CN203978513U - 中介机匣及涡扇发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中介机匣及涡扇发动机，涉及航空发动机领域，用于减小叶轮式压气机启动过程中受到的气流影响。该中介机匣包括静子叶片和驱动设备，所述驱动设备与所述静子叶片连接，所述驱动设备能带动所述静子叶片沿着所述静子叶片位置处的径向方向移动。上述技术方案，中介机匣上设置了静子叶片和驱动设备，静子叶片能在驱动设备的带动下沿着静子叶片位置处的径向方向移动。在叶轮式压气机启动过程中，静子叶片可以沿着静子叶片位置处的径向方向移动以减小对中介机匣内的气流造成影响，进而减小气流负攻角对叶轮式压气机性能的影响。可见，上述技术方案能通过优化中介机匣的结构减小叶轮式压气机启动过程中受到的气流影响。

Description

中介机匣及涡扇发动机

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，具体涉及一种中介机匣及涡扇发动机。

背景技术

叶轮式压气机用于为气体增压，一般分为轴流式、离心式和斜流式。其中，轴流式压气机为轴向进气，轴向排气；离心式压气机为轴向进气，径向排气；斜流式压气机为轴向进气，与轴向呈一定角度排气。涡扇发动机以轴流压气机为主，多分为两转子，分别为高压转子与低压转子，相应的还有高压静子与低压静子，在各转、静子上配有叶片排，叶片排的分布结构对压气机的性能影响显著。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：目前，高、低压压气机中间连接处有中介机匣过渡段，中介机匣对高、低压压气机匹配特性有很大影响。压气机在启动过程中，各叶片排均处于非设计工况，气流负攻角易造成叶轮式压气机的不稳定工作。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种中介机匣及涡扇发动机，用以优化现有中介机匣的结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供了一种中介机匣，包括静子叶片和驱动设备，所述驱动设备与所述静子叶片驱动连接。

如上所述的中介机匣，优选的是，中介机匣还包括内涵支板，所述内涵支板上设置有凹槽，所述静子叶片的一端滑设在所述凹槽中，所述凹槽的长度方向与所述静子叶片位置处的径向方向一致，所述静子叶片的另一端与所述驱动设备连接。

如上所述的中介机匣，优选的是，所述驱动设备包括作动筒，所述作动筒的缸体固定在外涵上，所述作动筒的活塞杆与所述静子叶片的另一端铰接。

如上所述的中介机匣，优选的是，所述作动筒的活塞杆与所述静子叶片的另一端通过第一连杆铰接。

如上所述的中介机匣，优选的是，中介机匣还包括导向设备；

所述导向设备与所述内涵支板固定，所述导向设备上开设有导向槽，所述导向槽内设置有滑块，所述导向槽的导向方向与所述静子叶片位置处的径向方向一致；

所述静子叶片的另一端与所述滑块活动连接。

如上所述的中介机匣，优选的是，所述静子叶片的另一端与所述滑块之间通过第二连杆铰接。

如上所述的中介机匣，优选的是，所述凹槽的长度为所述内涵支板轴向弦长的5％-20％。

如上所述的中介机匣，优选的是，

所述静子叶片的弦长为所述内涵支板轴向弦长的5％-20％；和/或，

所述静子叶片的叶片弯角为5°-30°，所述静子叶片的出气角沿着所述中介机匣的轴向方向。

如上所述的中介机匣，优选的是，所述静子叶片和所述驱动设备的数量至少为一个，且所述静子叶片和所述驱动设备对应设置，各所述静子叶片能在各自相应的所述驱动设备带动沿着各所述静子叶片位置处的径向方向移动。

本实用新型还提供一种涡扇发动机，包括本实用新型任一技术方案所提供的中介机匣。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，中介机匣上设置了静子叶片和驱动设备，静子叶片能在驱动设备的带动下沿着静子叶片位置处的径向方向移动。在叶轮式压气机启动过程中，静子叶片可以沿着静子叶片位置处的径向方向移动以减小中介机匣对高、低压压气机造成的影响，进而减小气流负攻角对叶轮式压气机性能的影响。可见，上述技术方案能通过优化中介机匣的结构减小叶轮式压气机启动过程中受到的气流影响。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的中介机匣的局部结构示意图；

图2a为本实用新型实施例提供的中介机匣的俯视结构示意图；

图2b为本实用新型实施例提供的中介机匣的主视结构示意图；

附图标记：

1、静子叶片；      2、作动筒；       3、内涵支板；

31、凹槽；         4、导向设备；     41、导向槽；

42、滑块；         5、第一连杆；     6、第二连杆。

具体实施方式

下面结合各图对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型实施例提供一种中介机匣，参见图1、图2a和图2b，包括静子叶片1和驱动设备，驱动设备与静子叶片1驱动连接。此处的驱动连接是指：驱动设备能带动静子叶片1沿着静子叶片1位置处的径向方向移动。此处的各自位置是指静子叶片1所处的位置。图2a示意的是涡扇发动机S1流面的示意图，即B2B示意图；图2b示意的是涡扇发动机S2流面的示意图。静子叶片1位置处的径向方向与静子叶片1所在位置上中介机匣的径向方向一致。

驱动设备可以以外涵为支撑，或是以中介机匣前后的其他静止部件作为支撑。静子叶片1可以只与驱动设备连接，或是以中介机匣的其他部件为支撑。

驱动设备用于带动静子叶片1直线移动，其有多种实现方式，比如油缸、作动筒2等。

上述技术方案，设置了静子叶片1和驱动设备，静子叶片1能在驱动设备的带动下沿着静子叶片1位置处的径向方向移动。在叶轮式压气机启动过程中，静子叶片1可以沿着静子叶片1位置处的径向方向移动以减小中介机匣对高、低压压气机造成的影响，进而减小气流负攻角对叶轮式压气机性能的影响。可见，上述技术方案能通过优化中介机匣的结构减小叶轮式压气机启动过程中受到的气流影响。

