CN204532553U - 一种浮动支承固定结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于狭窄通道的薄壁件之间的连接固定浮动支承结构，由密封座(1)、螺母(2)、螺栓(3)和垫圈(4)组成，通过螺母(2)与板一(5)和密封座(1)之间预留的径向间隙和轴向间隙，限定板一(5)在工作过程中向外的热膨胀量，密封座(1)和螺母(2)在板一(5)受到热负荷膨胀时，可以在预留的径向间隙范围内上下浮动，根据板一(5)热膨胀协调变化需要可自动调节两薄壁件之间的冷却通道高度尺寸，避免板一(5)热膨胀受限产生翘曲变形，同时，在板一(5)热膨胀导致冷却通道高度达到限定尺寸时，能够起到固定支承作用，以保证冷却系统的正常工作。

Description

一种浮动支承固定结构

技术领域

本实用新型涉及处于不同工作环境中的薄壁件之间的浮动支承固定方式，尤其涉及一种浮动支承固定结构。

背景技术

航空发动机的动力燃烧室作为高温部件，温度通常很高，如果散热措施采取不当，容易使隔热屏发生变形而损害，诸如此类的特殊工作环境中的薄壁件必须采用既能防止因温度差带来的膨胀变形危害，又能起到支承作用的固定方式。

相关技术中，对处于不同工作环境中的薄壁件采用紧固的连接方式固定，两者之间通过温度较低的冷却气流，用于冷却处于高温环境中的板一，避免发生变形、翘曲。该种接连方式虽然结构简单，易于装配，但是未考虑处于高温环境中的板一受热易变形的特点，未预留热膨胀量，易发生变形、翘曲等故障，并且在板一受热膨胀发生变形后，支架也会产生变形，无法保证冷却通道高度，会造成冷却气量减小，导致高温环境中的板一被冷气保护性变差，受热膨胀量增大，同时连接时需要借助特定工具，该种连接方式只能用在两薄壁件前后端面处连接，若板一、板二长度较长，需要在中间段安排连接，工具不可达时，无法采用该连接方式。再如申请号为201320100570.9的中国专利中，提供了一种加力隔热屏浮动支承固定结构，冷却通道内，靠近机匣前后进出口的位置，沿周向均匀布置若干支架，固定在隔热屏上，支架中间开有安装孔，相对应的机匣外壁上有安装座或安装孔，螺栓由机匣外壁的安装座或安装孔穿入，从支架孔穿出，在机匣内外壁均装配垫片，衬套从支架下方的螺栓尾部套入，通过支架孔后，衬套上端面顶到机匣内壁的垫片上，衬套底板的上表面与支架下表面相贴合，然后通过自锁螺母在衬套下方将其锁紧固定，进而实现隔热屏与机匣的连接。该连接固定结构由于通过抬高支架，来使衬套底板的上表面与支架下表面相贴合，一方面使得径向间隙过小，不利于，甚至不能进行大幅度的薄壁件距离调节，另一方面，由于支架过高，使得螺母必须对顶端进行特殊加宽处理，否则容易脱落掉进下薄壁件与支架中间的位置，不利于重复使用。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种浮动支承固定结构，包括密封座、螺母、螺栓和垫圈，所述密封座为台阶状结构，内槽为方形，中间开有用于将螺母套入密封座内的圆孔，所述密封座四周固定于板一上，并通过与螺母相匹配的螺栓和垫圈与板二紧固连接，其中，螺母底部外缘伸出蝶形结构，所述蝶形结构边缘距离中心的最大距离大于密封座台阶状结构内槽窄边长度的一半，螺母高度小于板一和板二之间的距离并大于所述密封座的高度。

优选的是，螺母外径小于密封座中心圆孔内径。

在上述任一方案中优选的是，螺母底部外沿伸出的蝶形结构厚度小于密封座内台阶高度。

在上述任一方案中优选的是，螺母端面缩口为椭圆形结构。

本实用新型提供的技术方案包括以下有益效果：

1、该浮动支承结构，可根据薄壁件热膨胀协调变化需要自动调节薄壁件之间的冷却通道高度尺寸，避免薄壁件热膨胀受限产生翘曲变形，同时，在薄壁件热膨胀导致冷却通道高度达到限定尺寸时，能够起到固定支承作用，以保证冷却系统的正常工作。

2、该结构具有可靠性好、形式简单、易于装配的优点。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种浮动支承固定结构的的示意图。

图2是是图1所示实施例的密封座与螺母安装结构俯视结构示意图。

图3是图1所示实施例的密封座结构示意图。

图4是图1所示实施例的螺母结构示意图。

图5是图1所示实施例的板一与板二浮动支承固定结构轴向分布示意图。

其中，1为密封座，2为螺母，3为螺栓，4为垫圈，5为板一，6为板二，7为冷却通道。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置的例子。

