CN209704644U - 航空发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空发动机，涉及发动机领域，用以实现静子叶片转动角度的测量。航空发动机包括静子叶片以及角度测试组件。角度测试组件包括刻度盘以及指示部件，刻度盘与两个静子叶片均连接，指示部件与其中一个静子叶片的转轴连接且同步转动。上述技术方案，通过两个静子叶片实现刻度盘的固定，以使得刻度盘不随着静子叶片的转动而转动；指示部件则与其中一个静子叶片同步转动，以实时反映静子叶片的转动角度。上述技术方案，简便地实现了静子叶片任意转动角度的测量，且测量迅速、测量范围广泛。

Description

航空发动机

技术领域

本实用新型涉及发动机领域，具体涉及一种航空发动机。

背景技术

航空发动机叶片包括可调静子叶片，可调静子叶片通过调节结构调节角度，以适应不同工况对于静子叶片角度的不同要求。在航空发动机的研制阶段，调节结构调节完成后，静子叶片的角度可能存在误差，为了保证后续工作可靠，需要校准静子叶片的角度。相关技术中采用下述方式校准航空发动机叶片转动角度：包含独立校准孔的校准块和角位移传感器。

发明人发现，相关技术中至少存在以下弊端：

1、校准块的安装位置有限。校准块需要和航空发动机外壳体上的定位销孔配合确定角度，而发动机外壳体上可供加工定位销孔的位置是有限的。在科研阶段，各零部件的刚度及配合情况尚不明确，驱动叶片转动的联动环可能存在周向上的不均匀变形，仅靠几处校准块的数据无法确定整级叶片的角度情况。

2、校准块可供校准的角度数量有限。由于校准块使用的是销钉孔配合确定角度，在校准块上加工定位孔的数量有限，无法在全工作范围内对叶片转动角度进行监控。

3、传统的角位移传感器仅能对转动过程中的相对角度进行测量。由于流道轴线为一条虚拟直线，无法直接测量叶片与流道轴线的夹角，更无法实时监控叶片定位面与流道轴线形成的角度。

实用新型内容

本实用新型提出一种航空发动机，用以便利地实现静子叶片转动角度的测量。

本实用新型实施例提出了一种航空发动机，包括：

静子叶片；以及

角度测试组件，包括刻度盘以及指示部件，所述刻度盘与两个所述静子叶片均连接，所述指示部件与其中一个所述静子叶片的转轴连接且同步转动。

在一些实施例中，所述刻度盘包括第一安装孔和安装凹槽，所述刻度盘通过所述第一安装孔与其中一个所述静子叶片的转轴相连，所述刻度盘通过所述安装凹槽与另一个所述静子叶片的转轴相连。

在一些实施例中，所述安装凹槽是开口的。

在一些实施例中，所述刻度盘的零刻度线与所述航空发动机的流道轴线重合。

在一些实施例中，所述刻度盘与两个所述静子叶片均连接，且所述两个所述静子叶片的转轴的中点连线与所述航空发动机的流道轴线垂直。

在一些实施例中，所述指示部件包括第二安装孔和第三安装孔，所述指示部件通过所述第二安装孔与所述其中一个静子叶片连接且同步转动，所述第三安装孔中安装有插销，所述插销也安装在与所述其中一个静子叶片相连的摇臂的第四安装孔中。

在一些实施例中，所述刻度盘与两个相邻或者间隔的所述静子叶片均连接。

在一些实施例中，包括至少两级所述静子叶片，每级所述静子叶片的数量为至少三个。

在一些实施例中，每级所述静子叶片对应设置有至少两个所述角度测试组件。

在一些实施例中，两个所述角度测试组件沿着每级所述静子叶片的圆周方向均匀布置。

上述技术方案，通过两个可调静子叶片固定刻度盘，以使得刻度盘不随着静子叶片的转动而转动；指示部件则与其中一个静子叶片同步转动，以实时反映静子叶片的转动角度。上述技术方案，简便地实现了静子叶片任意转动角度的测量，且测量迅速、测量范围广泛。

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航空发动机的局部立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的航空发动机的角度测试组件的测量基准的示意图；

