CN1657757B - 包括用于副系统的连接器臂的涡轮喷气飞机发动机及用于副系统的连接器臂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一涡轮风扇飞机发动机，其包括一外风扇函道(24)、一内风扇函道(23)，定位在外风扇函道(24)外的流体传输副系统，定位在内风扇函道(23)内的流体传输副系统，其中，形成一副系统连接的至少一个可移动的模块臂(25)布置在外风扇函道(24)和内风扇函道(23)之间。根据本发明，外风扇函道外的副系统与内风扇函道内的副系统的连接，简单地借助于一易于安装和拆卸的可移动臂得以实现。

Description

包括用于副系统的连接器臂的涡轮喷气飞机发动机及用于副系统的连接器臂

技术领域

本发明涉及一包括一外风扇函道的涡轮风扇飞机发动机。

背景技术

一涡轮风扇飞机发动机在功能上包括一空气进气口、一风扇、一燃烧室、一涡轮机，以及一排气喷管。这些不同的元件包容在外壳内。

一般来说，发动机通过两个机匣附连到飞机结构，所述两个机匣是：一刚好定位在风扇机匣下游处的所谓中间机匣，以及一位于发动机后面的排气机匣。

当一涡轮风扇飞机发动机定位在一飞机机身上时，一般来说，定位在后部位置，二次空气流必须被包含并沿涡轮喷气飞机发动机被导向直到排气机匣为止。对于这样的导向，一所谓的外风扇函道放置在中间机匣和安装环之间，所述安装环通过一系列连接杆连接到排气机匣。该外风扇函道确保一双重的功能：第一，包含和导向二次空气流，第二，接受推力。

环形的二次空气流通过一所谓的内风扇函道的内函道在其内表面上被导向，所谓的内风扇函道整体与外风扇函道同心地定位，介于中间机匣诸臂的内底部和排气机匣之间。

涡轮风扇飞机发动机发挥功能所需要的各种流体，例如，燃料、油和用于发动机附属部分的控制流体，必须从涡轮风扇飞机发动机外面，尤其是从外风扇函道的外面朝向其内芯传输，所述内芯即是由内风扇函道形成的包围空间，其包含压缩机、燃烧室、涡轮和排气喷口。这种流体的传输通过普通称之为副系统的管线得以保证。本发明特别地涉及外风扇函道和内风扇函道之间的副系统的流通。

在图1中，该图局部地示出现有技术的涡轮喷气飞机发动机1的外壳的部件，图中可见一中间机匣2和安装环3。环通过连接杆固定到排气机匣(未示出)。可以看到一外风扇函道4安装在中间机匣2和环3之间，包括围绕其圆周分布的进入门5，以允许进入其形成的封闭内，尤其是进入道内风扇函道。副系统7是通过这些门5进行安装的。

参照图2，内风扇函道包括多个支承屏的板6，它们在中间机匣的底部和排气机匣之间沿纵向延伸。它们用来支承形成内风扇函道的表面的诸屏。副系统7靠近和固定到操作者通过外风扇函道4的进入门5可进入的这些支承屏的板6上，固定到从板6沿径向突起的一块体上。在此块体8上，在外风扇函道4和内风扇函道之间，安装一包围副系统7的成形的外套，以确保对其保护和气体流的合适的流动。成形外套也通过门5进行安装。然后它们可被关闭。

诸如刚才所述的副系统的安装会引起诸多的缺点。由于副系统必须一个接一个地以精确的安装次序安装在块体上，所以，安装特别地费时。通过外风扇函道的门进入内风扇函道也不实用。维护或拆卸同样蒙受安装时那样的缺点。

发明内容

本发明着手简化定位在涡轮喷气飞机发动机的外风扇函道和内风扇函道之间的副系统的安装、拆卸和维护工作。

根据本发明，涡轮风扇飞机发动机包括一外风扇函道、一内风扇函道，定位在外风扇函道外的流体传输副系统，以及定位在内风扇函道内的流体传输副系统，其中，形成一副系统连接的至少一个可移动的模块臂布置在所述外函道和所述内函道之间。

根据本发明，外风扇函道外面的副系统与内风扇函道内的副系统的连接，简单地借助于一易于安装和拆卸的可移动的模块臂来实现。由于其是模块式的，臂形成为一整体，包括标准元件的预定的组装；所谓可移动是指臂可以其模块组件的形式被移去。

