CN209781301U - 航空发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种航空发动机，涉及航空领域，用以校准静子叶片的调节机构的调节准确性，进而提高静子叶片工作角度的准确性。该航空发动机包括机匣、静子叶片、调节机构以及校准机构。静子叶片可活动地安装于机匣；调节机构安装于机匣，且与静子叶片驱动连接，调节机构被构造为调节静子叶片的工作角度。校准机构安装于机匣，校准机构被构造为校准被调节机构调节后静子叶片的工作角度。上述技术方案，实现了对联动环的位置校准，进而使得联动环上所安装的静子叶片的工作角度也满足设计要求。

Description

航空发动机

技术领域

本实用新型涉及航空领域，具体涉及一种航空发动机。

背景技术

可调静叶(Variable Stator Vane,简称为VSV)主要用于改善压气机的工作特性，扩大压气机的稳定工作范围，防止喘振。VSV调节机构主要用于根据不同时刻发动机的工作状态，调节VSV的安装角度，用于实现转子叶片进口气流公角接近设计，消除叶背的气流分离，使压气机的稳定工作范围更广。

VSV调节机构的设计主要分两类，一类是扭力杆可调静叶调节机构，另一类是曲柄连杆式可调静叶调节机构。在运动过程中，驱动部件通过连杆传递扭矩，带动联动环绕发动机轴线做周向转动，同时摇臂绕可调静叶旋转轴线运动，带动可调静叶调节工作角度。

由于零件加工和装配过程中的误差，每台发动机在调节机构安装完成后，都需要对调节机构的调节角度进行校准，以确保发动机运转的时候叶片角度的正确。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：难以发现调节机构在调节过程中出现的误差，有可能会导致静子叶片的工作角度不准确。

实用新型内容

本实用新型提出一种航空发动机，用以校准静子叶片的调节机构的调节准确性，进而提高静子叶片工作角度的准确性。

本实用新型实施例提供了一种航空发动机，包括：

机匣；

静子叶片，可活动地安装于所述机匣；

调节机构，安装于所述机匣，且与所述静子叶片连接，所述调节机构被构造为调节所述静子叶片的工作角度；以及

校准机构，安装于所述机匣，所述校准机构被构造为校准被所述调节机构调节后静子叶片的工作角度。

在一些实施例中，所述静子叶片通过联动环安装于所述机匣；所述联动环可活动地安装于所述机匣，且所述联动环设有第一校准孔；所述调节机构与所述联动环驱动连接；

所述校准机构包括校准件以及杆件；所述校准件固定于所述机匣，且设有至少一个第二校准孔；所述杆件的尺寸同时与所述第二校准孔和所述第一校准孔的尺寸满足轴孔配合；

其中，当所述联动环转动设定角度，所述杆件被构造为同时插入到所述第一校准孔和其中一个所述第二校准孔中，以使得所述联动环的位置满足所述联动环转动设定角度所对应的设计位置。

