CN114776913B - 一种大通径高温空气管路连接结构 - Google Patents

一种大通径高温空气管路连接结构 Download PDF

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Abstract

本申请属于发动机空气管路设计领域，为一种大通径高温空气管路连接结构，包括活动接嘴和活动接头，活动接头安装有金属涨圈，活动接头外侧同轴设置有轴侧密封环，活动接嘴上设有与轴侧密封环相连的挡圈和孔侧密封环；装配时，将轴侧密封环与金属涨圈一同安装在一根管路的活动接头上，并落入相配管路的活动接嘴中，通过轴侧密封环实现连接结构的轴侧密封，孔侧密封环实现连接结构的孔侧密封，最后利用挡圈限制轴侧密封环的轴向运动；通过轴侧密封环与金属涨圈配合实现可靠密封，其利用金属涨圈自身的结构膨胀张力达到密封效果，可靠性较高。能够补偿轴向位移和横向位移，轴侧密封环为一体结构，便于管理、装配和维护。

Description

一种大通径高温空气管路连接结构
技术领域
本申请属于发动机空气管路设计领域，特别涉及一种大通径高温空气管路连接结构。
背景技术
航空发动机大通径高温空气管路一般用于向涡轮提供冷却引气，冷却涡轮叶片和机匣，控制叶片和机匣温度，提高硬件可靠性；还可用于向飞机供给环控引气，为机上人员提供舒适的空气环境，保证合适的空气温度、压力。
对于大通径高温空气管路，其一般采用插入式连接，利用分半的浮动环结构实现可靠密封、稳定补偿。密封结构的密封性，由浮动环与其相配型槽的小间隙配合实现气体密封；补偿结构的补偿能力，由浮动环沿管路轴向和横向往复运动实现的。
目前利用插入式活动接头，配以分半浮动环的结构存在如下缺点：
1)浮动环结构补偿方向偏少，只能补偿管路轴向和横向的位移差值，不能补偿管路的角向偏差；
2)分半的浮动环结构，在装配过程中极易掉落，要求细致操作，影响装配效率；
3)分半的浮动环为两个零件，但成组使用，相较单件，保存和管理成本高，涉及局部换件时，维护保障成本高。
因此，如何实现活动接头更方便的装配是一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种大通径高温空气管路连接结构，以解决现有技术中采用浮动环装配活动接头时，采用分半的浮动环进行装配时装配不便、维护成本高的问题。
本申请的技术方案是：一种大通径高温空气管路连接结构，包括活动接嘴、与活动接嘴同轴设置的活动接头，所述活动接头上开设有第一安装槽，所述第一安装槽内安装有金属涨圈，所述活动接头外侧同轴设置有轴侧密封环，所述轴侧密封环的内壁与活动接头的外壁相贴并且轴侧密封环与金属涨圈沿活动接嘴轴向滑动配合；所述活动接嘴内设有挡圈，所述挡圈与轴侧密封环之间设有孔侧密封环，所述孔侧密封环的内圈直径大于活动接头的外壁直径，所述轴侧密封环沿活动接嘴径向滑动配合于孔侧密封环与活动接嘴之间。
优选地，所述活动接嘴为阶梯型结构并在活动接嘴内部形成内凹槽，所述轴侧密封环与内凹槽的底部相抵，所述内凹槽的侧壁上开设有第二安装槽，所述挡圈设于第二安装槽内。
优选地，所述第二安装槽的内表面直径大于挡圈的外表面直径。
优选地，所述轴侧密封环包括与金属涨圈配合的第一环面、与孔侧密封环配合的第二环面、与活动接嘴配合的第三环面，所述第一环面沿活动接头的轴向方向为直线型结构，所述第二环面沿活动接头的径向方向为直线型结构，所述第三环面沿活动接头的径向方向为直线型结构。
优选地，所述轴侧密封环的横截面为反C型结构，所述轴侧密封环的开口朝向远离活动接头一侧。
优选地，所述轴侧密封环的横截面为条形块状结构，所述轴侧密封环的横截面内部为实体结构。
优选地，所述轴侧密封环的横截面为直角豁口结构，所述轴侧密封环的开口朝向远离活动接头一侧。
优选地，所述轴侧密封环的横截面为反E型结构，所述轴侧密封环的开口朝向远离活动接头一侧。
优选地，所述第一安装槽的内表面直径小于金属涨圈的内表面直径。
优选地，所述金属涨圈的外表面为外凸的圆弧形结构。