臂也可进行校准以便用于各种用途中或用于不同的涡轮喷气飞机发动机。

较佳地，由于内风扇函道包括诸屏和支承诸屏的纵向板，至少一个支承屏的纵向板包括一用于可移动模块臂的接受器床板。

根据另一特征，外风扇函道包括至少一个让可移动的模块臂通过的孔。

根据另一特征，外风扇函道包括管路元件，其包括连接到副系统的外连接装置，并用来插入在通向床板的外表面上的通道内。

有利地是，在此情形中，通道也通向床板的不同表面的至少一个表面上，并包括用来连接到副系统的装置。

有利地是，床板的外表面包括一切口，以便接纳模块臂，诸通道穿过该切口。

作为中间产品，本发明涉及用于上述涡轮喷气飞机发动机的可移动的模块臂，其包括一有诸多穿孔的金属板，以便通过校准过管路元件，校准的管路元件和一成形的外套适配该金属板。

较佳地，管路元件在其一端包括连接到副系统的连接装置。

较佳地，管路元件在其一端包括一O形环密封。

较佳地，金属板包括一凹陷，凹陷上钻有诸多穿孔，该凹陷用来配装到成形的外套内。

附图的简要说明

本发明借助于以下对涡轮喷气飞机发动机及其用来连接副系统的模块臂的优选实施例的描述，并参照诸附图，将会得到更加容易的理解，在诸附图中：

图1是现有技术的涡轮喷气飞机发动机外壳的示意的立体图；

图2是安装在现有技术的内风扇函道的一支承板上的副系统的示意的立体图；

图3是本发明的涡轮喷气飞机发动机的外形的剖开图；

图4是本发明的模块臂的部分的示意的立体图；

图5是一部分的截面示意图，给出本发明的模块臂的下侧立体图；

图6是本发明的模块臂的另一部分的示意的立体图；

图7是本发明的模块臂的外形图；

图8是本发明的涡轮喷气飞机发动机的内风扇函道的屏支承件的示意的立体图；

图9是用于涡轮喷气飞机发动机的内风扇函道的屏支承件的截面图，其中，本发明的模块臂的管路元件已插入，以及

图10是本发明的涡轮喷气飞机发动机的示意的立体图。

具体实施方式

参照图3，本发明的涡轮喷气飞机发动机10，从沿气流方向的上游到下游依次包括一空气入口、一风扇11、一压缩机12、一燃烧室13、一涡轮14，以及一排气管15。风扇11被包含在风扇外壳16内，其下游安装一中间机匣17，由诸臂18支承，诸臂坐在围绕压缩机外壳20延伸的一环形内底部19上。管道15包含在排气匣21内。一用来固定到涡轮喷气飞机发动机座上的安装环22，通过连接杆(未示出)固定到排气匣21。

在环形内底部19和排气匣21之间有一内风扇函道23，它包围涡轮喷气飞机发动机10的内芯，以便包含和导向流出发动机外面的二次空气流。

在中间机匣17和安装环22之间安装一外风扇函道24，它的作用是包含和在其外表面上导向流出涡轮喷气飞机发动机10内芯外面的二次空气流，但也接受安装环22和中间机匣17之间的推力，涡轮喷气飞机发动机10的其它的底座连接到所述中间机匣。

根据本发明，一用来连接副系统的径向模块臂25布置在外风扇函道24和内风扇函道23之间。其作用是确保定位在外风扇函道24外面的副系统和定位在内风扇函道23内的其它系统之间的连续性。

参照图4，模块臂25包括一金属板26，其整体上呈矩形而略微内弯，其中，形成一卵形凹陷27。在凹陷27中贯串多个孔28，用来穿过管道元件29，这里它们总数为十个。更精确地说，在各孔28中，可插入和通过螺栓将一管道元件29固定在该孔28处(下图中将较详细地可见)。管道元件29是金属的。

各管道元件29是介于外函道24外面的一副系统和内风扇函道23内的其延伸部之间的维护连接。各管道元件29相对于副系统可以校准，对副系统它确保一连接的功能。孔28的直径相对于它接纳的管道元件29可校准。

