CN116104602B - 一种用于发动机压气机放气的传力机构 - Google Patents

Abstract

本发明属于发动机技术领域，公开了一种用于发动机压气机放气的传力机构。传力机构包括作动筒、作动筒轴承、摇臂、摇臂轴承、安装支架、连杆、连动环和凸耳等部件；传力机构通过作动筒的回字形凹槽，将舵机推拉杆的直线运动转变为作动筒轴承的平面运动；通过作动筒轴承在回字形凹槽内的滚动，实现外侧的摇臂绕销钉转动，减小了摇臂的摩擦；通过短轴沿作动筒轴承的内圈上下滑动，确保了传力机构在运行时保持自由度，避免出现卡死现象；通过摇臂轴承转动，减小了摇臂轴承的摩擦力；通过连杆两端的鱼眼关节，将摇臂绕销钉的转动转化为凸耳在三维空间的平移和转动。传力机构紧凑高效，能够通过放气实现发动机流量的调节，具有工程应用价值。

Description

一种用于发动机压气机放气的传力机构

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种用于发动机压气机放气的传力机构。

背景技术

由于发动机实际工作条件的改变，会导致其压气机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，现代航空发动机采用的办法之一是在压气机中间级放气，通过放气实现对发动机流量的调节，改善压气机防喘性能。

传统的发动机压气机的放气机构采用摇臂结构，在作动筒和摇臂之间安装主动杆，通过主动杆传递来自舵机或液压机构的力，并将作动筒的直线运动转换为摇臂的圆周运动，因此，势必会增加机构在发动机轴向的长度。此外，摇臂结构的传力线与推拉杆力的作用线在同一平面内，无法通过调节传力线和作用线之间传力路线来充分减小结构的径向尺寸，导致发动机的最大直径往往出现在放气机构上。而且，主动杆两端的关节在运动过程中也会不可避免产生额外的摩擦力，致使传递到连动环上的有效作用力减小，严重时甚至可能导致机构发生卡滞。

当前亟需发展一种用于发动机压气机放气的传力机构。

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

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于发动机压气机放气的传力机构，用以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本发明的用于发动机压气机放气的传力机构，其特点是，传力机构安装在静子机匣外围，内侧为连动环，外侧为外机匣；传力机构位于连动环、外机匣安装边和外机匣之间的空间内；连动环为套装在静子机匣外部的圆柱形筒体，连动环的轴线与静子机匣的轴线重合；连动环上固定凸耳，外机匣上固定舵机；包括：

作动筒，作动筒的一端固定在舵机的舵机推拉杆上，作动筒传递舵机产生的直线推拉力；作动筒的另一端的环形圈内安装作动筒轴承；

作动筒轴承，作动筒轴承的外圈安装在作动筒的环形圈内，作动筒轴承的内圈安装在外侧的摇臂的短轴上；作动筒轴承的外圈沿作动筒的环形圈滚动时，短轴沿作动筒轴承的内圈上下滑动；

摇臂，摇臂为V型，外侧的摇臂通过短轴与作动筒轴承相连，内侧的摇臂通过中间的销钉和鱼眼关节与连杆相连；摇臂中间为圆孔，用于安装摇臂轴承；

摇臂轴承，摇臂轴承的外圈与摇臂的圆孔的环面装配，摇臂轴承的内圈与位于安装支架上的、外侧的销钉连接，摇臂轴承绕外侧的销钉自由旋转；

安装支架，安装支架为L型，水平段固定在外机匣安装边上，竖直段通过外侧的销钉安装摇臂轴承；

连杆，连杆的两端均为鱼眼关节，一端的鱼眼关节通过中间的销钉与摇臂相连，另一端的鱼眼关节通过内侧的销钉与连动环上的凸耳相连；

连动环，连动环的外侧面设置有凸耳，凸耳通过内侧的销钉与连杆一端的鱼眼关节连接，连动环的内侧面与静子机匣接触；

连动环通过凸耳接收从连杆传递的、来自舵机的力，凸耳在静子机匣的约束下绕静子机匣的中心轴线进行平移和转动，凸耳带动连动环沿中心轴线运动到预定的位置后，位于静子机匣上的放气孔被完全打开，实现对压气机的放气。

