CN114876877A - 适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，包括：分流机匣，设置有分流机匣外环、支板和分流环，支板设置在分流机匣外环和分流环之间，分流环与多涵道风扇的内环后段之间设置有多片可调静子叶片；前排整流器，设置有安装边、内环前段和前排导叶，安装边与分流机匣外环固定连接，内环前段与内环后段固定连接，前排导叶一体化固定设置在安装边与内环前段之间。本发明实施例中前排整流器与分流机匣固定连接，可以提高整体装置的支撑强度，保证力和扭矩传递的稳定性。

Description

适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置。

背景技术

为了实现扩大发动机工作边界需要将风扇部件由传统的单外涵结构改为多涵道结构，这就要求在传统单涵道风扇内部增加一处分流通道结构，这处变化使得设计必须提出一种有别于传统风扇可调静叶调节机构的新结构才能更好地实现多目标设计的平衡。

现有的静叶角度调节装置主要包含以下几种结构类型：1、拉压杆式；2、扭力杆式；3、曲柄式。上述类型的静叶调节装置的共同点是联动环安装在机匣外，如果应用于多涵道风扇将会引起以下问题：

1、每一片可调静子叶片的轴颈都要穿过支板，会导致：支板数量必须和可调静子叶片数量一致且必须加厚，增加了多涵道风扇气动设计的约束条件；支板厚度增加，气流损失增大；

2、支板数量增加和支板加厚必然引起总重量的增加，不符合发动机减重设计的要求。

发明内容

有鉴于此，本说明书实施例提供一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，以达到减少气动设计约束条件的目的。

本说明书实施例提供以下技术方案：一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，包括：分流机匣，设置有分流机匣外环、支板和分流环，支板设置在分流机匣外环和分流环之间，分流环与多涵道风扇的内环后段之间设置有多片可调静子叶片；前排整流器，设置有安装边、内环前段和前排导叶，安装边与分流机匣外环固定连接，内环前段与内环后段固定连接，前排导叶一体化固定设置在安装边与内环前段之间。

进一步地，内环后段与内环前段共同形成多涵道风扇的内环，适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括联动组件，联动组件设置在内环的内侧，且联动组件与每片可调静子叶片均连接，且联动组件能够使全部可调静子叶片沿对应的轴颈同步转动。

进一步地，联动组件包括：联动环，呈环状结构，并设置有周向均布的多个安装孔，安装孔的位置和数量均与多涵道风扇的可调静子叶片对应；多个摇臂，多个摇臂与多个安装孔一一对应设置，且每个摇臂的一端均设置有关节轴承，每个摇臂的关节轴承均通过销子与联动环连接，每个摇臂的另一端均与对应的可调静子叶片的内轴颈连接。

进一步地，可调静子叶片包括主驱动静子叶片和从动叶片，主驱动静子叶片的厚度大于从动叶片的厚度。

进一步地，主驱动静子叶片包括主驱动静子叶片外轴颈和主驱动静子叶片内轴颈，从动叶片包括从动叶片外轴颈和从动叶片内轴颈，主驱动静子叶片外轴颈的直径大于从动叶片外轴颈的直径，主驱动静子叶片内轴颈直径大于从动叶片内轴颈。

进一步地，主驱动静子叶片外轴颈的一端穿过支板并置于分流机匣外环的外侧，从动叶片外轴颈置于分流环的装配槽内，主驱动静子叶片内轴颈和从动叶片内轴颈均置于内环前段与内环后段之间形成的固定孔中。

进一步地，分流环包括倾斜连接的分流内环和分流外环，分流内环和分流外环之间形成安装空间，在安装空间中设置有多个沿分流环周向间隔分布的安装座，安装座上设置有装配槽。

进一步地，适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括叶片旋转驱动组件，与主驱动静子叶片外轴颈连接。

进一步地，叶片旋转驱动组件包括：液压驱动部件；主动臂，一端与液压驱动部件连接，主动臂的另一端与主驱动静子叶片外轴颈连接，主动臂能够带动主驱动静子叶片沿主驱动静子叶片外轴颈转动。

与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例中前排整流器与分流机匣固定连接，可以提高整体装置的支撑强度，保证力和扭矩传递的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2为风扇涵道示意图；

