CN117329027B - 一种伸缩式尾喷管 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种伸缩式尾喷管，属于喷管结构领域，包括：圆锥管、卷绕组件及伸缩组件。圆锥管下段的外部套设有橡胶套，橡胶套为锥形管结构，橡胶套沿圆周阵列有多个向外凸出的褶皱部。卷绕组件包括对应褶皱部设于橡胶套上端的上挡板以及设于橡胶套下端的下挡板，以及一对设于褶皱部两侧的卷筒，卷筒均与褶皱部对应的橡胶套的母线平行，且卷筒的外壁与橡胶套的外壁接触，卷筒的两端分别转动连接于上挡板及下挡板，两根卷筒同步朝相反的方向旋转；伸缩组件包括与上挡板及下挡板相连的拉杆，拉杆与褶皱部对应的橡胶套的母线平行，且拉杆沿长度方向移动设置。本方案的通过橡胶套对尾喷管的后端开口进行调节，整体构造简单，便于制造。

Description

一种伸缩式尾喷管

技术领域

本发明属于喷气推进装置技术领域，尤其涉及一种伸缩式尾喷管。

背景技术

航空发动机尾喷管主要用于对发动机排出的尾气进行压缩，使发动机尾气在尾喷管内部发生膨胀，从而使尾气以较高的速度从尾喷管的后端喷出，为飞行器提供推力。现有技术中通常采用改变尾喷管出口端面积的方式去适应发动机的不同工况，并获得恒定的推力。现有技术中为实现尾喷管后端的调节功能，通常会将尾喷管的末端设置为多块导流板拼接的结构，并且多数会采用鱼鳞状层叠拼接，以便于通过移动导流板的方式，实现对尾喷管出口面积的调节，但是此种方式会导致尾喷管后段的结构十分复杂，不仅对导流板的加工精度要求较高，而且装配调节也十分困难；并且导流板之间以及导流板与尾喷管的前段之间存在较多的滑动摩擦副，在使用过程中出现卡滞的概率较大。

发明内容

为解决现有技术不足，本发明提供一种伸缩式尾喷管，尾端调节部位为整体结构，构造简单，便于制造。

为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：

一种伸缩式尾喷管，包括：圆锥管、卷绕组件及伸缩组件。

圆锥管下段的外部套设有橡胶套，橡胶套为锥形管结构，其内壁与圆锥管的外壁接触，橡胶套沿圆周阵列有多个向外凸出的褶皱部。

卷绕组件包括对应褶皱部设于橡胶套上端的上挡板以及设于橡胶套下端的下挡板，以及一对设于褶皱部两侧的卷筒，卷筒均与褶皱部对应的橡胶套的母线平行，且卷筒的外壁与橡胶套的外壁接触，卷筒的两端分别转动连接于上挡板及下挡板，两根卷筒同步朝相反的方向旋转；

伸缩组件包括与上挡板及下挡板相连的拉杆，拉杆与褶皱部对应的橡胶套的母线平行，且拉杆沿长度方向移动设置。

本发明的有益效果在于：本申请通过控制橡胶套沿轴线移动以及沿圆周伸展或收缩，便实现了对尾喷管出口尺寸的控制，并且在调节过程中橡胶套的锥度保持固定，整体结构简单，更加方便制作；并且橡胶套为整体结构，避免了多块拼接的结构，可有效防止零件卡滞以及连接缝隙处泄漏等现象。

附图说明

本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。

图1示出了本申请优选实施例的外部构造示意图。

图2示出了本申请优选实施例的底部结构示意图。

图3示出了本申请橡胶套的结构示意图。

图4示出了卷绕组件与伸缩组件的整体构造示意图。

图5示出了卷绕组件与伸缩组件的底部构造示意图。

图6示出了图5中A处的局部放大图。

图中标记：圆锥管-1、支撑杆-11、套筒-12、橡胶套-2、褶皱部-21、上挡板-31、下挡板-32、卷筒-33、转筒-34、弧形槽-341、花键轴35、拉杆-41、驱动电机-5、螺杆-51、螺母块-52、传动销-53、外壳-54。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图5所示，一种伸缩式尾喷管，包括：圆锥管1、卷绕组件及伸缩组件。