进一步地，所述的作动筒上安装作动筒轴承的一端为回字形环形圈，环形圈的内圈设置有回字形凹槽，环形圈的外圈为作动筒轴承安装边，用于限制作动筒轴承沿环形圈的中心轴线滑动，回字形凹槽为作动筒轴承滚动面，作动筒轴承的外圈沿作动筒轴承滚动面的长边来回滚动。

进一步地，所述的环形圈设置有开口，开口处通过作动筒安装头封闭，作动筒安装头用于作动筒轴承装配和限制作动筒轴承的滚动范围。

本发明的用于发动机压气机放气的传力机构，通过作动筒的回字形凹槽，将舵机推拉杆的直线运动转变为作动筒轴承的平面运动；通过作动筒轴承在回字形凹槽内的滚动，实现外侧的摇臂绕销钉转动，同时减小了力传递过程中的摩擦；通过短轴沿作动筒轴承的内圈上下滑动，确保传力机构在运行时保持一定的自由度，避免出现卡死现象；通过摇臂轴承的转动，减小了摇臂在转动过程中产生的摩擦力；通过连杆两端的鱼眼关节，将摇臂绕销钉的转动转化为凸耳在三维空间的平移和转动运动。

本发明的用于发动机压气机放气的传力机构紧凑高效，能够通过放气实现发动机流量的调节，具有工程应用价值。

附图说明

图1为本发明的用于发动机压气机放气的传力机构的主视图；

图2为本发明的用于发动机压气机放气的传力机构的俯视图；

图3为本发明的用于发动机压气机放气的传力机构中的作动筒的立体图。

图中，1.作动筒；2.作动筒轴承；3.摇臂；4.摇臂轴承；5.安装支架；6.连杆；7.连动环；8.凸耳；9.作动筒安装头；10.作动筒轴承安装边；11.作动筒轴承滚动面；12.舵机推拉杆；13.舵机；14.外机匣安装边；15.外机匣；16.短轴；17.鱼眼关节；18.销钉。

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”、“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“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”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等，而不排除其他元件或者物件。

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。

下面结合附图和实施例对本申请做进一步详细说明。

实施例1

如图1、图2、图3所示，本实施例的用于发动机压气机放气的传力机构安装在静子机匣外围，内侧为连动环7，外侧为外机匣15；传力机构位于连动环7、外机匣安装边14和外机匣15之间的空间内；连动环7为套装在静子机匣外部的圆柱形筒体，连动环7的轴线与静子机匣的轴线重合；连动环7上固定凸耳8，外机匣15上固定舵机13；包括：

作动筒1，作动筒1的一端固定在舵机13的舵机推拉杆12上，作动筒1传递舵机13产生的直线推拉力；作动筒1的另一端的环形圈内安装作动筒轴承2；

作动筒轴承2，作动筒轴承2的外圈安装在作动筒1的环形圈内，作动筒轴承2的内圈安装在外侧的摇臂3的短轴16上；作动筒轴承2的外圈沿作动筒1的环形圈滚动时，短轴16沿作动筒轴承2的内圈上下滑动；

摇臂3，摇臂3为V型，外侧的摇臂3通过短轴16与作动筒轴承2相连，内侧的摇臂3通过中间的销钉18和鱼眼关节17与连杆6相连；摇臂3中间为圆孔，用于安装摇臂轴承4；