实际应用过程中，可以通过人工方式控制驱动设备何时驱动静子叶片1动作，也可以通过设置控制设备控制驱动设备何时驱动静子叶片1动作。

下面介绍静子叶片1的设置位置。

中介机匣还包括内涵支板3，内涵支板3上设置有凹槽31，静子叶片1的一端滑设在凹槽31中，凹槽31的长度方向与静子叶片1位置处的径向方向一致，静子叶片1的另一端与驱动设备连接，比如采用铰接等活动连接方式。

驱动设备具体包括作动筒2，作动筒2的缸体固定在外涵上，作动筒2的活塞杆与静子叶片1的另一端铰接。

由于作动筒2的设置位置与静子叶片1的位置之间可能存在一定的距离，为便于连接，可选地，作动筒2的活塞杆与静子叶片1的另一端通过第一连杆5铰接。第一连杆5的具体结构有多种，数量也可有多根，此处并不加以限定。

为使得静子叶片1移动的方向较为准确地沿着静子叶片1位置处的径向方向，中介机匣还包括导向设备4；导向设备4与内涵支板3固定，导向设备4上开设有导向槽41，导向槽41内设置有滑块42，导向槽41的导向方向与静子叶片1位置处的径向方向一致；静子叶片1的另一端与滑块42活动连接。

此处，静子叶片1的另一端与滑块42之间具体通过第二连杆6铰接。第二连杆6的具体结构有多种，数量也可有多根，此处并不加以限定。

内涵支板3上的凹槽31具体可以采用下述参数：凹槽31的长度为内涵支板3轴向弦长的5％-20％。

内涵支板3一般呈对称形状，即吸力面与压力面形状保持一致，内涵支板3轴向弦长是指内涵支板弦长在子午面上投影的长度。

下面介绍静子叶片1具体采用的参数。

静子叶片1的弦长为内涵支板3轴向弦长的5％-20％；和/或，静子叶片1的叶片弯角为5°-30°，静子叶片1的出气角沿着中介机匣的轴向方向。

静子叶片1可以设置在距离内涵支板3前缘约10％轴向弦长处。

叶片弦长是指叶片沿弦向的长度，即叶片前缘至尾缘的距离。叶片弯角是指叶片几何进口角与几何出口角的夹角。静子叶片1的出气角是指气流经过叶片尾缘后其流动方向与额线的夹角。

此处，静子叶片1和驱动设备的数量至少为一个，且静子叶片1和驱动设备对应设置，各静子叶片1能在各自相应的驱动设备带动沿着各静子叶片1位置处的径向方向移动。内涵支板3的数量为12个，静子叶片1和驱动设备的数量可与内涵支板3的数量一致，也为12个。

上文提到了可以控制驱动设备何时驱动静子叶片1移动，在设置了多个静子叶片1的情况下，通过上述控制，可以使得在叶轮式压气机低转速阶段，各静子叶片1上升形成一排静子，对气流实现一定偏转作用，使得内涵支板3处气流沿轴向流动，抑制甚至消除内涵支板3处的气流分离；在叶轮式压气机高转速阶段，各静子叶片1退回至内涵支板3的凹槽31内，叶轮式压气机在设计工况内重新匹配，正常工作。

本实用新型实施例还提供一种涡扇发动机，包括本实用新型任一技术方案所提供的中介机匣。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本实用新型如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本实用新型提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种中介机匣，其特征在于，包括静子叶片和驱动设备，所述驱动设备与所述静子叶片驱动连接。

2.根据权利要求1所述的中介机匣，其特征在于，还包括内涵支板，所述内涵支板上设置有凹槽，所述静子叶片的一端滑设在所述凹槽中，所述凹槽的长度方向与所述静子叶片位置处的径向方向一致，所述静子叶片的另一端与所述驱动设备连接。

3.根据权利要求2所述的中介机匣，其特征在于，所述驱动设备包括作动筒，所述作动筒的缸体固定在外涵上，所述作动筒的活塞杆与所述静子叶片的另一端铰接。

4.根据权利要求3所述的中介机匣，其特征在于，所述作动筒的活塞杆与所述静子叶片的另一端通过第一连杆铰接。

5.根据权利要求2所述的中介机匣，其特征在于，还包括导向设备；

所述导向设备与所述内涵支板固定，所述导向设备上开设有导向槽，所述导向槽内设置有滑块，所述导向槽的导向方向与所述静子叶片位置处的径向方向一致；

所述静子叶片的另一端与所述滑块活动连接。

6.根据权利要求5所述的中介机匣，其特征在于，所述静子叶片的另一端与所述滑块之间通过第二连杆铰接。

7.根据权利要求2所述的中介机匣，其特征在于，所述凹槽的长度为所述内涵支板轴向弦长的5％-20％。

8.根据权利要求2所述的中介机匣，其特征在于，

所述静子叶片的弦长为所述内涵支板轴向弦长的5％-20％；和/或，

所述静子叶片的叶片弯角为5°-30°，所述静子叶片的出气角沿着所述中介机匣的轴向方向。

9.根据权利要求1-8任一所述的中介机匣，其特征在于，所述静子叶片和所述驱动设备的数量至少为一个，且所述静子叶片和所述驱动设备对应设置，各所述静子叶片能在各自相应的所述驱动设备带动沿着各所述静子叶片位置处的径向方向移动。

10.一种涡扇发动机，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的中介机匣。