所谓一零件和零件部分的内和外在下文中是指这样的部分，一旦安装后，它们分别定位在涡轮喷气飞机发动机10的内部或外部。

参照图5，各管道元件29包括一定位和密封的围裙31，它一体地形成并用来邻接凹陷27的内表面。因此，当安装模块臂25时，各管道元件29通过其最靠近围裙31的端部插入到其对应的孔中，直到围裙31变得邻接凹陷27的内表面为止。然后，一螺母30旋入到管道元件29的螺纹上，该螺纹为此目的设置在凹陷27的外侧上，将管道元件29保持在螺母30和围裙31之间的孔28中。还可设置其它中间的定位或密封零件，尤其在凹陷27的外侧上。在最靠近围裙31且超过螺母30的端部处，管道元件29包括与副系统连接的连接装置，例如，在所述管道元件29上的螺纹50。这些连接装置50能将外风扇函道24外面的副系统连接到管道元件29，所述外风扇函道24外面的副系统需要与由内风扇函道23形成的封闭内的副系统连接，所述管道元件29预先已做成要求的尺寸来确保该种连接。

所有的管道元件29固定在其对应的孔28中。设置与管道元件29相同数量的孔28。如果不是这样的话，则未使用的孔28必须加以堵塞。在本发明所示的实施例中，管道元件29在靠近围裙31处包括一弯头32，并整体以直线方式在该弯头32的一侧延伸。除其直径之外，管道元件29均具有相同的形状，因此，一旦安装之后，所有元件彼此平行地延伸。

参照图6，本发明的可移动的模块臂25还包括一成形的外套33。该外套33包括一整体呈卵形截面的外套体34，其对应于凹陷27的卵形，并且延长而适应内风扇函道23和外风扇函道24之间的距离。外套33是中空形且在两侧敞开，并包括一外边缘35，其完全地垂直于形状对应于金属板26的形状的外套体34。

卵形起初相对于所要求的卵形形状，以赋予模块臂35的外套33。一旦涡轮喷气飞机发动机安装，外套33在内风扇函道23和外风扇函道24之间延伸，因此，在二次空气流中，其形状必须适应于围绕它的二次空气流的流动。卵形形状显然可用任何其它合适的形状替换。

参照图7，但还参照图5，本发明的模块臂25一旦组装，其包括金属板26，管道元件29固定在该金属板上，成形的外套33围绕金属板配装，其形状适于整体。如先前所见的外套33的边缘35布置成：跟从金属板26的内表面、金属板的凹陷27的轮廓，而其突起的内侧设定在外套33的本体34内，外套33的尺寸为此目的而定。外套33通过焊接或铜焊与金属板26一体地形成，以形成既有板又有管道元件29的本发明的模块臂25。一旦臂25进行组装，管道元件29与板26相对而突出到由外套33形成的封闭的外面。

参照图8，内风扇函道23包括多个支承屏的纵向板36，这里总数为四个，它们与诸如环37之类的其它保持元件一起形成内风扇函道23的框架。参照图10，当屏38定位在连续的屏支承件36之间，并楔入为此设置的切口47内时，形成内风扇函道23，由此，为包围涡轮喷气飞机发动机10的内芯和导向二次空气流，形成所要求的表面区域。

在屏支承件36上，在不与屏38接触的中心部分内，布置一床板39来接纳用来连接副系统的模块臂25。所述床板39包括一形成纵向中空40的台肩41，其跟从整体的卵形轮廓，所述轮廓对应于模块臂25的外套33的内端的截面。

参照图9，中空40穿孔有多个通道42，这里总数为10个，以便接受和连接本发明的模块臂25的管道元件29。各通道42包括一通向中空40的表面的一部分43，这里在前视图中显示为垂直于该表面，一弯曲部分51和一平行于中空40的表面的部分44，因此，垂直于第一部分43，第一部分43引入到支承件36的纵向侧壁内，其中，通道42穿有孔。在本发明的涡轮喷气飞机发动机10的优选实施例中，两排平行的五通道42穿孔在中空40内，根据它们所属的排，通道42引入到一个或另一个的支承件36的侧纵向壁内。显然，代替通向支承件36的侧表面上，通道42可通向内表面上。

在通向合适尺寸的支承件36的侧向部分上的通道42的部分44处，可连接定位在由内风扇函道23形成的封闭内的一副系统45。本技术领域内技术人员熟知的连接装置46可为此目的设置在支承件36上。连接装置46和通道42显然相对于副系统形成尺寸，它们必须为该副系统起作一连接。

各通道42在其通向中空40的表面上的部分43内形成合适的尺寸，以接受管道元件29的端部。后者可设置有一O形环密封48。在本文所述的本发明的实施例的实例中，十个通道42确定尺寸，各接受对应于其位置的模块臂25的管道元件29的端部。