具体的，如图1至图3所示，圆锥管1下段的外部套设有橡胶套2，橡胶套2为锥形管结构，其内壁与圆锥管1的外壁接触，橡胶套2沿圆周阵列有多个向外凸出的褶皱部21。

具体的，如图1、图2及图4、图5所示，卷绕组件包括对应褶皱部21设于橡胶套2上端的上挡板31以及设于橡胶套2下端的下挡板32，以及一对设于褶皱部21两侧的卷筒33，卷筒33均与褶皱部21对应的橡胶套2的母线平行，且卷筒33的外壁与橡胶套2的外壁接触，卷筒33的两端分别转动连接于上挡板31及下挡板32，两根卷筒33同步朝相反的方向旋转设置，旋转时卷筒33利用与橡胶套2之间接触时产生的摩擦力带动橡胶套2伸展或收拢，褶皱部21则作为橡胶套2收拢时的多余尺寸暂存部位以及作为橡胶套2伸展时的尺寸供给部位。卷筒33的驱动方式可利用电机通过相互啮合的同规格齿轮传动方式实现，更具体的，在两根卷筒33的同一端设置规格相同且相互啮合的齿轮，并将其中一个尺寸与电机的主轴相连，当电机启动后，便可通过两个齿轮带动两根卷筒33同步朝相反的方向旋转，电机安装于圆锥管1的外壁。上挡板31与下挡板32不仅同于安装卷筒33，而且还对橡胶套2起到限位导向的作用，防止橡胶套2倾斜，使橡胶套2始终保持着与圆锥管1同轴的状态。

具体的，如图1、图2及图4、图5所示，伸缩组件包括与上挡板31及下挡板32相连的拉杆41，拉杆41与褶皱部21对应的橡胶套2的母线平行，即拉杆41与卷筒33与也处于相互平行的状态，且拉杆41沿长度方向移动设置，用于带动橡胶套2沿着圆锥管1的轴线移动，以实现对橡胶套2沿轴线伸缩的功能，同时配合卷筒33对橡胶套2的伸展或收拢，最终实现对橡胶套2末端开口尺寸调节的目的，本申请利用橡胶套2的末端作为尾喷管整体结构的末端，因而调节橡胶套2末端开口尺寸便是对尾喷管末端开口尺寸的调节。在具体的调节过程中。当橡胶套2向圆锥管1的上端移动的同时卷筒33带动橡胶套2收拢，以使橡胶套2保持与圆锥管1外壁贴合的状态，此时橡胶套2的末端开口尺寸变小。当卷筒33带动橡胶套2沿圆周向外伸展的同时橡胶套2向圆锥管1的下端移动，以适应圆锥管1下端不断增大的外径，在此过程中橡胶套2与圆锥管1外壁贴合，此时橡胶套2的末端开口尺寸变大。拉杆41可采用伸缩气缸直接驱动，或是利用电机驱动丝杆，并在丝杆上套设螺母，将拉杆41与螺母相连，当丝杆转动便可带动螺母以及拉杆41沿着丝杆的轴线移动。本方案通过控制橡胶套2沿轴线移动以及沿圆周伸展或收缩，便实现了对尾喷管出口尺寸的控制，并且在调节过程中橡胶套2的锥度保持固定，整体结构简单，更加方便制作，并且橡胶套2为整体结构，避免了多块拼接的方式，可有效防止零件卡滞以及连接缝隙处泄漏等现象。

优选的，如图1、图2及图4至图6所示，圆锥管1外壁的上段对应拉杆41的轴线延伸轨迹上设有驱动电机5，其主轴同轴连接有螺杆51，螺杆51上配合设有螺母块52，拉杆41与螺母块52相连，拉杆41与螺杆51平行间隔设置，当驱动电机5带动螺杆51旋转时，螺母块52便可带动拉杆41沿着螺杆51的轴线移动。螺杆51侧面设有与卷筒33一一对应且同轴设置的转筒34，转筒34的外壁开设有弧形槽341，且同组的两根转筒34上的弧形槽341的旋向相反，螺母块52的外侧设有滑动设于弧形槽341内的传动销53，卷筒33的端部同轴设有花键轴35，花键轴35同轴穿设于转筒34。当螺母块52沿着螺杆51移动时，传动销53则在弧形槽341内滑动，并利用传动销53带动转筒34绕轴线旋转，转筒34则通过对应的花键轴35驱动卷筒33旋转，因为两根转筒34上的弧形槽341的旋向相反，因而两根转筒34也呈相反的方向旋转；此结构设计可通过驱动电机5同时驱动拉杆41移动以及驱动卷筒33旋转，整体驱动结构更加简单。在具体实施中，当螺母块52带动拉杆41向圆锥管1上端移动时，卷筒33将带动橡胶套2朝褶皱部21移动；当螺母块52带动拉杆41向圆锥管1下端移动时，卷筒33将带动褶皱部21处的橡胶套2向圆锥管1的外壁移动，使橡胶套2沿着圆周向外伸展。