在一些实施例中，所述校准件包括两个或者以上数量的台阶，所述校准件通过其中一个台阶与所述机匣可拆卸连接，所述第二校准孔设于除最低的台阶之外的台阶。

在一些实施例中，每个所述校准件所包括的所述第二校准孔为至少两个，各所述第二校准孔间隔设置，各所述第二校准孔与所述第一校准孔同轴时对应联动环多个不同的位置。

在一些实施例中，所述校准件与所述机匣可拆卸连接。

在一些实施例中，所述校准件设有安装孔，通过所述安装孔与所述机匣可拆卸连接。

在一些实施例中，所述安装孔中安装有与所述机匣连接的螺栓。

在一些实施例中，所述校准件设有定位孔，通过所述定位孔确定所述校准件在所述机匣上的安装位置。

在一些实施例中，所述校准件的定位孔中安装有与所述机匣连接的定位销。

在一些实施例中，所述定位孔包括圆孔和/或长圆孔。

在一些实施例中，沿着所述机匣的周向方向，分散安装有多个所述校准机构。

航空发动机包括静子叶片(或称为可调静叶)，在不同的工况下，静子叶片相对于机匣的角度是不同的。静子叶片安装于联动环，每个联动环安装有一圈静子叶片，这一圈静子叶片的角度通过联动环同时调节。在设计制造过程中，联动环的转动角度与静子叶片的角度是对应的。航空发动机的调节机构用于调节静子叶片的角度，以使得静子叶片的角度变化，以满足不同工况对静子叶片不同工作角度的要求。在航空发动机设计过程中，联动环的转动角度所对应的联动环的位置是有设计要求的，但是航空发动机制造后，有可能出现联动环转动设定角度后，联动环并未运动到设定位置的现象。上述技术方案提供的航空发动机，就是用于校准联动环的位置，以使得联动环转动设定角度后，其实际位置满足要求，进而使得静子叶片的角度满足要求。

上述技术方案提供的航空发动机，先将联动环转动设定角度，转动后，若联动环的实际位置满足设计要求的位置，则其中一个第二校准孔与第一校准孔是对准的，即其中一个第二校准孔与第一校准孔的轴心线是同轴的，此状态下，杆件直接就能同时插入到其中一个第二校准孔与第一校准孔中。若转动后，若联动环的实际位置不满足设计要求的位置，则其中一个第二校准孔与第一校准孔是部分对着的或者不对准，此状态下，杆件先插入到第一校准孔中，然后通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环的转动角度，使得该第一校准孔与其中一个第二校准孔对准的位置，即使得联动环移动至其中一个第二校准孔与第一校准孔的轴心线是同轴的位置，然后将杆件插入到该其中一个第二校准孔与第一校准孔中，以实现对联动环的位置校准，进而使得联动环上所安装的静子叶片的工作角度也满足设计要求。

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主视示意图；

图2为本实用新型实施例提供的航空发动机的局部剖视示意图；

图3为本实用新型实施例提供的航空发动机的校准件结构示意图。

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，本实用新型实施例提供了一种航空发动机，包括机匣1、静子叶片(或称为可调静叶)2、调节机构(图未示出)以及校准机构3。静子叶片2可活动地安装于机匣1；调节机构安装于机匣1，且与静子叶片2连接，调节机构被构造为调节静子叶片2的工作角度。校准机构3安装于机匣1，校准机构3被构造为校准调节机构的位置。

联动环4通过一周的摇臂7和多个可调静叶2相连，每个摇臂7连接一个静子叶片2。

参见图1～图3，在一些实施例中，同一级的多个静子叶片2通过联动环4安装于机匣1；联动环4可活动地安装于机匣1，且联动环4设有第一校准孔41；调节机构与联动环4驱动连接。校准机构3包括校准件31以及杆件32；校准件31固定于机匣1，且设有至少一个第二校准孔33；杆件32的尺寸同时与第二校准孔33和第一校准孔41的尺寸满足轴孔配合。其中，当联动环4转动设定角度，杆件32被构造为同时插入到第一校准孔41和其中一个第二校准孔33中，以使得联动环4的位置满足联动环4转动设定角度所对应的设计位置。

调节机构通过带动联动环4转动，进而改变静子叶片2的工作角度。

校准件31安装于机匣1，且位置是固定不同的。校准件31设有第二校准孔33，第二校准孔33的数量为一个以上，每个第二校准孔33的位置对应静子叶片2的不同工作角度。具体如下：当联动环4转动到第一设定位置时，根据设计要求，联动环4的位置满足：联动环4上的第一校准孔41需对准其中一个第二校准孔33。若联动环4上的第一校准孔41没有对准任何一个第二校准孔33，通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环4的转动角度，以使得联动环4上的第一校准孔41对准设计所要求对准那个第二校准孔33。当联动环4转动到第二设定位置时，根据设计要求，联动环4的位置满足：联动环4上的第一校准孔41需对准其中另一个第二校准孔33。若联动环4上的第一校准孔41没有对准上述的第二校准孔33，通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环4的转动角度，以使得联动环4上的第一校准孔41对准设计所要求对准那个第二校准孔33。依次类推，每个第二校准孔33对应联动环4的一个转动位置，即也对应静子叶片2的一个工作角度。

