CN114776634A - 一种发动机进口导叶角度调节机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机进口导叶角度调节机构，包括摇臂、联动环、多个从动杆、曲柄、滑杆、主动杆，其中：摇臂为多个，一端与伸出于机匣安装孔的导叶轴颈固定，另一端通过销钉与联动环连接；联动环支承在机匣上，联动环上设置有若干个凸耳；从动杆为若干个，每个从动杆的一端与联动环上的凸耳铰接，另一端与曲柄铰接，借此传递曲柄上的力并带动联动环运动；曲柄为若干个，每个曲柄铰接连接有一个曲柄安装架，曲柄安装架固定在机匣安装边上；曲柄一端与从动杆铰接，另一端设置有滑道；滑杆为若干个，每个滑杆通过轴承与曲柄上的滑道连接，滑杆能够在滑道中滑动；主动杆为若干个，每个主动杆的一端与滑杆铰接，另一端固定在作动筒上。

Description

一种发动机进口导叶角度调节机构

技术领域

本发明属于发动机进口导叶角度调节结构设计技术领域，具体涉及一种发动机进口导叶角度调节机构。

背景技术

由于发动机实际工作条件的改变，会导致其内部气流状态偏离设计点，影响压气机工作效率，严重时会引起发动机喘振。为解决这一问题，现代航空发动机多采用可调静子叶片和可调进口导叶技术来改变叶片安装角，实现对发动机流量的调节，拓宽稳定工作范围，防止喘振的发生。

对于发动机静子叶片的调节，由于其转动角度相对于导叶而言较小，因此其调节机构更为简单，主要包括摇臂、联动环和作动筒。通过作动筒驱动联动环周向运动，并依靠摇臂自身的弹性变形带动静子叶片转动，该结构的主要缺点在于叶片的调节角度较小，且作动筒需要同时克服机构之间的摩擦力和摇臂因变形产生的反作用力。而现有导叶调节机构主要包括摇臂、联动环、从动杆、曲柄、主动杆和作动筒，摇臂一端与静子叶片伸出机匣安装孔的轴颈固连，另一端与联动环连接，可随联动环转动；联动环支承在静子机匣上，可沿发动机轴向和周向运动；从动杆连接联动环和曲柄，传递曲柄上的力并带动联动环运动；曲柄一端连接从动杆，另一端连接主动杆，主动杆与作动筒连接，通过曲柄和连杆将作动筒上活塞杆的直线运动转换为联动环的轴向和周向运动，并带动摇臂转动实现对导叶安装角的调节。该种导叶调节机构的主要缺点如下：由于曲柄的旋转属于平面圆周运动，而作动筒活塞杆的运动为直线运动，因此在曲柄和活塞杆之间还需一节可活动连杆进行连接，导致调节机构轴向距离增大；此外，由于主动杆和曲柄以及主动杆和作动筒活塞之间能发生相对运动，因此会产生摩擦力并可能会导致调节机构的精度下降，严重时导致结构发生卡滞。

因此，为改善上述结构中的至少一个缺陷，需要一种结构更为紧凑且高效的导叶的调节机构。

发明内容

本发明的目的是提供一种发动机进口导叶角度调节机构，以实现结构更为紧凑且高效的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发动机进口导叶角度调节机构，包括摇臂、联动环、多个从动杆、曲柄、滑杆、主动杆，其中：

所述摇臂为多个，每个摇臂的一端与伸出于机匣安装孔的导叶轴颈固定，另一端通过销钉与联动环连接；

所述联动环通过联动环支架支承在机匣上，联动环上设置有若干个凸耳，联动环能够在联动环支架上沿发动机轴向和周向运动，并带动摇臂同步运动；

所述从动杆为若干个，并与若干个凸耳一一对应，每个从动杆的一端与联动环上的凸耳铰接，另一端与曲柄铰接，借此传递曲柄上的力并带动联动环运动；

所述曲柄为若干个，并与若干个从动杆一一对应，每个曲柄铰接连接有一个曲柄安装架，曲柄安装架固定在机匣安装边上；曲柄一端与从动杆铰接，另一端设置有滑道；

所述滑杆为若干个，并与若干个曲柄一一对应，每个滑杆通过轴承与曲柄上的滑道连接，滑杆能够在滑道中滑动；

所述主动杆为若干个，每个主动杆的一端与滑杆铰接，另一端固定在作动筒上。

所述摇臂与导叶轴颈连接的一端为六角孔，导叶轴颈末端为六棱柱，摇臂通过六角孔套在导叶轴颈末端的六棱柱上，并通过螺钉和垫片锁死；摇臂的另一端具有球形孔用以安装球铰和球形衬套，球铰和球形衬套能够在联动环进行轴向和周向运动时绕销钉进行转动和滑动。

所述联动环开设有多个扇形段孔，每个扇形段孔处均开设有径向圆孔，用以安装销钉；联动环的外径上有两段环形凸台，并在环形凸台上与销钉对应的位置处开有多个轴向圆孔，用以固定销钉。