图3为分流机匣示意图；

图4为前排整流器示意图；

图5为主驱动静子叶片、加厚支板以及叶片内、外后颈示意图；

图6为加厚摇臂装配示意图。

图中附图标记：1、分流机匣；2、前排整流器；3、可调静子叶片；4、摇臂；5、联动环；6、关节球轴承；7、销子；8、内环后段；9、主动臂；10、第一涵道；11、第二涵道；12、前排导叶；13、安装边；14、外环；15、内环前段；16、机匣；17、支板；18、分流环；19、主驱动静子叶片；20、加厚摇臂；21、加厚支板；22、主驱动静子叶片内轴颈；23、主驱动静子叶片外轴颈；24、从动叶片内轴颈；25、从动叶片外轴颈。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，包括分流机匣1和前排整流器2。分流机匣1设置有机匣16、支板17和分流环18，支板17设置在机匣16和分流环18之间，分流环18与多涵道风扇的内环后段8之间设置有多片可调静子叶片3；前排整流器2设置有安装边13、内环前段15和前排导叶12，安装边13设置在外环14上并与机匣16固定连接，内环前段15与内环后段8固定连接，前排导叶12一体化固定设置在安装边与内环前段15之间。

本发明实施例中前排整流器2与分流机匣1固定连接，可以提高整体装置的支撑强度，保证力和扭矩传递的稳定性。

需要说明的是，前排整流器2是由内环、前排导叶12和安装边组成的一体化结构，前排整流器2安装边与分流机匣1安装边贴合并采用螺栓连接。分流机匣1采用机匣16、支板17(包括加厚支板)与分流环18构成的一体化结构。气流经过前排导叶12后分流到第一涵道10和第二涵道11流出。

内环后段8与内环前段15共同形成多涵道风扇的内环，适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括联动组件，联动组件设置在内环的内侧，且联动组件与每片可调静子叶片3均连接，联动组件能够使全部可调静子叶片3沿对应的轴颈同步转动。

将联动组件内置，可以提高多涵道风扇的内环外侧的空间利用率，以达到优化整体布局的目的。

具体地，联动组件包括联动环5和多个摇臂4。联动环5呈环状结构，并设置有周向均布的多个安装孔，安装孔的位置和数量均与多涵道风扇的可调静子叶片3对应；多个摇臂4与多个安装孔一一对应设置，且每个摇臂4的一端均设置有关节球轴承6，每个摇臂4的关节球轴承6均通过销子7与联动环5连接，每个摇臂4的另一端均与对应的可调静子叶片3的内轴颈连接。设置联动组件可以保证多个可调静子叶片3均同步转动。

本实施例中的可调静子叶片3包括主驱动静子叶片19和从动叶片，主驱动静子叶片19的厚度大于从动叶片的厚度。主驱动静子叶片19包括主驱动静子叶片外轴颈23和主驱动静子叶片内轴颈22，从动叶片包括从动叶片外轴颈25和从动叶片内轴颈24，主驱动静子叶片外轴颈23的直径大于从动叶片外轴颈25的直径，主驱动静子叶片内轴颈22直径大于从动叶片内轴颈24。

在主驱动静子叶片外轴颈23处设置有加厚支板21，用于增加主驱动静子叶片外轴颈23的受力强度，使主驱动静子叶片外轴颈23不易损毁。

主驱动静子叶片外轴颈23的一端穿过支板17并置于机匣16的外侧，从动叶片外轴颈25置于分流环18的装配槽内，主驱动静子叶片内轴颈22和从动叶片内轴颈24均置于内环前段15与内环后段8之间形成的固定孔中。

优选地，分流环18包括倾斜连接的分流内环和分流外环，分流内环和分流外环之间形成安装空间，在安装空间中设置有多个沿分流环18周向间隔分布的安装座，安装座上设置有装配槽。

其中，主驱动静子叶片19的内、外轴颈均为圆柱型。从动叶片外轴颈25为球鼓型，从动叶片内轴颈24为圆柱型。从动叶片外轴颈25嵌入分流机匣的分流环预留的装配槽中。从动叶片内轴颈24穿出前排整流器的内环前段和分流内环后段形成的轴颈安装孔。

本发明适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括叶片旋转驱动组件，与主驱动静子叶片外轴颈23连接。内轴颈端头与摇臂4固定连接，摇臂4的另一端固定关节球轴承6，关节球轴承6与联动环5通过销子7形成同轴连接并用锁丝穿过联动环防止销子7掉落。

