的分配调节。
对于上述实施例公开的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，领域内技术人员还可以理解的是，其是通过作动筒12经驱动臂11、驱动轴10，向外侧机匣3内侧传扭，带动位于内层机匣13内侧的各个摇臂8、联动环9、各个连杆7及其各个涵道转化阀片6动作，结构紧凑，可节省有限的空间，且可通过驱动摇臂11放大作动筒12的驱动力矩，不必设置过多的作动筒12。
对于上述实施例公开的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，领域内技术人员还可以理解的是，在动作过程中，套设在中间机匣2外周的联动环9会发生沿中间机匣2周向及轴向的运动，受到多个摇臂8的约束，运动轨迹更准确，可有效保证各个涵道转化阀片6动作的同步性，不易出现卡滞情形。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，内侧机匣1、中间机匣2、内层机匣13、外侧机匣3、分流环5及其各个支板4一体成型。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个涵道转化阀片6上具有凸出部位；
每个凸出部位贯穿对应的阀片调节孔设置，与对应连杆7背向对应摇臂8的一端铰接。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个连杆7由两段沿轴向对接而成，对接部件间螺纹配合连接，可通过拧动，调节有效长度，以补偿不同的角向误差，且在调节到位后，可通过螺母进行锁紧。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个摇臂8为弯臂，弯折部位铰接在中间机匣2上，在进行动作时，各个摇臂8绕着其与中间机匣2的铰接部位转动，动作平稳，保证对涵道转化阀片6控制的准确性。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，与驱动轴10连接的摇臂8上具有摇臂驱动孔；
摇臂驱动孔套接在驱动轴10上，与驱动轴10间键齿配合连接。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，中间机匣2上具有多个定位孔；
驱动轴10朝向中间机匣2的一端伸入定位孔，定位孔可与第一阀片驱动孔、第二阀片驱动孔相互配合，有效约束驱动轴10的位置，保证驱动轴10转动的平稳性，进而为对涵道转化阀片6准确的控制提供保证。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
定位轴承14，在定位孔中安装，套接在驱动轴10上。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
转接轴承15，在第二阀片驱动孔中安装，套接在驱动轴10上。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，驱动臂11朝向驱动轴10的一端具有驱动臂连接孔；
驱动臂连接孔套接在驱动轴10上，与驱动轴10间键齿配合连接。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
压紧螺母16，螺接在驱动轴10上，向下压紧驱动臂11，对驱动臂11进行定位。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
顶紧螺母17，螺接在驱动轴10上，向上顶紧与驱动轴10朝向中间机匣2一端连接的摇臂8，对驱动轴10进行定位。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
多个阀片支座18，连接在中间机匣2上；每个支座18与一个涵道转化阀片6铰接。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，各个摇臂8的弯折部位铰接在对应的阀片支座18上。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，还包括：
作动筒支座19，连接在中间机匣2上，与作动筒12铰接。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，作动筒12、驱动轴10、作动筒支座19及其相应的第一阀片驱动孔、第二阀片驱动孔有两个，也可以有多个，对称分布，以能够实现对各个涵道转化阀片6的可靠驱动，其具体数量及其分布位置，可由领域内技术人员在应用本申请时，根据具体实际进行设计。
在一些可选的实施例中，上述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构中，所说的部件间的铰接，可以是通过销轴铰接，或销轴配合轴承进行铰接，轴承可以是滚珠轴承、滚棒轴承以及关节轴承等，具体可参考本申请提供的附图，领域内技术人员在应用本申请时，可根据实际进行选取确定，在此不做进一步的限定。
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 (10)

1.一种变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，包括：
内侧机匣(1)；
中间机匣(2)，套设在所述内侧机匣(1)外周，其上具有多个沿周向相间分布的第一支板孔、阀片调节孔；
内层机匣(13)，套设在所述中间机匣(2)外周，其上具有第二支板孔、第一阀片驱动孔；
外侧机匣(3)，套设在所述内层机匣(13)外周，与所述内层机匣(13)之间形成第三涵道，其上具有第二阀片驱动孔；
多个支板(4)，每个所述支板(4)对应贯穿一个所述第一支板孔及其第二支板孔设置，支撑在所述内侧机匣(1)、外侧机匣(3)之间，位于所述内侧机匣(1)、所述中间机匣(2)之间部位的后缘具有缺口；
分流环(5)，卡在各个所述缺口中，与所述内侧机匣(1)之间形成内涵道，与所述中间机匣(2)之间形成外涵道；
多个涵道转化阀片(6)，铰接在所述中间机匣(2)上，与各个所述支板(4)相间分布；每个所述涵道转化阀片(6)与相邻两个支板(4)间密封接触；
多个连杆(7)，每个所述连杆(7)的一端对应铰接在一个所述涵道转化阀片(6)上；
多个摇臂(8)，每个所述摇臂(8)的一端与一个所述连杆(7)的另一端对应铰接；
联动环(9)，套设在所述中间机匣(2)外周，与各个所述摇臂(8)的另一端铰接；
驱动轴(10)，贯穿所述第一阀片驱动孔及其所述第二阀片驱动孔设置，朝向所述中间机匣(2)的一端与一个所述摇臂(8)连接；
驱动臂(11)，一端与所述驱动轴(10)的另一端连接；
作动筒(12)，铰接在所述外侧机匣(3)、所述驱动臂(11)之间，以能够通过所述驱动臂(11)带动所述驱动轴(10)转动，进而使各个所述摇臂(8)、所述联动环(9)、各个所述连杆(7)及其各个所述涵道转化阀片(6)动作，其中，各个所述涵道转化阀片(6)动作能够达到：
关闭位置，各个所述涵道转化阀片(6)搭接在所述分流环(5)上，使所述内涵道、所述外涵道间隔绝；
打开位置，各个所述涵道转化阀片(6)搭接在所述中间机匣(2)上，封堵对应的阀片调节孔，使所述内涵道、所述外涵道间连通。
2.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
所述内侧机匣(1)、所述中间机匣(2)、所述内层机匣(13)、所述外侧机匣(3)、所述分流环(5)及其各个所述支板(4)一体成型。
3.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
各个所述涵道转化阀片(6)上具有凸出部位；
每个所述凸出部位贯穿对应的阀片调节孔设置，与对应连杆(7)背向对应摇臂(8)的一端铰接。
4.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
各个所述连杆(7)由两段沿轴向对接而成，对接部件间螺纹配合连接。
5.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
各个所述摇臂(8)为弯臂，弯折部位铰接在中间机匣(2)上。
6.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
与所述驱动轴(10)连接的摇臂(8)上具有摇臂驱动孔；
所述摇臂驱动孔套接在所述驱动轴(10)上，与所述驱动轴(10)间键齿配合连接。
7.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
所述中间机匣(2)上具有多个定位孔；
所述驱动轴(10)朝向所述中间机匣(2)的一端伸入所述定位孔。
8.根据权利要求7所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
还包括：
定位轴承(14)，在所述定位孔中安装，套接在所述驱动轴(10)上。
9.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，其特征在于，
还包括：
转接轴承(15)，在所述第二阀片驱动孔中安装，套接在所述驱动轴(10)上。
10.根据权利要求1所述的变循环航空发动机三涵道中介机匣涵道转换机构，
所述驱动臂(11)朝向所述驱动轴(10)的一端具有驱动臂连接孔；
所述驱动臂连接孔套接在所述驱动轴(10)上，与所述驱动轴(10)间键齿配合连接。
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