所述从动杆一端通过球铰、球形衬套和螺杆与凸耳相连。

所述联动环支架为多个，沿发动机周向固定在机匣安装边上，联动环支架与联动环接触面为与发动机同轴的圆柱面。

所述曲柄通过销钉和轴承与曲柄安装架连接，曲柄能够绕销钉转动；曲柄与从动杆连接的一端开设有圆柱孔，用于安装螺杆和球铰，曲柄另一端的滑道长度大于滑杆外径，以使滑杆具有滑动空间。

所述主动杆的一端通过球铰和球形衬套与滑杆相连，另一端通过螺母与所述作动筒固定。

所述滑杆两端安装有轴承，并通过垫片防止其沿滑杆轴向运动；滑杆中间通过球铰和球形衬套与主动杆铰接。

所述曲柄安装架的一侧通过螺杆和螺母固定在机匣安装边上，另一侧开有凹槽和圆柱孔用以安装销钉和轴承，并与曲柄连接。

有益效果：本发明的一种发动机进口导叶角度调节机构，结构更为紧凑且高效，有利于减轻发动机可调导叶结构重量和降低结构轴向尺寸，对提升压气机稳定工作范围具有重要意义，可应用于多种发动机进口导叶调节。

附图说明

图1是本申请实施例提供的发动机进口导叶角度调节机构示意图；

图2是本申请实施例提供的轴颈、摇臂和联动环及其相互连接结构示意图；

图3是本申请实施例提供的从动杆、曲柄、滑杆和主动杆及其相互连接结构示意图；

其中：

1-轴颈；2-机匣；3-摇臂；4-联动环；5-销钉；6-凸耳；7-从动杆；8-曲柄；9-滑杆；10-主动杆；11-作动筒；12-曲柄支架；13-联动环支架；a-扇形段孔；b-环型凸台；c-径向圆孔；d-轴向圆孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做更进一步的解释。

如图1至3所示，本发明的一种发动机进口导叶角度调节机构，包括摇臂3、联动环4、多个从动杆7、曲柄8、滑杆9、主动杆10，其中：

摇臂3为多个，每个摇臂3的一端与伸出于机匣2安装孔的导叶轴颈1固定，另一端通过销钉5与联动环4连接；

联动环4通过联动环支架13支承在机匣2上，联动环4上设置有若干个凸耳6，联动环4能够在联动环支架13上沿发动机轴向和周向运动，并带动摇臂3同步运动；

从动杆7为若干个，并与若干个凸耳6一一对应，每个从动杆7的一端通过球铰、球形衬套和螺杆与联动环4上的凸耳6铰接，另一端与曲柄8铰接，借此传递曲柄8上的力并带动联动环4运动；

曲柄8为若干个，并与若干个从动杆7一一对应，每个曲柄8通过销钉和轴承连接有一个曲柄安装架12，曲柄安装架12固定在机匣2安装边上，曲柄8能够绕销钉转动；曲柄8一端与从动杆7铰接，另一端设置有滑道；

滑杆9为若干个，并与若干个曲柄8一一对应，每个滑杆9通过轴承与曲柄8上的滑道连接，滑杆9能够在滑道中滑动；

主动杆10为若干个，每个主动杆10的一端与滑杆9相连，另一端固定在作动筒11上。

主动杆10由作动筒11驱动进行直线运动，并带动滑杆9在曲柄8上滑动。在滑杆9的作用下，曲柄8绕销钉进行平面转动，并将力传递至从动杆7。从动杆7带动联动环4在联动环支架13上进行轴向和周向运动，同时，通过摇臂3上安装的球铰和球形垫片以及销钉5带动摇臂3转动，实现对导叶角度的调节，如图1所示。

摇臂3与导叶轴颈1连接的一端为六角孔，导叶轴颈1末端为六棱柱，摇臂3通过六角孔套在导叶轴颈1末端的六棱柱上，并通过螺钉和垫片锁死；摇臂3的另一端具有球形孔用以安装球铰和球形衬套，球铰和球形衬套能够在联动环4进行轴向和周向运动时绕销钉5进行转动和滑动。各摇臂3与各导叶轴颈1之间的扭矩通过六角孔和六棱柱以及螺钉产生的摩擦力传递。

如图1，联动环4开设有多个扇形段孔a，每个扇形段孔a处均开设有径向圆孔c，用以安装销钉5；联动环4的外径上有两段环形凸台b，并在环形凸台b上与销钉5对应的位置处开有多个轴向圆孔d，用以固定销钉5。联动环4上的两段环形凸台b可以增加联动环4的周向刚度，提高对导叶角度调节的精度。