工作时，叶片旋转驱动组件带动主驱动静子叶片19转动，主驱动静子叶片19通过联动环5和摇臂4进一步带动整圈从动叶片转动，达到调节整圈可调静子叶片角度的功能。

需要说明的是，与主驱动静子叶片19连接的摇臂4为加厚摇臂20，以提高整体装置的使用寿命。

进一步地，叶片旋转驱动组件包括液压驱动部件和主动臂9。主动臂9的一端与液压驱动部件连接，主动臂9的另一端与主驱动静子叶片外轴颈23连接，主动臂9能够带动主驱动静子叶片19沿主驱动静子叶片外轴颈23转动。

主驱动静子叶片外轴颈23穿出分流机匣1的加厚支板21与主动臂9固定连接，主动臂9与液压驱动部件连接，由液压驱动部件驱动主动臂9进而带动主驱动静子叶片19转动，形成主驱动机构。主驱动静子叶片内轴颈22穿出由前排整流器2的内环前段和内环后段8形成的轴颈安装孔，并与加厚摇臂20固定连接。内环前段和内环后段8通过螺栓连接，用螺母将加厚摇臂20压紧。主动臂9和主驱动静子叶片19采用螺钉连接。

以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (9)

1.一种适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，包括：

分流机匣(1)，设置有分流机匣外环(16)、支板(17)和分流环(18)，支板(17)设置在分流机匣外环(16)和分流环(18)之间，分流环(18)与多涵道风扇的内环后段(8)之间设置有多片可调静子叶片(3)；

前排整流器(2)，设置有安装边、内环前段(15)和前排导叶(12)，所述安装边与分流机匣外环(16)固定连接，内环前段(15)与内环后段(8)固定连接，前排导叶(12)一体化固定设置在所述安装边与内环前段(15)之间。

2.根据权利要求1所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，内环后段(8)与内环前段(15)共同形成多涵道风扇的内环，所述适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括联动组件，所述联动组件设置在所述内环的内侧，且所述联动组件与每片可调静子叶片(3)均连接，且所述联动组件能够使全部可调静子叶片(3)沿对应的轴颈同步转动。

3.根据权利要求2所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，所述联动组件包括：

联动环(5)，呈环状结构，并设置有周向均布的多个安装孔，所述安装孔的位置和数量均与所述多涵道风扇的可调静子叶片(3)对应；

多个摇臂(4)，多个摇臂(4)与多个安装孔一一对应设置，且每个摇臂(4)的一端均设置有关节轴承(6)，每个摇臂(4)的关节轴承(6)均通过销子(7)与联动环(5)连接，每个摇臂(4)的另一端均与对应的可调静子叶片(3)的内轴颈连接。

4.根据权利要求1所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，可调静子叶片(3)包括主驱动静子叶片(19)和从动叶片，主驱动静子叶片(19)的厚度大于所述从动叶片的厚度。

5.根据权利要求4所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，主驱动静子叶片(19)包括主驱动静子叶片外轴颈(23)和主驱动静子叶片内轴颈(22)，所述从动叶片包括从动叶片外轴颈(25)和从动叶片内轴颈(24)，主驱动静子叶片外轴颈(23)的直径大于从动叶片外轴颈(25)的直径，主驱动静子叶片内轴颈(22)直径大于从动叶片内轴颈(24)。

6.根据权利要求5所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，主驱动静子叶片外轴颈(23)的一端穿过支板(17)并置于分流机匣外环(16)的外侧，从动叶片外轴颈(25)置于分流环(18)的装配槽内，主驱动静子叶片内轴颈(22)和从动叶片内轴颈(24)均置于内环前段(15)与内环后段(8)之间形成的固定孔中。

7.根据权利要求6所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，分流环(18)包括倾斜连接的分流内环和分流外环，所述分流内环和所述分流外环之间形成安装空间，在所述安装空间中设置有多个沿分流环(18)周向间隔分布的安装座，所述安装座上设置有所述装配槽。

8.根据权利要求6所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，所述适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置还包括叶片旋转驱动组件，与主驱动静子叶片外轴颈(23)连接。

9.根据权利要求8所述的适用于多涵道风扇的静叶角度调节装置，其特征在于，所述叶片旋转驱动组件包括：

液压驱动部件；

主动臂(9)，一端与所述液压驱动部件连接，主动臂(9)的另一端与主驱动静子叶片外轴颈(23)连接，主动臂(9)能够带动主驱动静子叶片(19)沿主驱动静子叶片外轴颈(23)转动。

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