支承件36的中空40的表面上的通道42的分布和直径与模块臂25的凹陷27的表面上的孔的分布和直径相当。床板39准确地布置和设计来接受特殊的模块臂25：其通道42布置成接受管道元件29，而中空40的台肩41的布置成支承外套33的本体34的内端。

现将利用通过一单一的模块臂25的连接的实例，来较详细地描述本发明的涡轮喷气飞机发动机10的副系统的安装和副系统在外风扇函道24和内风扇函道23之间的连接。

涡轮喷气飞机发动机10的内风扇函道23的屏支承件36围绕涡轮喷气飞机发动机10内芯周围安装，介于中间机匣17的臂18的内底19和排气匣21之间。然后，在由内风扇函道23形成的封闭内延伸并意图与定位在外风扇函道24外面的副系统连接的副系统，连接到为此设置的支承件36的连接装置46上的通道42的对应的部分43，床板39布置在支承件36上以便接受模块臂25。

为实现该内部的连接，可将屏38放置在其支承件36上，由此，形成内风扇函道23。然后，外风扇函道24安装在中间机匣17和安装环22之间。

然后，使模块臂25滑动通过为此目的设置在外风扇函道24上的卵形孔49，并介于后者和内风扇函道23之间。孔49垂直于床板39定位，这样，就能通过模块臂25插入通过开口49，而将管道元件29的端部插入到床板39的通道42的部分43内，以便接受管道元件29，无需进入到由内风扇函道23和外风扇函道24形成的空间。模块臂25的金属板26然后以可移动的方式固定到外风扇函道24，例如，借助于插入件或任何其它合适的装置。也可采用铜焊，然而，铜焊会使臂25的拆卸操作更加棘手。

有待连接到上述内副系统上的、在外风扇函道24外面延伸的副系统然后可连接到管道元件29的连接装置50上，该种选择显然涉及到通过床板39已经连接到各管道元件29上的副系统。

因此，借助于本发明的模块臂25，可以确保副系统在外风扇函道24和内风扇函道23之间的连接，模块臂25与床板39和外风扇函道24的孔49的互相合作能确保副系统的连接。该连接可以容易地安装和拆卸，无需拆卸内部的连接，尤其是那些形成在支承件36的侧壁处的连接。

显然，模块臂25、床板39和孔49的若干个组件可设置在内风扇函道23的不同屏支承件36上，例如，沿着该支承件甚至设置在同一个支承件36上。

在本发明的涡轮喷气飞机发动机10的所述实施例中，模块臂25、其用来通过管道元件29的孔28、管道元件29和其连接装置50、通道42和其连接装置46相对于意图连接的副系统可进行校准。显然，所有这些元件可校准为标准形式，连接装置46、50或其它连接根据待连接的副系统的类型和规格能够改变。

Claims (5)

1.一种涡轮风扇喷气发动机，其包括一外风扇函道(24)、一内风扇函道(23)，定位在外风扇函道(24)外的流体传输副系统，定位在内风扇函道(23)内的流体传输副系统，其特征在于，形成一副系统连接的至少一个可移动的模块臂(25)布置在所述外风扇函道(24)和所述内风扇函道(23)之间；内风扇函道(23)包括诸屏(38)和支承屏的纵向板(36)，至少一个支承屏的纵向板(36)包括一接受可移动模块臂(25)的床板(39)；外风扇函道(24)包括至少一个让所述模块臂(25)通过的孔(49)；所述模块臂(25)包括管路元件(29)，其设置有连接到副系统的外连接装置(50)，并用来插入在通向床板(39)的外表面上的通道(42)内；所述模块臂包括一有诸多穿孔(28)的金属板(26)，以便通过管路元件(29)，管路元件(29)和一成形的外套(33)适配该金属板(26)；管路元件(29)在其多个端部其中之一上包括连接到副系统的连接装置(50)。

2.如权利要求1所述的涡轮风扇喷气发动机，其特征在于，通道(42)也通向床板(39)的至少一个不同表面上，并包括连接到副系统的连接装置(46)。

3.如权利要求2所述的涡轮风扇喷气发动机，其特征在于，床板(39)的外表面包括一中空(40)，用来容纳模块臂(25)，其中，通道穿过该中空。

4.如权利要求1所述的模块臂，其特征在于，管路元件(29)在其多个端部其中之一上包括一O形环密封(48)。

5.如权利要求4所述的模块臂，其特征在于，所述金属板(26)包括一凹陷(27)，凹陷上钻有所述诸穿孔(28)，该凹陷用来配装到成形的外套(33)内。

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