CN217107228U - 一种民用航空涡桨发动机的隔热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，涉及民用航空涡桨发动机隔热领域，隔热装置包括：若干个形成包围结构包覆在发动机燃烧室外侧的隔热子装置；若干个隔热子装置形成的包围结构与发动机燃烧室外侧表面结构一致，在各个隔热子装置上与发动机燃烧室外侧的引气座及管路接口对应位置处开设通孔；每个隔热子装置的两端均装有若干个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式分别与两端的隔热子装置连接。该隔热装置是结合民用航空涡桨发动机的异形曲面结构和使用环境量身定制的隔热装置，能够将高温区隔离，减少热量传递，保障燃烧室外部构件正常运行，延长其使用寿命，并且方便安装与拆卸。
Description
技术领域
本实用新型涉及民用航空涡桨发动机隔热领域，尤其是涉及一种民用航空涡桨发动机的隔热装置。
背景技术
民用航空涡桨发动机工作过程中，其燃烧室内高压空气与燃油混合、燃烧，化学能转变为热能，形成高温高压的燃气，为发动机提供动力。燃烧室在工作过程中会产生巨大热量，使周边温度急剧升高，对发动机燃烧室外部的元器件的性能与寿命产生不利影响，影响发动机可靠工作，降低其使用寿命。
发动机燃烧室外部为异形曲面，并有多处接口，不易包覆隔热材料，并且不便于安装与拆卸。
为了实现隔热，在发动机燃烧室外表面，通常使用卡箍或高温胶带将隔热材料在圆周上勒紧固定。隔热材料多采用陶瓷纤维材料，其属于多孔隔热材料，利用材料本身的低导热系数及所含的孔隙隔热，因为孔隙内的空气导热系数很低，因此工作时保留陶瓷纤维材料内部的孔隙至关重要。然而采用卡箍或高温胶带在圆周上勒紧固定的安装方式，如勒紧会减少陶瓷纤维材料的内部孔隙、降低隔热性能，如不勒紧，容易在振动与冲击的工况下产生松动、影响发动机可靠工作。
实用新型内容
本实用新型弥补了上述缺陷，结合民用航空涡桨发动机的异形曲面结构和使用环境，为其提供一种量身定制的隔热装置。
为此，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供了一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，所述隔热装置包括：若干个形成包围结构包覆在发动机燃烧室外侧的隔热子装置；若干个隔热子装置形成的包围结构与发动机燃烧室外侧表面结构一致，在各个隔热子装置上与发动机燃烧室外侧的引气座及管路接口对应位置处开设通孔；每个隔热子装置的两端均装有若干个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式分别与两端的隔热子装置连接；
其中，每个隔热子装置包括：内蒙皮、外蒙皮、隔热层、铆钉及平垫圈，内蒙皮与外蒙皮包裹在隔热层外部形成保护和支撑骨架，内蒙皮和外蒙皮之间采用点焊进行封边焊接；隔热层组装在内蒙皮和外蒙皮中间。
进一步地，隔热层采用陶瓷纤维材料。
进一步地，隔热层采用两种不同厚度的陶瓷纤维材料组合的结构。
进一步地，两种陶瓷纤维材料厚度尺寸分别是t6mm和t3mm。
进一步地，隔热子装置的数量为3。
进一步地，在360°圆周方向上，3个隔热子装置均为120°。
进一步地，每个隔热子装置的两端均装有3个铆钉及平垫圈。
本实用新型的优点和积极效果：
本隔热装置由若干个形成包围结构包覆在发动机燃烧室外侧的隔热子装置组成；若干个隔热子装置形成的包围结构与发动机燃烧室外侧表面结构一致，在各个隔热子装置上与发动机燃烧室外侧的引气座及管路接口对应位置处开设通孔，每个隔热子装置的两端均装有若干个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式分别与两端的隔热子装置连接；即本隔热装置在结构上是为发动机燃烧室量身定制的，能够与发动机燃烧室外部异形曲面完全贴合，而且，本隔热装置通过金属丝与铆钉缠绕的方式连接多个隔热子装置形成，不会出现卡箍或高温胶带在圆周上勒紧固定的安装方式下出现的减少陶瓷纤维材料的内部孔隙、降低隔热性能以及松动的问题。
本隔热装置可将发动机燃烧室外部工作温度由550℃降低到150℃以下，将高温区隔离，减少热量传递，保障燃烧室外部构件正常运行，延长其使用寿命，并且方便安装与拆卸。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例中隔热装置结构示意图；
图2为本实用新型实施例中隔热装置结构示意图；
图3为本实用新型实施例中隔热装置结构示意图；
图4为本实用新型实施例中隔热装置隔热功能原理示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本实用新型提供了一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，该隔热装置为双层压花金属带材中间填充隔热层的结构，贴合在发动机燃烧室异形曲面外部。该隔热装置具体包括：若干个形成包围结构包覆在发动机燃烧室外侧的隔热子装置；若干个隔热子装置形成的包围结构与发动机燃烧室外侧表面结构一致，在各个隔热子装置上与发动机燃烧室外侧的引气座及管路接口对应位置处开设通孔。每个隔热子装置的两端均装有若干个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式分别与两端的隔热子装置连接，将整套隔热装置包覆在燃烧室外部，方便安装与拆卸。
