CN206503738U - 涵道风扇 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种涵道风扇，该涵道风扇包括：涵道(1)，一进风口(11)和一出风口(12)分别位于涵道(1)的上方和下方；桨毂轴(2)，桨毂轴(2)设置在涵道(1)的中心轴线上，并且具有靠近进风口(11)的第一端(21)和靠近出风口(12)的第二端(22)；多个动叶片(4)，多个动叶片(4)设置在桨毂轴(2)上且可绕桨毂轴(2)旋转；以及动力驱动装置(6)，动力驱动装置(6)连接至桨毂轴(2)的第二端(22)以驱动桨毂轴(2)转动。本实用新型提供一种。本实用新型的涵道风扇避免了由于传动系统引起的振动问题和可靠性问题，同时减轻了整体结构质量，提高了能源利用效率和结构效率。

Description

涵道风扇

技术领域

本实用新型涉及飞行器领域，并且更具体地，涉及一种涵道风扇。

背景技术

现有的涵道风扇升力单元与动力驱动系统一般都是分开的，动力系统输出的轴功率需要通过传动系统传递到涵道风扇的旋转轴，传动系统增加了整体结构质量，并且传动系统带来了严重的振动问题和可靠性问题。

此外，动力驱动系统通常还需配备冷却装置以对系统进行冷却，然而冷却装置的添加同样也会增加整体结构质量并且还会占用封装空间。

实用新型内容

针对相关技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种涵道风扇，该涵道风扇与动力驱动装置一体化从而省略传动系统和冷却系统，因此避免了由于传动系统引起的振动问题和可靠性问题，同时减轻了整体结构质量，提高了能源利用效率和结构效率。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种涵道风扇，该涵道风扇包括：涵道，一进风口和一出风口分别位于涵道的上方和下方；桨毂轴，桨毂轴设置在涵道的中心轴线上，并且具有靠近进风口的第一端和靠近出风口的第二端；多个动叶片，多个动叶片设置在桨毂轴上且可绕桨毂轴旋转；以及动力驱动装置，动力驱动装置连接至桨毂轴的第二端以驱动桨毂轴转动。

根据本实用新型的一个实施例，涵道风扇还包括：至少部分地套设在桨毂轴外侧的桨毂；以及位于动叶片下方的多个静叶片，静叶片的两端分别固定至桨毂和涵道的内表面，其中，动叶片设置成邻近第一端，静叶片设置成邻近第二端。

根据本实用新型的一个实施例，动力驱动装置包括同轴连接桨毂轴的 第二端用以驱动动叶片旋转的发动机。

根据本实用新型的一个实施例，动力驱动装置还包括与发动机同轴连接用于控制发动机的转速的一减速器。

根据本实用新型的一个实施例，涵道风扇还包括安装在桨毂轴的第一端上的整流罩。

根据本实用新型的一个实施例，动叶片绕桨毂轴彼此等间隔地布置，并且每个动叶片的弦线与动叶片旋转水平面形成夹角。

根据本实用新型的一个实施例，动叶片具有与桨毂轴连接的叶根部以及处于自由端的叶顶部，叶根部的弦线与动叶片旋转水平面的夹角大于叶顶部的弦线与动叶片旋转水平面的夹角。

根据本实用新型的一个实施例，叶根部的弦线长度大于叶顶部的弦线长度。

根据本实用新型的一个实施例，静叶片绕桨毂等间隔地布置，并且每个静叶片的弦线在竖直方向上。

根据本实用新型的一个实施例，动叶片和静叶片均由碳纤维增强环氧树脂基复合材料制成。

本实用新型的有益技术效果在于：

本实用新型的涵道风扇与动力驱动装置一体化而省略了传统系统，因此避免了由于传动系统引起的振动问题和可靠性问题，同时提高了能源利用效率和结构效率。

此外，在本实用新型的动力一体化的涵道风扇中，通过将动力驱动装置安装在桨毂轴靠近出风口的第二端处，涵道风扇产生的下洗流经动力驱动装置可将其冷却，从而省略了冷却装置，显著地降低了涵道风扇的整体结构质量，同时也减小了封装空间的占用。

