CN117469877A - 屏蔽装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种屏蔽装置，包括多个分瓣体，各个分瓣体被设置成能够围绕同一轴线旋转并在第一状态和第二状态之间切换；处于所述第一状态时，多个分瓣体展开并形成一环形罩；处于所述第二状态时，多个分瓣体叠合在其中一个分瓣体的内侧面和/或外侧面。上述屏蔽装置，通过设置多个可转动的分瓣体，使得高压压气机的篦齿盘被完全屏蔽，精确冷却止口；通过设置套管，便于操作人员从高压涡轮外部进行操作；通过设置互相配合的限位槽和限位销，使得屏蔽装置的转动可控；通过设置定位板和锁紧件，使得屏蔽装置精确到位。

Description

屏蔽装置

技术领域

本发明涉及一种屏蔽装置。

背景技术

航空发动机高压转子由高压压气机和高压涡轮构成，高压转子转速高达15000rpm，为保障高压转子连接可靠性，高压涡轮与高压压气机通常采用过盈止口配合后再通过多个短螺栓连接，分解高压转子需采用专用分解工具。

目前，由于高压转子位于发动机内部，因此无法从高压涡轮前鼓筒止口外侧固定分解工具，分解时只能以高压压气机篦齿盘盘心后端面作为承力面，压力缸固定在高压涡轮后轴上。然而，由于压力缸的起顶点与过盈止口距离较远，因此分解时压力缸的压力极大，容易造成高压压气机篦齿盘变形。此外，发动机工作后，转速高离心力大，且受较高的热应力影响，止口的紧度变得更大，这种情况下，为实现高压转子分解，需要更大的分解力，随着分解力进一步加大，高压压气机篦齿盘变形的风险更大，高压转子实际分解过程，高压压气机篦齿盘受较大分解力而导致变形的故障时有发生。

为降低高压压气机篦齿盘变形风险，高压转子分解过程中，采用干冰对高压涡轮前鼓筒连接段进行冷却，高压涡轮前鼓筒受冷止口直径变小，降低连接止口的过盈量，从而可降低高压转子分解所需的分解力，以达到降低篦齿盘变形风险的目的。但由于高压涡轮前鼓筒前止口法兰边较窄，干冰难以直接放置在高压涡轮前鼓筒前止口法兰边,干冰亦会落到高压压气机篦齿盘上，导致篦齿盘受冷却尺寸变小，造成高压转子配合处的紧度变大，因此冷却时需要采用隔断措施，使得干冰仅能对前鼓筒进行冷却。高压涡轮前鼓筒连接止口为内止口，位于高压涡轮内部，而高压涡轮后轴颈内孔的孔径小于高压涡轮前鼓筒内壁的直径，冷却隔离工具亦难以穿过高压涡轮后轴颈内孔到达前鼓筒止口处。

因此，针对目前常用的涂层热疲劳试验方法，有必要加以改进，设计一种新型的屏蔽装置，可完全屏蔽高压压气机篦齿盘，精准冷却止口。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中航空发动机高压转子较难被完全屏蔽，屏蔽装置不易伸入航空发动机高压转子内部，不能精准冷却止口的缺陷，提供一种屏蔽装置，该屏蔽装置具有完全屏蔽高压压气机的篦齿盘、精准冷却止口、可伸入航空发动机高压转子内部等优点。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供一种屏蔽装置，包括多个分瓣体，各个所述分瓣体被设置成能够围绕同一轴线旋转并在第一状态和第二状态之间切换；

处于所述第一状态时，多个所述分瓣体展开并形成一环形罩；

处于所述第二状态时，多个所述分瓣体叠合在其中一个所述分瓣体的内侧面和/或外侧面。

在本技术方案中，屏蔽装置以体积较小的状态折叠进入高压涡轮的后轴颈内孔，从而实现了在狭小空间内的移动，再展开完全屏蔽高压压气机的篦齿盘，使得止口被精准冷却。

较佳地，所述分瓣体至少为三个。

在本优选技术方案中，分瓣体数量较多而单个体积较小，从而便于进入直径较小的高压涡轮的后轴颈内孔。

较佳地，所述分瓣体的横截面的圆弧半径自上而下逐渐增大。

在本优选技术方案中，分瓣体上小下大，形成钟形结构的环形罩，使得干冰落下时自然沿分瓣体的外表面下落，从而精准冷却止口，高压压气机的篦齿盘则不被冷却。

较佳地，除最内侧的所述分瓣体外的各个所述分瓣体的底部设有沿所述分瓣体的轴向向远离所述分瓣体的顶部方向延伸的凸缘，各个所述凸缘的下端面位于同一平面内。

在本优选技术方案中，各个分瓣体的底部的凸缘下端面平齐，使得屏蔽装置可平稳放置在预定位置，完全屏蔽高压压气机的篦齿盘，避免干冰从分瓣体的底部缝隙进入分瓣体组成的环形罩内部，避免干冰从分瓣体的底部缝隙进入分瓣体组成的环形罩内部，导致高压压气机篦齿盘受冷引起止口的过盈量的降低不明显从而不利于分解。