进一步优选的，如图1、图2所示，拉杆41位于两根卷筒33中间位置的外侧，从而保持平稳的拉动上挡板31及下挡板32，且拉杆41从褶皱部21内穿过，以起到导向的作用，利用拉杆41的外侧壁引导褶皱部21的移动方向，防止褶皱部21产生折痕，并起到限位的作用，利用拉杆41与褶皱部21内壁之间的接触，减小褶皱部21的振动，由于此结构设计使得橡胶套2的侧壁位于拉杆41的外侧，以此来防止橡胶套2从两根卷筒33之间脱落。

优选的，如图1、图4所示，卷筒33的外壁设有齿纹结构，以增加与橡胶套2外壁之间的摩擦力，防止打滑。

优选的，如图1、图2所示，转筒34及螺杆51设于一外壳54内，从而对转筒34及螺杆51起到保护作用。

优选的，如图1、图2所示，圆锥管1的外壁设有与母线平行的支撑杆11，且支撑杆11沿轴线方向移动设置，其前端连接于橡胶套2的外壁，利用支撑杆11对橡胶套2的外壁进行支撑限位，以提高橡胶套2的结构稳定性，同时还能防止橡胶套2沿圆周移动，避免各个褶皱部21的卷曲长度存在差异。

进一步优选的，如图1、图2所示，支撑杆11的后端同轴套设有套筒12，套筒12设于圆锥管1的外壁，利用套筒12对支撑杆11进行限位组装，并满足支撑杆11沿轴线移动的需求，相邻褶皱部21之间均设有支撑杆11，且支撑杆11位于相邻褶皱部21中间的位置。

优选的，圆锥管1大端的外壁设有密封环，作为优选的方案，密封环采用聚四氟乙烯制成，且圆锥管1的大端外壁开设有环形槽，用于设置密封环。

优选的，橡胶套2采用橡胶材料做基体，内部填充有抗烧蚀织物结构，以增加橡胶强度，并使其内层具有抗烧蚀性能。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种伸缩式尾喷管，其特征在于，包括：

圆锥管（1），其下段的外部套设有橡胶套（2），橡胶套（2）为锥形管结构，其内壁与圆锥管（1）的外壁接触，橡胶套（2）沿圆周阵列有多个向外凸出的褶皱部（21）；

卷绕组件，包括对应褶皱部（21）设于橡胶套（2）上端的上挡板（31）以及设于橡胶套（2）下端的下挡板（32），以及一对设于褶皱部（21）两侧的卷筒（33），卷筒（33）均与褶皱部（21）对应的橡胶套（2）的母线平行，且卷筒（33）的外壁与橡胶套（2）的外壁接触，卷筒（33）的两端分别转动连接于上挡板（31）及下挡板（32），两根卷筒（33）同步且朝相反的方向旋转设置；

伸缩组件，包括与上挡板（31）及下挡板（32）相连的拉杆（41），拉杆（41）与褶皱部（21）对应的橡胶套（2）的母线平行，且拉杆（41）沿长度方向移动设置。

2.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，圆锥管（1）外壁对应拉杆（41）的轴线延伸轨迹上设有驱动电机（5），其主轴连接有螺杆（51），螺杆（51）上配合设有螺母块（52），拉杆（41）与螺母块（52）相连；螺杆（51）侧面设有与卷筒（33）一一对应的转筒（34），转筒（34）的外壁开设有弧形槽（341），且同组的两根转筒（34）上的弧形槽（341）的旋向相反，螺母块（52）的外侧设有滑动设于弧形槽（341）内的传动销（53），卷筒（33）的端部同轴设有花键轴（35），花键轴（35）同轴穿设于转筒（34）。

3.根据权利要求1或2所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，拉杆（41）位于两根卷筒（33）中间位置的外侧，且拉杆（41）从褶皱部（21）内穿过。

4.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，卷筒（33）的外壁设有齿纹结构。

5.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，转筒（34）及螺杆（51）设于一外壳（54）内。

6.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，圆锥管（1）的外壁设有与母线平行的支撑杆（11），且支撑杆（11）沿轴线方向移动设置，其前端连接于橡胶套（2）的外壁。

7.根据权利要求6所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，支撑杆（11）的后端同轴套设有套筒（12），套筒（12）设于圆锥管（1）的外壁，相邻褶皱部（21）之间均设有支撑杆（11），且支撑杆（11）位于相邻褶皱部（21）中间的位置。

8.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，圆锥管（1）大端的外壁设有密封环。

9.根据权利要求1所述的一种伸缩式尾喷管，其特征在于，橡胶套（2）采用橡胶材料做基体，内部填充有抗烧蚀织物结构。