附图说明

图1例示了根据本实用新型的一个实施例的涵道风扇的示意性立体图；

图2例示了在图1中示出的涵道风扇的另一个示意性立体图，其中，为清楚起见去除了涵道；

图3例示了图2中的去除了涵道的涵道风扇的正视图；

图4例示了在图1中示出的涵道风扇的俯视图；以及

图5例示了在图1中示出的涵道风扇的仰视图。

具体实施方式

现在参照附图详细描述本实用新型的一些示例性实施例。

参照图1至图5，示出了根据本实用新型的一个示例性实施例的涵道风扇100。在该实施例中，由图可见，涵道风扇100包括涵道1，涵道1为圆柱形的通道，并且涵道风扇100包括分别位于涵道1的上方和下方的进风口11和出风口12；桨毂轴2设置在涵道1的中心轴线上，并且具有靠近进风口11的第一端21和靠近出风口12的第二端22；多个动叶片4呈辐射状地安装于桨毂轴2上并且可绕桨毂轴2旋转；此外，涵道风扇100还包括动力驱动装置6，动力驱动装置6位于静叶片5的气流下游连接至桨毂轴2的第二端22，以驱动桨毂轴2转动，从而带动安装在桨毂轴2上的动叶片4绕桨毂轴2旋转。

在一个可能的实施例中，涵道风扇100还包括桨毂3，桨毂3至少部分地套设在桨毂轴2外侧以露出桨毂轴2的一部分，例如在该实施例中，桨毂轴2的第一端21从桨毂3的顶端开口中露出；涵道风扇100还包括位于动叶片4下方并且邻近涵道出风口12的多个静叶片5，静叶片5的两端分别固定至桨毂3和涵道1的内表面；其中，动叶片4邻近桨毂轴2的第一端21设置，并且静叶片5邻近桨毂轴2的第二端22设置；也可以说，动叶片4更靠近涵道风扇100的进风口11，而静叶片5更靠近涵道风扇100的出风口12。

本实用新型的涵道风扇100通过与动力驱动装置6一体化而省略了传动系统，因此避免了由于传动系统引起的振动问题和可靠性问题，同时提高了能源利用效率和结构效率。此外，在本实用新型的动力一体化的涵道风扇100中，通过将动力驱动装置6安装在桨毂轴2的第二端22，涵道风 扇100产生的下洗流经动力驱动装置6可将其冷却，从而省略了冷却装置，显著地降低了涵道风扇100的整体结构质量，同时也减小了封装空间的占用。

在一些示例性实施例中，动力驱动装置6可为发动机，该发动机的动力输出轴与桨毂轴2的第二端同轴连接，以驱动桨毂轴2转动，从而带动安装在所述桨毂轴2上的动叶片4绕桨毂轴2旋转。在一些可能的实施例中，电动机可通过吊钩等其他合适的紧固件吊挂安装在桨毂轴2的第二端22上。进一步地，在上述实施例中，动力驱动装置6还可包括与发动机同轴连接用于控制发动机的转速的减速器。

此处应当注意，尽管在该实施例中动力驱动装置6实施为发动机，但是其他任意合适的动力驱动装置均可设想并实施，并且还可采取其他的连接方式连接至桨毂轴2，例如焊接、粘合剂等，本实用新型不局限于此。

此外，在一个可能的实施例中，如图1至图3所示，涵道风扇100还可包括安装在桨毂轴2的第一端21上的整流罩7，整流罩7能够对进入涵道1的进风口11的气流起到整流的作用，使涵道风扇入流更加均匀，同时也能够起到阻止涵道回流的作用。

下面结合附图具体描述涵道风扇100的两种叶片(动叶片和静叶片)的具体构造。

在一个可能的实施例中，如图2所示，动叶片4绕桨毂轴2彼此等间隔地布置，并且每个动叶片4的前缘到后缘的连线(即，弦线)与动叶片旋转水平面成形成夹角，该角度也称为迎角；优选地，各位置处的迎角均为正迎角，从而使得当动叶片4随桨毂轴2旋转时可使空气产生朝向出风口的旋流运动。