实施例1：

本实用新型提供了一种综合考虑了性能需要与结构可靠性的新型浮动连接固定方式，用于狭窄通道的薄壁件之间的浮动支承结构，包括密封座1、螺母2、螺栓3和垫圈4。

如图1所示，其中密封座1为台阶状结构，内槽为方形，中间开有圆孔，用于将螺母2套入，如图2、3所示，螺母2外径小于密封座1中心圆孔内径。

密封座1四周固定于板一5上，包括焊接，铆钉固定等方式，并通过与螺母相匹配的螺栓3和垫圈4将板二6与板一5紧固连接，具体的，将螺母2底部外缘设置成蝶形结构，通过密封座中心的圆孔，与安装在板二6外部的螺栓相连接，如图2所示，所述蝶形结构边缘距离中心的最大距离大于密封座1台阶状结构内槽窄边长度的一半，同时，螺母2高度小于板一5和板二6之间的距离并大于所述密封座1的高度，采用此设计就在于在螺旋松动甚至脱落时，可以保证螺母不会完全掉入密封座内部从而克服了下次使用不方便的缺陷，如图4所示，仅在螺母底部设置蝶形结构即可，而没必要在螺母的两端均设置蝶形结构。

另一方面，螺母2底部外沿伸出的蝶形结构厚度小于密封座1内台阶高度，其高度差则为螺母2与板一5之间预留的径向间隙，亦即两板之间的可调节距离，可通过径向间隙和轴向间隙的进行指导设定。

螺母2端面缩口为椭圆形结构，以保证板二6能够自由的上下浮动，留下适量的间隙，起到与密封座1的固定作用。

通过螺母2与板一5之间预留的径向间隙和密封座1与螺母2之间预留的轴向间隙，限定板一5在工作过程中向外的热膨胀量，密封座1和螺母2在板一5受到热负荷膨胀时，可以在预留的径向间隙范围内上下浮动，当板一5膨胀至通道限制值时，螺母2起到支撑限位作用，且螺母2具有自锁功能，可以与螺栓3锁死连接，同样，板一5发生热膨胀时也会产生轴向变形，预留的轴向间隙可以承接板一5的左右浮动，径向间隙和轴向间隙由板一5与板二6之间形成的冷却通道设计最小值来确定。

径向间隙和轴向间隙通过计算公式ΔL＝αL(t-t₀)计算得到，其中ΔL为热膨胀量，α为平均线胀系数，t-t₀为材料的温度差。如某耐高温材料温度从20℃上升至900℃的平均线胀系数为15.66(10-6/℃)，材料直径为200mm，轴向长度为350mm，那么该材料的径向膨胀量

ΔL_径＝15.66×10^－6×200×(900－20)＝2.75616mm,轴向膨胀量为：

ΔL_轴＝15.66×10^－6×350×(900－20)＝4.82328mm。因此需要根据结果来设定螺母2底部外沿伸出的蝶形结构厚度小于密封座1内台阶高度等。

通过以上实施例提供的技术方案使得本实用新型浮动支承结构具有如下优点：

1、考虑了处于高温工作环境中的薄壁件受热易发生膨胀变形的特点，采用预留间隙设计，给薄壁件在工作过程中的受热膨胀变形提供适量的空间，防止薄壁件翘曲变形。

2、采用螺母支撑限位，保证冷却通道的高度要求，防止冷却通道减小造成的冷气量不足，带来薄壁件的损伤。

3、无需借助工具，安装形式简单，易实现，可靠性好，且在薄壁件长度较长时，如图5所示，可以用于中间段的连接。

需要说明的是，按照本实用新型的浮动支承固定结构包括上述实施例中的任何一项及其任意组合，但上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种浮动支承固定结构，包括密封座(1)、螺母(2)、螺栓(3)和垫圈(4)，其特征在于，所述密封座(1)为台阶状结构，内槽为方形，中间开有用于将螺母(2)套入密封座(1)内的圆孔，所述螺母(2)外径小于密封座(1)中心圆孔内径，所述密封座(1)四周固定于板一(5)上，并通过与螺母相匹配的螺栓(3)和垫圈(4)与板二(6)紧固连接，其中，螺母(2)底部外缘伸出蝶形结构，所述蝶形结构边缘距离中心的最大距离大于密封座(1)台阶状结构内槽窄边长度的一半，螺母(2)高度小于板一(5)和板二(6)之间的距离并大于所述密封座(1)的高度。

2.根据权利要求1所述的浮动支承固定结构，其特征在于：所述螺母(2)底部外沿伸出的蝶形结构厚度小于密封座(1)内台阶高度。

3.根据权利要求1所述的浮动支承固定结构，其特征在于：所述螺母(2)端面缩口为椭圆形结构。