摇臂轴承4，摇臂轴承4的外圈与摇臂3的圆孔的环面装配，摇臂轴承4的内圈与位于安装支架5上的、外侧的销钉18连接，摇臂轴承4绕外侧的销钉18自由旋转；

安装支架5，安装支架5为L型，水平段固定在外机匣安装边14上，竖直段通过外侧的销钉18安装摇臂轴承4；

连杆6，连杆6的两端均为鱼眼关节17，一端的鱼眼关节17通过中间的销钉18与摇臂3相连，另一端的鱼眼关节17通过内侧的销钉18与连动环7上的凸耳8相连；

连动环7，连动环7的外侧面设置有凸耳8，凸耳8通过内侧的销钉18与连杆6一端的鱼眼关节17连接，连动环7的内侧面与静子机匣接触；

连动环7通过凸耳8接收从连杆6传递的、来自舵机13的力，凸耳8在静子机匣的约束下绕静子机匣的中心轴线进行平移和转动，凸耳8带动连动环7沿中心轴线运动到预定的位置后，位于静子机匣上的放气孔被完全打开，实现对压气机的放气。

进一步地，所述的作动筒1上安装作动筒轴承2的一端为回字形环形圈，环形圈的内圈设置有回字形凹槽，环形圈的外圈为作动筒轴承安装边10，用于限制作动筒轴承2沿环形圈的中心轴线滑动，回字形凹槽为作动筒轴承滚动面11，作动筒轴承2的外圈沿作动筒轴承滚动面11的长边来回滚动。

进一步地，所述的环形圈设置有开口，开口处通过作动筒安装头9封闭，作动筒安装头9用于作动筒轴承2装配和限制作动筒轴承2的滚动范围。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，作动筒1的一端固定在舵机推拉杆12上，传递舵机推拉杆12的直线运动的力，另一端通过回字形凹槽将作动筒1沿外机匣15的轴向的直线运动转换为作动筒轴承2在回字形凹槽的长边来回滚动。摇臂3通过一端的短轴16与作动筒轴承2相连，将作动筒轴承2在回字形凹槽内的长边来回滚动和轴向的平移叠加为绕外侧的销钉18的转动。连杆6通过两端的鱼眼关节17将摇臂3的平面运动转换为连动环7上的凸耳8沿静子机匣周向的转动和沿轴向的平移，从而打开压气机放气窗，实现传力机构的传力，详见图1、图2。

在进一步的可选的实施例中，所述的作动筒1的回字形凹槽的外圈为作动筒轴承安装边10，用于限制作动筒轴承2沿环形圈的中心轴线滑动，作动筒1的回字形凹槽的内圈为作动筒轴承滚动面11，作动筒轴承2可沿回字形凹槽的长边来回滚动。此外，作动筒安装头9用于作动筒轴承2装配和限制作动筒轴承2的滚动范围。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，通过作动筒1的回字形设计可实现将舵机推拉杆12的直线运动转变为作动筒轴承2的平面运动，此外，作动筒1可通过螺钉与舵机推拉杆12固定，而作动筒安装头9也可采用螺钉固定，详见图3。

在进一步的可选的实施例中，所述的作动筒轴承2的外圈安装在作动筒1的回字形凹槽内，作动筒轴承2可沿回字形凹槽的长边来回滚动，作动筒轴承2的内圈安装在摇臂3一端的短轴16上，短轴16可沿内圈上下滑动。通过作动筒轴承2在凹槽内的滚动可实现摇臂3绕外侧的销钉18转动的同时减小力传递过程中的摩擦。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，作动筒轴承2的滚动可减小力传递过程中产生的摩擦力，提高力传递效率。

在进一步的可选的实施例中，所述的摇臂3成V型结构，外侧的摇臂3采用短轴16安装作动筒轴承2，短轴16可在作动筒轴承2的内圈上下滑动，内侧的摇臂3通过中间的销钉18和鱼眼关节17与连杆6相连。此外，摇臂3的中间开有圆孔，圆孔内安装摇臂轴承4。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，短轴16在作动筒轴承2的内圈的自由滑动可以确保传力机构在运行时保持一定的自由度，避免出现卡死现象，此外，摇臂3中间安装的摇臂轴承4可以减小摇臂3在转动过程中产生的摩擦力。