校准件31比如采用块状结构，或者其他便于安装定位的结构。

在一些实施例中，校准件31包括两个或者以上数量的台阶，校准件31通过其中一个台阶与机匣1可拆卸连接，第二校准孔33设于除最低的台阶之外的台阶。

机匣1作为安装基体，其位置比较低，联动环4位于机匣1外侧，若以图1所示方向为例，联动环4位于机匣1的上方。将第二校准孔33设于其中一个台阶，比如最低台阶以外的其他台阶，第二校准孔33朝向联动环4的端面距离联动环4朝向机匣1的表面距离小，便于杆件32插入和安装，以减少装配校准件31中产生的误差，提高调节机构校准精度；并且杆件32插入深度长，使得杆件32插入后更加稳固。

在一些实施例中，每个校准件31所包括的第二校准孔33为至少两个，各第二校准孔33间隔设置，各第二校准孔33与第一校准孔41同轴时对应联动环4的多个不同位置。

参见图3，以一个校准件31设置三个第二校准孔33为例，分别为A、B、C。当联动环4转动至第一设定位置，根据设计要求，A与联动环4的第一校准孔41对准。若A与联动环4的第一校准孔41是对准的，通过杆件32直接插入到A与联动环4的第一校准孔41中即可判断。若A与联动环4的第一校准孔41没有对准，通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环4的转动角度，直至A与联动环4的第一校准孔41对准即可。

当联动环4转动至第二设定位置，根据设计要求，B与联动环4的第一校准孔41对准。若B与联动环4的第一校准孔41是对准的，通过杆件32直接插入到B与联动环4的第一校准孔41中即可判断。若B与联动环4的第一校准孔41没有对准，通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环4的转动角度，直至B与联动环4的第一校准孔41对准即可。

当联动环4转动至第三设定位置，根据设计要求，C与联动环4的第一校准孔41对准。若C与联动环4的第一校准孔41是对准的，通过杆件32直接插入到C与联动环4的第一校准孔41中即可判断。若C与联动环4的第一校准孔41没有对准，通过调整调节机构中连杆的长度以改变联动环4的转动角度，直至C与联动环4的第一校准孔41对准即可。

在一些实施例中，校准件31与机匣1可拆卸连接。

联动环4包括与静子叶片2连接用的联动环销钉孔42以及用于校准的第一校准孔41。第一校准孔41的精度高于联动环销钉孔42。由于校准件31可拆卸，可根据校准角度的变化更换校准件31，降低试验费用，在联动环4上的联动环销钉孔42之外再开一精度更高的第一校准孔41，避免了在校准时拆卸零件，提高了校准效率和校准精度。

实际使用中，比如设置多个校准件31，每个校准件31所设置的各第二校准孔33的相对位置不同，以满足静子叶片2不同工作角度的要求。将校准件31与机匣1可拆卸连接，在校准件31出现磨损时可及时更换，亦便于根据需要按照不同的工况要求安装不同的校准件31。

参见图3，在一些实施例中，校准件31设有安装孔34，通过安装孔34与机匣1可拆卸连接。安装孔34比如设于最低的台阶，以防止工作过程中安装孔34内的部件与其他部件干涉。

在一些实施例中，安装孔34中安装有与机匣1连接的螺栓5。

安装孔34比如为光孔，机匣1上设有螺栓5螺纹配合的螺孔。通过螺栓5穿过上述的安装孔34以及螺孔将校准件31与机匣1可拆卸连接。

为了实现螺栓5固定稳固，在一些实施例中设置有锁片8，锁片8夹设在校准件31和螺栓5之间。

参见图1至图3，为了使得校准件31的安装位置精确，以满足后续校准要求，在一些实施例中，校准件31设有定位孔35，通过定位孔35确定校准件31在机匣1上的安装位置。