较佳地，各个所述分瓣体的横截面的圆弧圆心角均小于180°。

在本优选技术方案中，各个分瓣体的圆心角均小于180°，使得屏蔽装置可通过改变角度等方式进入直径较小的高压涡轮的后轴颈内孔，避免被卡住或移动困难。

较佳地，所述屏蔽装置还包括多个套管，一个所述套管对应固定在一个所述分瓣体的上端部；各个所述套管互相嵌套且可相对转动。

在本优选技术方案中，套管带动分瓣体旋转到位，套管长度较长，便于操作人员从高压涡轮外部操作，将分瓣体组成的环形罩精准放置在预定位置对高压压气机的篦齿盘进行屏蔽。

较佳地，所述套管的数量不多于所述分瓣体的数量。

在本优选技术方案中，套管既可设置为与分瓣体一一对应使每个分瓣体均可旋转，也可设置为少于分瓣体数量，从而提高了设置灵活性。

较佳地，除最内侧的所述套管外的各个所述套管上设有限位槽，除最外侧的所述套管外的各个所述套管上设有限位销；各个所述套管旋转时，内侧的所述套管上的所述限位销在相邻的外侧的所述套管上的所述限位槽内运动。

在本优选技术方案中，限位槽和限位销互相配合，使得套管仅能转动一定角度，从而使屏蔽装置既能形成第一状态，又不至于结构解体。

较佳地，所述屏蔽装置还包括定位板，所述定位板设于最外侧的所述套管上，所述定位板用于限制所述屏蔽装置的安装位置。

在本优选技术方案中，屏蔽装置伸入高压涡轮的后轴颈内孔时，定位板放置在高压涡轮的后轴颈内孔上，避免屏蔽装置不到位，同时使得操作人员不必一直握持屏蔽装置。

较佳地，所述屏蔽装置还包括锁紧件，所述锁紧件用于将所述定位板固定在最外侧的所述套管上的预设位置。

在本优选技术方案中，锁紧件将定位板固定在套管上，避免定位板滑动。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

上述屏蔽装置，通过设置多个可转动的分瓣体，使得高压压气机的篦齿盘被完全屏蔽，精确冷却止口；通过设置套管，便于操作人员从高压涡轮外部进行操作；通过设置互相配合的限位槽和限位销，使得屏蔽装置的转动可控；通过设置定位板和锁紧件，使得屏蔽装置精确到位。

附图说明

图1为本发明实施例的屏蔽装置的第一状态的立体示意图。

图2为本发明实施例的屏蔽装置的第二状态的立体示意图。

图3为本发明实施例的屏蔽装置的局部放大示意图。

图4为本发明实施例的屏蔽装置的工作状态剖面示意图。

附图标记说明

分瓣体1；

第一分瓣体101；

第二分瓣体102；

第三分瓣体103；

凸缘11；

套管2；

第一套管201；

第二套管202；

第三套管203；

限位销21；

限位槽22；

定位板3；

锁紧件4；

高压涡轮的后轴颈内孔51；

高压压气机的篦齿盘52；

止口53。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1至图4所示为本实施例屏蔽装置的示意图。该屏蔽装置包括多个分瓣体1，各个分瓣体1被设置成能够围绕同一轴线旋转并在第一状态和第二状态之间切换；处于第一状态时，多个分瓣体1展开并形成一环形罩；处于第二状态时，多个分瓣体1叠合在其中一个分瓣体1的内侧面和/或外侧面。屏蔽装置以体积较小的状态折叠进入高压涡轮的后轴颈内孔51，从而实现了在狭小空间内的移动，再展开完全屏蔽高压压气机的篦齿盘52，使得止口53被精准冷却。

如图1和图2所示，在本实施例中，分瓣体1为三个，分别为第一分瓣体101、第二分瓣体102和第三分瓣体103。分瓣体1数量较多而单个体积较小，从而便于进入直径较小的高压涡轮的后轴颈内孔51。

在其它实施例中，分瓣体1的数量亦可为四个或更多。

如图1和图2所示，在本实施例中，各分瓣体1的横截面的圆弧半径自上而下逐渐增大。各分瓣体1上小下大，形成钟形结构的环形罩，使得干冰落下时自然沿分瓣体1的外表面下落，从而精准冷却止口53，高压压气机的篦齿盘52则不被冷却。

在其它实施例中，在保证分瓣体1上小下大的前提下，分瓣体1亦可为其它形状。

如图1和图2所示，在本实施例中，第一分瓣体101和第二分瓣体102的底部设有沿分瓣体1的轴向向远离分瓣体1的顶部方向延伸的凸缘11，各个凸缘11的下端面位于同一平面内，第三分瓣体103的底部横截面的圆弧半径大于高压压气机的篦齿盘52的半径。各个分瓣体1的底部的凸缘11下端面平齐，使得屏蔽装置可平稳放置在预定位置，完全屏蔽高压压气机的篦齿盘52，避免干冰从分瓣体1的底部缝隙进入分瓣体1组成的环形罩内部，导致高压压气机篦齿盘52受冷引起止口53的过盈量的降低不明显从而不利于分解。