如图1-2所示，在一种优选实施方案中，燃烧室外部有引气座、管路等多处接口，在避让接口的同时，为方便隔热装置的安装与拆卸，根据发动机燃烧室外部接口和结构，在360°圆周方向上，隔热装置由左隔热子装置100、中隔热子装置200、右隔热子装置300三部分组成，每部分均为120°。左、中、右三个隔热子装置的两端均装有3个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式进行连接，将整套隔热装置包覆在燃烧室外部。此种安装方式仅需用每部分隔热装置端头的铆钉固定，保证隔热装置可靠安装的同时，保留了陶瓷纤维材料的内部孔隙，从而保证隔热装置隔热性能的最优化。安装与拆卸时只需1人用尖嘴钳即可完成，无需特殊工具，拆装灵活、施工便捷，便于维修和更换，并且符合GJB 2961-1997装备基地级维修级别的要求。
其中，如图3-4所示，每个隔热子装置包括：内蒙皮1、外蒙皮3、隔热层、铆钉及平垫圈4，内蒙皮与外蒙皮包裹在隔热层外部形成保护和支撑骨架，内蒙皮和外蒙皮之间采用点焊进行封边焊接；隔热层组装在内蒙皮和外蒙皮中间，起主要隔热作用，隔热层采用陶瓷纤维材料。优选地，根据航空涡桨发动机燃烧室的工作温度及隔热性能要求，隔热层采用两种不同厚度的陶瓷纤维材料组合的结构(包括陶瓷纤维材料2-1和陶瓷纤维材料2-2)。在具体实施中，两种陶瓷纤维材料厚度尺寸可以分别是t6mm和t3mm。
整套产品形成热屏蔽层覆盖在发动机燃烧室外部，阻碍了热量直接传递和辐射，大部分热量被阻隔在发动机燃烧室内部，随着系统的运转循环被排出。隔热层选用两种不同厚度的陶瓷纤维材料组合的结构，经过热仿真分析，隔热装置的隔热性能符合发动机隔热性能要求。
本隔热装置可将发动机燃烧室外部工作温度由550℃降低到150℃以下，将高温区隔离，减少热量传递，保障燃烧室外部构件正常运行，延长其使用寿命，并且方便安装与拆卸。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，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范围。
Claims (7)
1.一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，所述隔热装置包括：若干个形成包围结构包覆在发动机燃烧室外侧的隔热子装置；若干个隔热子装置形成的包围结构与发动机燃烧室外侧表面结构一致，在各个隔热子装置上与发动机燃烧室外侧的引气座及管路接口对应位置处开设通孔；每个隔热子装置的两端均装有若干个铆钉及平垫圈，采用金属丝与铆钉缠绕的方式分别与两端的隔热子装置连接；
其中，每个隔热子装置包括：内蒙皮、外蒙皮、隔热层、铆钉及平垫圈，内蒙皮与外蒙皮包裹在隔热层外部形成保护和支撑骨架，内蒙皮和外蒙皮之间采用点焊进行封边焊接；隔热层组装在内蒙皮和外蒙皮中间。
2.根据权利要求1所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，隔热层采用陶瓷纤维材料。
3.根据权利要求2所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，隔热层采用两种不同厚度的陶瓷纤维材料组合的结构。
4.根据权利要求3所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，两种陶瓷纤维材料厚度尺寸分别是t6mm和t3mm。
5.根据权利要求1所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，隔热子装置的数量为3。
6.根据权利要求5所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，在360°圆周方向上，3个隔热子装置均为120°。
7.根据权利要求1所述的一种民用航空涡桨发动机的隔热装置，其特征在于，每个隔热子装置的两端均装有3个铆钉及平垫圈。
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Cited By (1)
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| CN115523512A (zh) * | 2022-10-10 | 2022-12-27 | 台州学院 | 一种冲压发动机被动热防护式燃烧室结构 |
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2022
- 2022-03-30 CN CN202220732556.XU patent/CN217107228U/zh active Active
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