在进一步的可选的实施例中，所述的连杆6两端的鱼眼关节17可以将摇臂3绕内侧的销钉18的转动转化为凸耳8的三维空间运动。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，鱼眼关节17可根据受力调节传力方向，确保传力机构在运动过程中不出现卡死。

在进一步的可选的实施例中，所述的连动环7通过凸耳8接收来自连杆6传递的力，可实现连动环7在静子机匣的约束下绕静子机匣的中心轴线的平移和转动。

对于实施例1公开的用于发动机压气机放气的传力机构，领域内技术人员可以理解的是，当连动环7沿中心轴线运动到预定的位置后，位于静子机匣上的放气孔被完全打开，完成对压气机的放气。

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做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 (1)

1.一种用于发动机压气机放气的传力机构，其特征在于，传力机构安装在静子机匣外围，内侧为连动环（7），外侧为外机匣（15）；传力机构位于连动环（7）、外机匣安装边（14）和外机匣（15）之间的空间内；连动环（7）为套装在静子机匣外部的圆柱形筒体，连动环（7）的轴线与静子机匣的轴线重合；连动环（7）上固定凸耳（8），外机匣（15）上固定舵机（13）；包括：

作动筒（1），作动筒（1）的一端固定在舵机（13）的舵机推拉杆（12）上，作动筒（1）传递舵机（13）产生的直线推拉力；作动筒（1）的另一端的环形圈内安装作动筒轴承（2）；

作动筒轴承（2），作动筒轴承（2）的外圈安装在作动筒（1）的环形圈内，作动筒轴承（2）的内圈安装在外侧的摇臂（3）的短轴（16）上；作动筒轴承（2）的外圈沿作动筒（1）的环形圈滚动时，短轴（16）沿作动筒轴承（2）的内圈上下滑动；

摇臂（3），摇臂（3）为V型，外侧的摇臂（3）通过短轴（16）与作动筒轴承（2）相连，内侧的摇臂（3）通过中间的销钉（18）和鱼眼关节（17）与连杆（6）相连；摇臂（3）中间为圆孔，用于安装摇臂轴承（4）；

摇臂轴承（4），摇臂轴承（4）的外圈与摇臂（3）的圆孔的环面装配，摇臂轴承（4）的内圈与位于安装支架（5）上的、外侧的销钉（18）连接，摇臂轴承（4）绕外侧的销钉（18）自由旋转；

安装支架（5），安装支架（5）为L型，水平段固定在外机匣安装边（14）上，竖直段通过外侧的销钉（18）安装摇臂轴承（4）；

连杆（6），连杆（6）的两端均为鱼眼关节（17），一端的鱼眼关节（17）通过中间的销钉（18）与摇臂（3）相连，另一端的鱼眼关节（17）通过内侧的销钉（18）与连动环（7）上的凸耳（8）相连；

连动环（7），连动环（7）的外侧面设置有凸耳（8），连动环（7）的内侧面与静子机匣接触；

连动环（7）通过凸耳（8）接收从连杆（6）传递的、来自舵机（13）的力，凸耳（8）在静子机匣的约束下绕静子机匣的中心轴线进行平移和转动，凸耳（8）带动连动环（7）沿中心轴线运动到预定的位置后，位于静子机匣上的放气孔被完全打开，实现对压气机的放气；

所述的作动筒（1）上安装作动筒轴承（2）的一端为回字形环形圈，环形圈的内圈设置有回字形凹槽，环形圈的外圈为作动筒轴承安装边（10），用于限制作动筒轴承（2）沿环形圈的中心轴线滑动，回字形凹槽为作动筒轴承滚动面（11），作动筒轴承（2）的外圈沿作动筒轴承滚动面（11）的长边来回滚动；

所述的环形圈设置有开口，开口处通过作动筒安装头（9）封闭，作动筒安装头（9）用于作动筒轴承（2）装配和限制作动筒轴承（2）的滚动范围。