本申请的一种大通径高温空气管路连接结构，包括活动接嘴和活动接头，活动接头安装有金属涨圈，活动接头外侧同轴设置有轴侧密封环，活动接嘴上设有与轴侧密封环相连的挡圈和孔侧密封环；装配时，将轴侧密封环与金属涨圈一同安装在一根管路的活动接头上，并落入相配管路的活动接嘴中，通过轴侧密封环实现连接结构的轴侧密封，孔侧密封环实现连接结构的孔侧密封，最后利用挡圈限制轴侧密封环的轴向运动，实现轴侧密封环与活动接嘴的可靠密封；通过轴侧密封环与金属涨圈配合实现轴侧密封环与活动接头的可靠密封，其利用金属涨圈自身的结构膨胀张力达到密封效果，可靠性较高。能够补偿轴向位移和横向位移，轴侧密封环为一体结构，便于管理、装配和维护。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请整体结构示意图；
图2为本申请轴侧密封环与金属涨圈的连接结构示意图；
图3为本申请条形块状结构的轴侧密封环结构示意图；
图4为本申请直角豁口结构的轴侧密封环结构示意图；
图5为本申请反E型结构的轴侧密封环结构示意图。
1、轴侧密封环；2、金属涨圈；3、孔侧密封环；4、挡圈；5、活动接嘴；6、活动接头；7、第一安装槽；8、第二安装槽；9、内凹槽；10、第一环面；11、第二环面；12、第三环面。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
一种大通径高温空气管路连接结构，该密封结构不仅可以用于管路与管路之间的连接，还可用于管路与部件或附件之间的连接。
如图1、图2所示，包括活动接嘴5和活动接头6，活动接嘴5与活动接头6同轴设置，活动接头6上开设有第一安装槽7，第一安装槽7内安装有金属涨圈2，活动接头6外侧同轴设置有轴侧密封环1，其中，轴侧密封环1为反C型结构，轴侧密封环1的开口朝向远离活动接头6一侧。
轴侧密封环1的内壁与活动接头6的外壁相贴并且轴侧密封环1与金属涨圈2沿活动接嘴5轴向滑动配合；活动接嘴5内设有挡圈4，挡圈4与轴侧密封环1之间设有孔侧密封环3，孔侧密封环3的内圈直径大于活动接头6的外壁直径，轴侧密封环1沿活动接嘴5径向滑动配合于孔侧密封环3与活动接嘴5之间。
装配时，将反C型的轴侧密封环1与金属涨圈2一同安装在一根管路的活动接头6上，并落入相配管路的活动接嘴5中，通过轴侧密封环1实现连接结构的轴侧密封，孔侧密封环3实现连接结构的孔侧密封，最后利用挡圈4限制轴侧密封环1的轴向运动，实现轴侧密封环1与活动接嘴5的可靠密封；通过轴侧密封环1与金属涨圈2配合实现反C型的轴侧密封环1与活动接头6的可靠密封，其利用金属涨圈2自身的结构膨胀张力达到密封效果，可靠性较高。
通过轴侧密封环1与孔侧密封环3与活动接嘴5滑动配合，轴侧密封环1能够横向移动，补偿横向位移，通过将孔侧密封环3的内圈直径大于活动接头6的外壁直径保证轴侧密封环1有足够的横向移动空间；通过轴侧密封环1与金属涨圈2的滑动配合实现活动接头6的轴向运动能力，补偿活动接头6的轴向位移。
并且由于反C型的轴侧密封环1为一体结构，装、拆过程中不易掉落，在进行拆卸时，依次拆卸挡圈4、孔侧密封环3和轴侧密封环1即可，便于装配和维护；同时由于是单件，便于管理，且局部换件时，维护保障成本低。
同时由于反C型结构的内部为中空结构，其重量较小，便于在飞机上使用。
优选地，活动接嘴5为阶梯型结构并在活动接嘴5内部形成内凹槽9，所述轴侧密封环1与内凹槽9的底部相抵，所述内凹槽9的侧壁上开设有第二安装槽8，所述挡圈4设于第二安装槽8内。通过采用阶梯型的活动接嘴5形式，提供轴侧密封环1足够的径向活动空间，实现了横向位移的稳定补偿，部件或附件的相关连接接口设计时可以采用该活动接嘴5形式。
优选地，第二安装槽8的内表面直径大于挡圈4的外表面直径，通过该设置保证挡圈4有一定的浮动空间，从而保证挡圈4在与活动接嘴5不同的热膨胀系数下仍能够与活动接嘴5稳定配合。
优选地，轴侧密封环1包括与金属涨圈2配合的第一环面10、与孔侧密封环3配合的第二环面11、与活动接嘴5配合的第三环面12，第一环面10沿活动接头6的轴向方向为直线型结构，第二环面11沿活动接头6的径向方向为直线型结构，第三环面12沿活动接头6的径向方向为直线型结构。通过设置第一环面10来保证活动接头6在轴向位移时工作稳定，不会偏移；通过设置第二环面11和第三环面12来保证活动接头6在横向、也即是径向位移时工作稳定、不会偏移。
轴侧密封环1的横截面不限于反C型结构，在不影响密封面的情况下，也可设计成其他的结构形式。
