CN116697181B - 一种管路抑振结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于管路及其减振设计技术领域，具体涉及一种管路抑振结构，其中主管路可用作航空发动机的供油管路，连接在油泵、燃烧室之间，燃油脉动可通过两个阻尼管路进入到两个阻尼器中，由于两个阻尼器具有相同的阻尼频率，且两个阻尼管路的有效长度之间，相差阻尼器阻尼频率对应波长四分之一的奇数倍，经两个阻尼管路返回到主管路中的燃油脉动相差二分之一波长，在相位上相差180°，恰好能够相互抵消，从而能够抑制主管路中燃油脉动，降低燃烧内振荡燃烧，保证燃烧室的性能，且能够阻断燃烧室反传振荡与主管路中燃油脉动间的相互耦合放大，保护部件不受损伤。

Description

一种管路抑振结构

技术领域

本申请属于管路及其减振设计技术领域，具体涉及一种管路抑振结构。

背景技术

航空发动机中，燃油通过油泵加压后，经供油管路供给燃烧室，由点火装置进行点燃燃烧。

以油泵对燃油进行加压，直接经供油管路供给航空发动机燃烧室，燃油里的各种脉动频率，主要包括油泵的齿轮啮合脉动频率、转速脉动频率等，会直接传递到航空发动机燃烧室内，导致燃烧室内发生振荡燃烧，与声腔模态共振，损伤燃烧室的性能，甚至将振荡反传至供油管路中，与燃油脉动相互耦合放大，造成部件损伤。

当前，地面发动机中，在供油管路上设置大容积的燃油缓冲或阻尼装置，抑制振动，保证燃烧室性能，避免部件损伤，但整体结构复杂，需要占用较大的容积空间，航空发动机对于结构及其空间要求较高，难以适用。

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管路抑振结构，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：

一种管路抑振结构，包括：

主管路；

两个阻尼器，相对设置在主管路两侧，具有相同的阻尼频率f；

两个阻尼管路，连接在主管路与两个阻尼器之间，有效长度分别为L1、L2；

L1-L2=(2n-1)*0.25A；

其中，

n为整数；

A为阻尼器阻尼频率f对应的波长。

根据本申请的至少一个实施例，上述的管路抑振结构中，阻尼器包括：

套筒，敞开端连接在对应的阻尼管路上；

活塞，在套筒内设置；

弹簧，在套筒内设置，连接在套筒封堵端与活塞之间。

根据本申请的至少一个实施例，上述的管路抑振结构中，阻尼器及其阻尼管路有多组，沿主管路轴向分布；

不同组阻尼器的阻尼频率不同。

根据本申请的至少一个实施例，上述的管路抑振结构中，主管路上具有多个吸振孔；

还包括：

吸振套管，套接在主管路外周，与主管路之间形成吸振腔；吸振腔连通各个吸振孔。

本申请至少存在以下有益技术效果：

提供一种管路抑振结构，其中主管路可用作航空发动机的供油管路，连接在油泵、燃烧室之间，燃油脉动可通过两个阻尼管路进入到两个阻尼器中，由于两个阻尼器具有相同的阻尼频率，且两个阻尼管路的有效长度之间，相差阻尼器阻尼频率对应波长四分之一的奇数倍，经两个阻尼管路返回到主管路中的燃油脉动相差二分之一波长，在相位上相差180°，恰好能够相互抵消，从而能够抑制主管路中燃油脉动，降低燃烧内振荡燃烧，保证燃烧室的性能，且能够阻断燃烧室反传振荡与主管路中燃油脉动间的相互耦合放大，保护部件不受损伤。