在一些实施例中，校准件31的定位孔35中安装有与机匣1连接的定位销6。

参见图1和图3，在一些实施例中，定位孔35包括圆孔和/或长圆孔。通过圆孔和长圆孔，实现了校准件31的准确安装。并且安装后，校准件31的位置不动，以便于后续校准联动环4的位置。

为了避免过约束，在一些实施例中，定位孔35为两个，其中一个为圆孔，另一个为长圆孔。

在一些实施例中，沿着机匣1的周向方向，分散安装有多个校准机构3。

具体地，在一些实施例中，沿着机匣1的周向方向，安装有多个校准件31，第一校准孔41的数量为多个，至少存在两个第一校准孔41与不同的校准件31对应。

在一些实施例中，若机匣1上安装有多级联动环4，则每个联动环4对应安装一个或以上数量的校准件31。

上述技术方案所提供的航空发动机，校准件31的第二校准孔33和联动环4的第一校准孔41的位置事先计算好，调节机构装配完成后进行校准过程中，转动联动环4，通过联动环4的销钉将扭矩传递到摇臂7，摇臂7带动静子叶片2旋转。联动环4沿发动机轴线和周向做三维空间运动，将定位销6插入联动环4和校准件31上的校准孔，静子叶片2即旋转到事先计算好的角度。如果调节规律的角度发生变化，只需替换校准件31即可校准新的调节角度。上述技术方案，提高了调节机构的校准精度，提高了气动性能，避免在校准过程中拆卸零件，提高了校准效率。

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 (11)

1.一种航空发动机，其特征在于，包括：

机匣(1)；

静子叶片(2)，可活动地安装于所述机匣(1)；

调节机构，安装于所述机匣(1)，且与所述静子叶片(2)驱动连接，所述调节机构被构造为调节所述静子叶片(2)的工作角度；以及

校准机构(3)，安装于所述机匣(1)，所述校准机构(3)被构造为校准被所述调节机构调节后静子叶片(2)的工作角度。

2.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，所述静子叶片(2)通过联动环(4)安装于所述机匣(1)；所述联动环(4)可活动地安装于所述机匣(1)，且所述联动环(4)设有第一校准孔(41)；所述调节机构与所述联动环(4)驱动连接；

所述校准机构(3)包括校准件(31)以及杆件(32)；所述校准件(31)固定于所述机匣(1)，且设有至少一个第二校准孔(33)；所述杆件(32)的尺寸同时与所述第二校准孔(33)和所述第一校准孔(41)的尺寸满足轴孔配合；

其中，当所述联动环(4)转动设定角度，所述杆件(32)被构造为同时插入到所述第一校准孔(41)和其中一个所述第二校准孔(33)中，以使得所述联动环(4)的位置满足所述联动环(4)转动设定角度所对应的设计位置。

3.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，所述校准件(31)包括两个或者以上数量的台阶，所述校准件(31)通过其中一个台阶与所述机匣(1)可拆卸连接，所述第二校准孔(33)设于除最低台阶之外的台阶。

4.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，每个所述校准件(31)所包括的所述第二校准孔(33)为至少两个，各所述第二校准孔(33)间隔设置，各所述第二校准孔(33)与所述第一校准孔(41)同轴时对应联动环(4)多个不同的位置。

5.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，所述校准件(31)与所述机匣(1)可拆卸连接。

6.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，所述校准件(31)设有安装孔(34)，通过所述安装孔(34)与所述机匣(1)可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的航空发动机，其特征在于，所述安装孔(34)中安装有与所述机匣(1)连接的螺栓(5)。

8.根据权利要求2所述的航空发动机，其特征在于，所述校准件(31)设有定位孔(35)，通过所述定位孔(35)确定所述校准件(31)在所述机匣(1)上的安装位置。

9.根据权利要求8所述的航空发动机，其特征在于，所述校准件(31)的定位孔(35)中安装有与所述机匣(1)连接的定位销(6)。

10.根据权利要求8所述的航空发动机，其特征在于，所述定位孔(35)包括圆孔和/或长圆孔。

11.根据权利要求1所述的航空发动机，其特征在于，沿着所述机匣(1)的周向方向，分散安装有多个所述校准机构(3)。