优选地，第一安装槽7的内表面直径小于金属涨圈2的内表面直径，这样金属涨圈2具有一定的横向浮动空间，以保证金属涨圈2的膨胀性能。
优选地，金属涨圈2的外表面为外凸的圆弧形结构，能够补偿管路间的初始角向位置偏差。
作为一种具体实施方式，一种大通径高温空气管路连接结构，其结构与上述结构基本相同，其不同之处在于，如图3所示，将反C型结构替换为条形块状结构，轴侧密封环1的横截面内部为实体结构，这样轴侧密封环1具有较高的强度，能够满足一些强度要求高的场合的使用需求。
作为一种具体实施方式，一种大通径高温空气管路连接结构，其结构与上述结构基本相同，其不同之处在于，如图4所示，将反C型结构替换为直角豁口结构，轴侧密封环1的开口朝向远离活动接头6一侧，这样轴侧密封环1能够减重的同时具有不错的强度。
作为一种具体实施方式，一种大通径高温空气管路连接结构，其结构与上述结构基本相同，其不同之处在于，如图5所示，将反C型结构替换为反E型结构，轴侧密封环1的开口朝向远离活动接头6一侧，这样轴侧密封环1能够减重的同时具有不错的强度。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种大通径高温空气管路连接结构，包括活动接嘴(5)、与活动接嘴(5)同轴设置的活动接头(6)，其特征在于：所述活动接头(6)上开设有第一安装槽(7)，所述第一安装槽(7)内安装有金属涨圈(2)，所述活动接头(6)外侧同轴设置有轴侧密封环(1)，所述轴侧密封环(1)的内壁与活动接头(6)的外壁相贴并且轴侧密封环(1)与金属涨圈(2)沿活动接嘴(5)轴向滑动配合；所述活动接嘴(5)内设有挡圈(4)，所述挡圈(4)与轴侧密封环(1)之间设有孔侧密封环(3)，所述轴侧密封环(1)沿活动接嘴(5)径向滑动配合于孔侧密封环(3)与活动接嘴(5)之间，所述孔侧密封环的内圈直径大于活动接头(6)的外壁直径；
所述轴侧密封环(1)包括与金属涨圈(2)配合的第一环面(10)、与孔侧密封环(3)配合的第二环面(11)、与活动接嘴(5)配合的第三环面(12)，所述第一环面(10)沿活动接头(6)的轴向方向为直线型结构，所述第二环面(11)沿活动接头(6)的径向方向为直线型结构，所述第三环面(12)沿活动接头(6)的径向方向为直线型结构。
2.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述活动接嘴(5)为阶梯型结构并在活动接嘴(5)内部形成内凹槽(9)，所述轴侧密封环(1)与内凹槽(9)的底部相抵，所述内凹槽(9)的侧壁上开设有第二安装槽(8)，所述挡圈(4)设于第二安装槽(8)内。
3.如权利要求2所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述第二安装槽(8)的内表面直径大于挡圈(4)的外表面直径。
4.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述轴侧密封环(1)的横截面为反C型结构，所述轴侧密封环(1)的开口朝向远离活动接头(6)一侧。
5.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述轴侧密封环(1)的横截面为条形块状结构，所述轴侧密封环(1)的横截面内部为实体结构。
6.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述轴侧密封环(1)的横截面为直角豁口结构，所述轴侧密封环(1)的开口朝向远离活动接头(6)一侧。
7.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述轴侧密封环(1)的横截面为反E型结构，所述轴侧密封环(1)的开口朝向远离活动接头(6)一侧。
8.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述第一安装槽(7)的内表面直径小于金属涨圈(2)的内表面直径。
9.如权利要求1所述的大通径高温空气管路连接结构，其特征在于：所述金属涨圈(2)的外表面为外凸的圆弧形结构。
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