附图说明

图1是本申请实施例提供的管路抑振结构的工作示意图；

图2是本申请实施例提供的管路抑振结构的原理示意图；

其中：

1-主管路；2-阻尼器；3-阻尼管路；4-套筒；5-活塞；6-弹簧；7-吸振套管；8-油泵；9-燃烧室。

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，不能理解为对本申请的限制。

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。

一种管路抑振结构，包括：

主管路1；

两个阻尼器2，相对设置在主管路1两侧，具有相同的阻尼频率f；

两个阻尼管路3，连接在主管路1与两个阻尼器2之间，有效长度分别为L1、L2；

L1-L2=(2n-1)*0.25A；

其中，

n为整数；

A为阻尼器2阻尼频率f对应的波长。

上述实施例公开的管路抑振结构中，主管路1可用作航空发动机的供油管路，连接在油泵8、燃烧室9之间，如图1所示，燃油脉动可通过两个阻尼管路3进入到两个阻尼器2中，由于两个阻尼器2具有相同的阻尼频率f，且两个阻尼管路3的有效长度L1、L2之间，相差阻尼器2阻尼频率f对应波长A四分之一的奇数倍，经两个阻尼管路3返回到主管路1中的燃油脉动相差二分之一波长，在相位上相差180°，恰好能够相互抵消，如图2所示，从而能够抑制主管路1中燃油脉动，降低燃烧9内振荡燃烧，保证燃烧室9的性能，且能够阻断燃烧室9反传振荡与主管路1中燃油脉动间的相互耦合放大，保护部件不受损伤。

上述实施例公开的管路抑振结构，结构简洁，整体结构紧凑，所占空间有限，能够很好的适用于航空发动机的燃油管路，满足航空发动机对于结构及其空间的要求。

在一些可选的实施例中，上述的管路抑振结构中，阻尼器2包括：

套筒4，敞开端连接在对应的阻尼管路3上；

活塞5，在套筒4内设置；

弹簧6，在套筒4内设置，连接在套筒4封堵端与活塞5之间。

上述实施例公开的管路抑振结构中，阻尼器2采用弹簧阻尼器，由于阻尼器2的阻尼频率f与弹簧6的弹性系数K的开方正相关，可设计弹簧6的弹性系数K保持相同，并可相应设计可调机构，对阻尼器2的阻尼频率f及其两个阻尼管路3的有效长度L1、L2进行适配性调节。

在一些可选的实施例中，上述的管路抑振结构中，阻尼器2及其阻尼管路3有多组，沿主管路1轴向分布；

不同组阻尼器2的阻尼频率不同。

在一个具体的实施例中，将主管路1用作航空发动机的供油管路，设计阻尼器2及其阻尼管路3有3组，并设计三组阻尼器2的阻尼频率分别为f1、f2、f3，其中，f1为对应于油泵8的齿轮啮合脉动频率，f2对应于油泵8的转速脉动频率，f3对应于燃烧室9振荡燃烧的频率，具体数值可通过试验或计算得到，能够高效针对性的抑制主管路1中燃油脉动，降低燃烧9内振荡燃烧，保证燃烧室9的性能，阻断燃烧室9反传振荡与主管路1中燃油脉动间的相互耦合放大，保护部件不受损伤。

在一些可选的实施例中，上述的管路抑振结构中，主管路1上具有多个吸振孔；

还包括：

吸振套管7，套接在主管路1外周，与主管路1之间形成吸振腔；吸振腔连通各个吸振孔。

上述实施例公开的管路抑振结构中，各个吸振孔内产生的气柱振荡可将主管路1内燃油脉动转换为旋涡能，进一步转变为湍流动能以及热能，以此能够耗散主管路1内燃油脉动能量，抑制主管路1中燃油脉动，降低燃烧室9反传振荡与主管路1中燃油脉动间的相互耦合放大。

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 (4)

1.一种管路抑振结构，其特征在于，包括：

主管路（1）；

两个阻尼器（2），相对设置在主管路（1）两侧，具有相同的阻尼频率f；

两个阻尼管路（3），连接在主管路（1）与两个阻尼器（2）之间，有效长度分别为L1、L2；

L1-L2=(2n-1)*0.25A；

其中，

n为整数；

A为阻尼器（2）阻尼频率f对应的波长。

2.根据权利要求1所述的管路抑振结构，其特征在于，

阻尼器（2）包括：

套筒（4），敞开端连接在对应的阻尼管路（3）上；

活塞（5），在套筒（4）内设置；

弹簧（6），在套筒（4）内设置，连接在套筒（4）封堵端与活塞（5）之间。

3.根据权利要求1所述的管路抑振结构，其特征在于，

阻尼器（2）及其阻尼管路（3）有多组，沿主管路（1）轴向分布；

不同组阻尼器（2）的阻尼频率不同。

4.根据权利要求1所述的管路抑振结构，其特征在于，

主管路（1）上具有多个吸振孔；

还包括：

吸振套管（7），套接在主管路（1）外周，与主管路（1）之间形成吸振腔；吸振腔连通各个吸振孔。