各个分瓣体1的横截面的圆弧圆心角均小于180°，使得屏蔽装置可通过改变角度等方式进入直径较小的高压涡轮的后轴颈内孔51，避免被卡住或移动困难。

屏蔽装置还包括多个套管2，一个套管2对应固定在一个分瓣体1的上端部；各个套管2互相嵌套且可相对转动。套管2带动分瓣体1旋转到位，套管2长度较长，便于操作人员从高压涡轮外部操作，将分瓣体1组成的环形罩精准放置在预定位置对高压压气机的篦齿盘52进行屏蔽。

在其它实施例中，在保证屏蔽装置正常实现功能的前提下，套管2亦可替换为牵引绳或其它操纵装置。

如图1-3所示，在本实施例中，套管2的数量与分瓣体1的数量相同。套管2包括第一套管201、第二套管202和第三套管203，第三套管203套装在第二套管202内，第二套管202套装在第一套管201内；分瓣体1包括第一分瓣体101、第二分瓣体102和第三分瓣体103，第一套管201固定在第一分瓣体101上端，第二套管202固定在第二分瓣体102上端，第三套管203固定在第三分瓣体103上端。屏蔽装置处于第二状态时，第三分瓣体103收纳在第二分瓣体102内，第二分瓣体102收纳在第一分瓣体101内。第一套管201和第二套管202上设有限位槽22，第二套管202和第三套管203上设有限位销21；第二套管202和第三套管203上开有安装孔，限位销21安装在安装孔内；各个套管2旋转时，内侧的套管2上的限位销21在相邻的外侧的套管2上的限位槽22内运动。限位槽22和限位销21互相配合，使得套管2仅能转动一定角度，从而使屏蔽装置既能形成第一状态，又不至于结构解体。

在其它实施例中，在保证屏蔽装置正常实现功能的前提下，套管2亦可少于分瓣体1。套管2既可设置为与分瓣体1一一对应使每个分瓣体1均可旋转，也可设置为少于分瓣体1数量，从而提高了设置灵活性。

本实施例中，屏蔽装置还包括定位板3，定位板3为一字板，设于最外侧的套管2上，定位板3用于限制屏蔽装置的安装位置。屏蔽装置伸入高压涡轮的后轴颈内孔51时，定位板3放置在高压涡轮的后轴颈内孔51上，避免屏蔽装置不到位，同时使得操作人员不必一直握持屏蔽装置；定位板3与高压涡轮的后轴颈内孔51的侧壁间有较大缝隙，干冰即从缝隙倒入。

在其它实施例中，在保证屏蔽装置正常实现功能的前提下，定位板3亦可替换为卡笋或其它设计。

屏蔽装置还包括锁紧件4，锁紧件4为螺母；第一套管201上设有台阶段，锁紧件4将定位板3固定在台阶段上，避免定位板3滑动。

在其它实施例中，在保证屏蔽装置正常实现功能的前提下，锁紧件4亦可为其它零件。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种屏蔽装置，其特征在于，包括多个分瓣体，各个所述分瓣体被设置成能够围绕同一轴线旋转并在第一状态和第二状态之间切换；

处于所述第一状态时，多个所述分瓣体展开并形成一环形罩；

处于所述第二状态时，多个所述分瓣体叠合在其中一个所述分瓣体的内侧面和/或外侧面。

2.如权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，所述分瓣体至少为三个。

3.如权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，所述分瓣体的横截面的圆弧半径自上而下逐渐增大。

4.如权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，除最内侧的所述分瓣体外的各个所述分瓣体的底部设有沿所述分瓣体的轴向向远离所述分瓣体的顶部方向延伸的凸缘，各个所述凸缘的下端面位于同一平面内。

5.如权利要求3所述的屏蔽装置，其特征在于，各个所述分瓣体的横截面的圆弧圆心角均小于180°。

6.如权利要求1所述的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽装置还包括多个套管，一个所述套管对应固定在一个所述分瓣体的上端部；各个所述套管互相嵌套且可相对转动。

7.如权利要求6所述的屏蔽装置，其特征在于，所述套管的数量不多于所述分瓣体的数量。

8.如权利要求6所述的屏蔽装置，其特征在于，除最内侧的所述套管外的各个所述套管上设有限位槽，除最外侧的所述套管外的各个所述套管上设有限位销；各个所述套管旋转时，内侧的所述套管上的所述限位销在相邻的外侧的所述套管上的所述限位槽内运动。

9.如权利要求6所述的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽装置还包括定位板，所述定位板设于最外侧的所述套管上，所述定位板用于限制所述屏蔽装置的安装位置。

10.如权利要求9所述的屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽装置还包括锁紧件，所述锁紧件用于将所述定位板固定在最外侧的所述套管上的预设位置。