图3为本实用新型实施例提供的航空发动机的局部分解结构示意图。

具体实施方式

下面结合图1～图3对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。

参见图1～图3，本实用新型提供了一种航空发动机，包括静子叶片1以及角度测试组件2。角度测试组件2包括刻度盘21以及指示部件22，刻度盘21与两个静子叶片1均连接，指示部件22与其中一个静子叶片1的转轴连接且同步转动。

航空发动机包括多级静子叶片1，每一级包括多个静子叶片1。每一级静子叶片1的转动角度都可以设置相应的角度测试组件2实现静子叶片1的转动角度的测量。

刻度盘21与同一级的两个静子叶片1均连接，此处的两个静子叶片1是同一级的，两者比如是相邻的、间隔的。

静子叶片1的转动表现为静子叶片1转轴的转动。上述的角度测试组件2，其刻度盘21不随着静子叶片1转轴的转动而转动，指示部件22随着静子叶片1转轴的转动而转动。通过指示部件22相对于刻度盘21的位置变化，反应了静子叶片1的转动角度。

参见图3，在一些实施例中，刻度盘21包括第一安装孔23和安装凹槽24，刻度盘21通过第一安装孔23与其中一个静子叶片1的转轴相连，刻度盘21通过安装凹槽24与另一个静子叶片1的转轴相连。

刻度盘21直接与同一级两个静子叶片1的转轴连接，其中一个静子叶片1作为待检测静子叶片，静子叶片的转动角度用于体现这一级静子叶片1的转动角度。如此设置使得刻度盘21相对于静子叶片1是运动的。静子叶片1转动时，刻度盘21不会随着静子叶片1转轴的转动而转动。并且，刻度盘21直接采用静子叶片1的转轴作为安装基准，减少了连接部件的数量，也减少了采用其他定位部件带来的安装误差。

参见图2，在一些实施例中，刻度盘21的零刻度线与航空发动机的流道轴线L1重合。

参见图2，安装刻度盘21的两个静子叶片1的转轴的中点连线L2与航空发动机的流道轴线L1垂直。

刻度盘21通过弧形安装边固定在相邻或间隔的同一级转动叶片的转动轴上，刻度盘21零度位置与发动机流道轴线L1重合，直接形成测量角度基准，无需标定，可直接读出在某一状态下与叶片定位面与流道轴线L1形成的角度以及实验过程中转过的相对角度。

如此设置使得测量过程中，静子叶片1出现转动时，静子叶片1的转动角度能直接通过刻度盘21上的数值读出，测量结果更易读取。

参见图3，下面介绍指示部件22的具体安装方式。在一些实施例中，指示部件22包括第二安装孔25和第三安装孔26。指示部件22通过第二安装孔25与其中一个静子叶片1连接且同步转动，第三安装孔26中安装有插销3，插销3也安装在与其中一个静子叶片1相连的摇臂4的第四安装孔41中。

摇臂4带动静子叶片1转动的过程中，也通过插销3带动指示部件22同步转动，从而将静子叶片1的转动角度转换为指示部件22的转动并显示在刻度盘21上。

参见图3，承上述，在一些实施例中，刻度盘21与两个相邻或者间隔的静子叶片1均连接。

以刻度盘21与间隔的静子叶片1连接为例，刻度盘21采用两个间隔的静子叶片1连接，定位部件少，且便于连接，且由于间隔的静子叶片1距离远，定位更为准确。

在一些实施例中，航空发动机包括至少两级静子叶片1，每级静子叶片1的数量为至少三个。

在一些实施例中，每级静子叶片1对应设置有至少一个角度测试组件2。

比如，对于每级静子叶片1而言，沿着联动环的圆周方向间隔设置有两个或者以上数量的角度测试组件2。通过判断各个角度测试组件2测试得到的数值是否一致，判断这一级静子叶片1的转动角度是否相同。

下面介绍上述航空发动机实现静子叶片1转动角度测量的方式。

指示部件22的一侧固定在静子叶片转动轴上，指示部件22的另一侧通过插销3等形式连接在联动环上。刻度盘21通过一种特殊设计的弧形安装边固定在相邻或间隔的同一级转动叶片的转动轴上。