从动杆7两端分别与凸耳6和曲柄8铰接。从动杆7两端铰接可以将曲柄8的平面转动转化为联动环4周向和轴向运动。

联动环支架13为多个，沿发动机周向固定在机匣2安装边上，联动环支架13与联动环4接触面为与发动机同轴的圆柱面。联动环4可在联动环支架13上进行周向和周向运动。

曲柄8与从动杆7连接的一端开设有圆柱孔，用于安装螺杆和球铰，曲柄8另一端的滑道长度大于滑杆9外径，以使滑杆9具有滑动空间。滑杆9中间通过球铰和球形衬套与主动杆10铰接。滑杆9通过轴承与滑道连接可以减小其滑动过程中的摩擦力。

曲柄8通过轴承和销钉与曲柄安装架12连接，保证曲柄8可绕销钉自由转动。曲柄8和曲柄安装架12之间通过轴承和销钉连接，可减小曲柄8绕销钉转动产生的摩擦力。

主动杆10的一端通过球铰和球形衬套与滑杆9相连，另一端通过螺母与作动筒11固定。主动杆10与作动筒固连可减小中间连接机构尺寸。

滑杆9两端安装有轴承，并通过垫片防止其沿滑杆9轴向运动；滑杆9中间通过球铰和球形衬套与主动杆10铰接。

曲柄安装架12的一侧通过螺杆和螺母固定在机匣2安装边上，另一侧开有凹槽和圆柱孔用以安装销钉和轴承，并与曲柄8连接。曲柄安装架12通过螺杆和螺母固定在机匣安装边上方便拆卸和调整。

摇臂3上安装的球铰和球形衬套可在联动环4进行轴向和周向运动时绕联动环4上的销钉5进行转动和滑动。能保证摇臂3自由转动而不被过约束。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：包括摇臂(3)、联动环(4)、多个从动杆(7)、曲柄(8)、滑杆(9)、主动杆(10)，其中：

所述摇臂(3)为多个，每个摇臂(3)的一端与伸出于机匣(2)安装孔的导叶轴颈(1)固定，另一端通过销钉(5)与联动环(4)连接；

所述联动环(4)通过联动环支架(13)支承在机匣(2)上，联动环(4)上设置有若干个凸耳(6)，联动环(4)能够在联动环支架(13)上沿发动机轴向和周向运动，并带动摇臂(3)同步运动；

所述从动杆(7)为若干个，并与若干个凸耳(6)一一对应，每个从动杆(7)的一端与联动环(4)上的凸耳(6)铰接，另一端与曲柄(8)铰接，借此传递曲柄(8)上的力并带动联动环(4)运动；

所述曲柄(8)为若干个，并与若干个从动杆(7)一一对应，每个曲柄(8)铰接连接有一个曲柄安装架(12)，曲柄安装架(12)固定在机匣(2)安装边上；曲柄(8)一端与从动杆(7)铰接，另一端设置有滑道；

所述滑杆(9)为若干个，并与若干个曲柄(8)一一对应，每个滑杆(9)通过轴承与曲柄(8)上的滑道连接，滑杆(9)能够在滑道中滑动；

所述主动杆(10)为若干个，每个主动杆(10)的一端与滑杆(9)铰接，另一端固定在作动筒(11)上。

2.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述摇臂(3)与导叶轴颈(1)连接的一端为六角孔，导叶轴颈(1)末端为六棱柱，摇臂(3)通过六角孔套在导叶轴颈(1)末端的六棱柱上，并通过螺钉和垫片锁死；摇臂(3)的另一端具有球形孔用以安装球铰和球形衬套，球铰和球形衬套能够在联动环(4)进行轴向和周向运动时绕销钉(5)进行转动和滑动。

3.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述联动环(4)开设有多个扇形段孔(a)，每个扇形段孔(a)处均开设有径向圆孔(c)，用以安装销钉(5)；联动环(4)的外径上有两段环形凸台(b)，并在环形凸台(b)上与销钉(5)对应的位置处开有多个轴向圆孔(d)，用以固定销钉(5)。

4.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述从动杆(7)一端通过球铰、球形衬套和螺杆与凸耳(6)相连。

5.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述联动环支架(13)为多个，沿发动机周向固定在机匣(2)安装边上，联动环支架(13)与联动环(4)接触面为与发动机同轴的圆柱面。

6.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述曲柄(8)通过销钉和轴承与曲柄安装架(12)连接，曲柄(8)能够绕销钉转动；曲柄(8)与从动杆(7)连接的一端开设有圆柱孔，用于安装螺杆和球铰，曲柄(8)另一端的滑道长度大于滑杆(9)外径，以使滑杆(9)具有滑动空间。

7.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述主动杆(10)的一端通过球铰和球形衬套与滑杆(9)相连，另一端通过螺母与所述作动筒(11)固定。

8.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述滑杆(9)两端安装有轴承，并通过垫片防止其沿滑杆(9)轴向运动；滑杆(9)中间通过球铰和球形衬套与主动杆(10)铰接。

9.根据权利要求1所述的发动机进口导叶角度调节机构，其特征在于：所述曲柄安装架(12)的一侧通过螺杆和螺母固定在机匣(2)安装边上，另一侧开有凹槽和圆柱孔用以安装销钉和轴承，并与曲柄(8)连接。

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