具体地，在上述实施例中，动叶片4可具有与桨毂轴2连接的叶根部以及处于自由端的叶顶部，叶根部的弦线与动叶片旋转水平面的夹角大于叶顶部的弦线与涵道旋转水平面的夹角；并且优选地，动叶片4的叶根部的弦线长度大于叶顶部的弦线长度。

替代地，在一些可能的实施例中，动叶片4可枢转地安装在桨毂轴2上，根据预期空气旋流的方向和大小，可相对于桨毂轴2枢转动叶片4来 调节动叶片4相对于涵道1的水平横截面的倾斜角度，从而灵活地满足多种空气旋流需求。此外，动叶片4还可构造为具有弧形截面，以增大动叶片4与空气的接触面积，从而更多地捕获空气并且将更多的空气产生旋流运动，增大气流量。

接下来参照图2和图3对静叶片5的构造进行详细描述。与动叶片4相似，静叶片5绕桨毂3等间隔地布置，但与动叶片4不同的是，每个静叶片5的弦线在竖直方向上，以使来自动叶片4的旋转气流转化为轴流以产生升力，然后将升力传递到涵道1上，再通过涵道1传递到机体上。

由于动叶片4和静叶片5均需承受较大的载荷以及较强的气流冲击，因此必须具有一定的强度刚度，因此在一些实施例中，可采用高强度高模量的碳纤维增强环氧树脂基复合材料制造动叶片4和静叶片5。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种涵道风扇，其特征在于，包括：

涵道(1)，一进风口(11)和一出风口(12)分别位于所述涵道(1)的上方和下方；

桨毂轴(2)，所述桨毂轴(2)设置在所述涵道(1)的中心轴线上，并且具有靠近所述进风口(11)的第一端(21)和靠近所述出风口(12)的第二端(22)；

多个动叶片(4)，所述多个动叶片(4)设置在所述桨毂轴(2)上且可绕所述桨毂轴(2)旋转；以及

动力驱动装置(6)，所述动力驱动装置(6)连接至所述桨毂轴(2)的所述第二端(22)以驱动所述桨毂轴(2)转动。

2.根据权利要求1所述的涵道风扇，其特征在于，还包括：

至少部分地套设在所述桨毂轴(2)外侧的桨毂(3)；以及

位于所述动叶片(4)下方的多个静叶片(5)，所述静叶片(5)的两端分别固定至所述桨毂(3)和所述涵道(1)的内表面，

其中，所述动叶片(4)设置成邻近所述第一端(21)，所述静叶片(5)设置成邻近所述第二端(22)。

3.根据权利要求1所述的涵道风扇，其特征在于，所述动力驱动装置(6)包括同轴连接所述桨毂轴(2)的所述第二端(22)用以驱动所述动叶片(4)旋转的发动机。

4.根据权利要求3所述的涵道风扇，其特征在于，动力驱动装置(6)还包括与发动机同轴连接用于控制所述发动机的转速的一减速器。

5.根据权利要求1所述的涵道风扇，其特征在于，还包括安装在所述桨毂轴(2)的所述第一端(21)上的整流罩(7)。

6.根据权利要求1所述的涵道风扇，其特征在于，所述动叶片(4)绕所述桨毂轴(2)彼此等间隔地布置，并且每个所述动叶片(4)的弦线与所述动叶片旋转水平面形成夹角。

7.根据权利要求6所述的涵道风扇，其特征在于，所述动叶片(4) 具有与所述桨毂轴(2)连接的叶根部以及处于自由端的叶顶部，所述叶根部的弦线与所述动叶片旋转水平面的夹角大于所述叶顶部的弦线与所述动叶片旋转水平面的夹角。

8.根据权利要求7所述的涵道风扇，其特征在于，所述叶根部的弦线长度大于所述叶顶部的弦线长度。

9.根据权利要求2所述的涵道风扇，其特征在于，所述静叶片(5)绕所述桨毂(3)等间隔地布置，并且每个所述静叶片(5)的弦线在竖直方向上。

10.根据权利要求2所述的涵道风扇，其特征在于，所述动叶片(4)和所述静叶片(5)均由碳纤维增强环氧树脂基复合材料制成。