上述的测量装置无需依赖发动机壳体上的校准销孔，故可以通过安装多处测量装置进行转动叶片圆周方向均匀性的检查。并且，由于该测量装置使用刻度盘21监控叶片转动角度，实现了在全工作范围内对叶片转动角度监控。

参见图3，具体实施方式如下：指示部件22安装在待测量叶片的外侧，指示部件22内径面套在滚花螺母外径面上滑动，保证指示部件22转轴与待测量叶片转轴重合。

带弧形安装边的刻度盘21安装在待测量叶片的外侧，刻度盘21中心孔内径面套在指示部件22外径面上滑动，保证刻度盘21中心与指示部件22、叶片的转轴均重合。刻度盘21弧形安装边的另一侧卡在相邻或间隔的叶片外侧滚花螺母的外径面上。

待测叶片外侧的滚花螺母(即图1中靠左侧的螺母5)起压紧测量装置及保证指示部件22转轴、刻度盘21心与叶片转轴重合的作用，另一处滚花螺母(即图1中靠右侧的螺母5)起测量装置及定位刻度盘21弧形安装边的作用。

参见图1，插销3用于连接指示部件22驱动端中心孔与叶片驱动环及连杆，保证指示部件22与待测量叶片同步转动。垫片安装在刻度盘21弧形安装边的一侧，用于降低刻度盘21的加工难度。

上述的角度测试组件2完成装配后，刻度盘21中心孔及弧形安装边卡槽中心定位，刻度盘21零位与流道轴线L1重合。由于同一级相邻或间隔叶片形成的直线垂直于发动机流道轴线L1，见图2，且叶片装配位置十分精确，刻度盘21依靠叶片定位可靠，精度很高。

试验过程中，驱动端同步驱动叶片与指示部件22绕其转轴转动，叶片与流道轴线L1的角度即可从刻度盘21读出，转动的相对角度也可通过计算得出。

上述技术方案，解决了航空发动机装配过程中测量转动叶片的角度问题，且实现了静子叶片圆周方向均匀性的检查以及全工作范围内叶片转动角度的监控。航空发动机上存在大量可以转动的静子叶片1，静子叶片1用于优化发动机气动参数，提升发动机性能指标。在某一台发动机的科研阶段，叶片转动角度规律尚不明确，需要通过大量实验来摸索叶片转动角度与发动机部件性能的关系，在此过程中，准确测量叶片的角度对于准确研究叶片转动角度规律显得尤为重要。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。

最后应说明的是：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；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种航空发动机，其特征在于，包括：

静子叶片(1)；以及

角度测试组件(2)，包括刻度盘(21)以及指示部件(22)，所述刻度盘(21)与两个所述静子叶片(1)均连接，所述指示部件(22)与其中一个所述静子叶片(1)的转轴连接且同步转动。

2.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述刻度盘(21)包括第一安装孔(23)和安装凹槽(24)，所述刻度盘(21)通过所述第一安装孔(23)与其中一个所述静子叶片(1)的转轴相连，所述刻度盘(21)通过所述安装凹槽(24)与另一个所述静子叶片(1)的转轴相连。

3.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，所述安装凹槽(24)是开口的。

4.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述刻度盘(21)的零刻度线与所述航空发动机的流道轴线重合。

5.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述刻度盘(21)与两个所述静子叶片(1)均连接，且所述两个所述静子叶片(1)的转轴的中点连线与所述航空发动机的流道轴线垂直。

6.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述指示部件(22)包括第二安装孔(25)和第三安装孔(26)，所述指示部件(22)通过所述第二安装孔(25)与其中一个所述静子叶片(1)连接且同步转动，所述第三安装孔(26)中安装有插销(3)，所述插销(3)也安装在与其中一个所述静子叶片(1)相连的摇臂(4)的第四安装孔中。

7.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述刻度盘(21)与两个相邻或者间隔的所述静子叶片(1)均连接。

8.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，包括至少两级所述静子叶片(1)，每级所述静子叶片(1)的数量为至少三个。

9.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，每级所述静子叶片(1)对应设置有至少两个所述角度测试组件(2)。

10.根据权利要求9所述的航空发动机，其特征在于，两个所述角度测试组件(2)沿着每级所述静子叶片(1)的圆周方向均匀布置。