CN220084342U - 核心机进气试验系统及其进气转接段组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型的目的在于提供一种核心机进气试验系统及其进气转接段组件，进气转接段组件包括第一转接机匣、第二转接机匣、支架以及杆件。第二转接机匣与第一转接机匣前端间隙配合连接，支架具有朝向第二转接机匣突出的凸环部，杆件为沿凸环部周向布设的多个，每个杆件固定穿设于凸环部中，杆件的两端分别设置有限位凸部，每个限位凸部与凸环部之间分别设置有弹性件；其中，靠近凸缘的限位凸部的自由端端面上设置有缓冲件，当第二转接机匣具有朝向远离第一转接机匣运动的趋势时，凸缘与缓冲件相抵顶，多个杆件限制第二转接机匣的活动。通过本进气转接段组件能够在特殊工况下避免连接处脱开漏气。

Description

核心机进气试验系统及其进气转接段组件

技术领域

本实用新型涉及燃气涡轮发动机试验装置领域，尤其涉及一种核心机进气试验系统及其进气转接段组件。

背景技术

航空发动机核心机本体与试验台架进气段之间通过通常由进气转接段软连接进行联通。进气转接段软连接作用是保证试验台架进气气流光滑、无泄漏的流入发动机核心机入口，航空发动机核心机振动与试验台架进气段振动互不影响，试验台架进气段轴向径向载荷不会传递至航空发动机核心机。

当进行进气试验时，台架进气段机匣轴向力向前，核心机前段机匣轴向力向后，当进气转接段软连接处于特殊工况瞬间的高负荷试验状态下，进气转接段软连接内外压差急剧增大，台架进气段与核心机前段机匣轴向力巨大，进气转接段软连接容易出现脱开现象，此时台架进气段机匣支撑与台架核心机主支撑都受到异于正常工作状态的瞬间巨大载荷，降低台架进气段支撑与核心机主支撑使用寿命，严重时可能造成不可挽回的灾难。

故亟需提供一种新的核心机进气试验系统来减小特殊工况下台架进气段与核心机前段机匣的轴向力，来避免连接处脱开漏气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种进气转接段组件，能够在特殊工况下避免连接处脱开漏气。

为实现前述目的的进气转接段组件，其包括：

第一转接机匣，具有第一转接机匣前端以及第一转接机匣后端，所述第一转接机匣后端与待试验的核心机前段机匣固定连接；

第二转接机匣，具有第二转接机匣前端以及第二转接机匣后端，所述第二转接机匣后端套设于所述第一转接机匣前端中，并与所述第一转接机匣前端间隙配合连接，所述第二转接机匣外周设置有向外突出的凸缘；

支架，包括第一端以及第二端，所述第一端与所述第一转接机匣固定连接，在组装状态下所述第二端相较所述凸缘更加远离于所述第一转接机匣，所述支架在所述第二端具有朝向所述第二转接机匣突出的凸环部；以及

杆件，为沿所述凸环部周向布设的多个，每个所述杆件固定穿设于所述凸环部中，所述杆件的两端分别设置有限位凸部，每个所述限位凸部与所述凸环部之间分别设置有弹性件；

其中，靠近所述凸缘的所述限位凸部的自由端端面上设置有缓冲件，当所述第二转接机匣具有朝向远离所述第一转接机匣运动的趋势时，所述凸缘与所述缓冲件相抵顶，多个所述杆件限制所述第二转接机匣的活动。

在一个或多个实施例中，所述凸环部中开设有多个通孔，在所述通孔的进口以及出口处分别设置有衬套，所述杆件穿过所述衬套设置，所述衬套限制所述杆件在所述通孔内的活动。

在一个或多个实施例中，所述杆件为销轴，所述销轴的一端具有凸环，所述凸环所在一端为所述销轴的大端，所述销轴的另一端套设有外衬套；

其中，所述凸环以及所述外衬套为所述限位凸部。

在一个或多个实施例中，所述外衬套套设于所述销轴的另一端后，由螺母压紧。

在一个或多个实施例中，所述弹性件为分别设置于所述凸环与所述衬套之间，以及所述外衬套与所述衬套之间的螺旋弹簧。

在一个或多个实施例中，所述缓冲件为设置于所述销轴大端端面的橡胶垫。

在一个或多个实施例中，所述支架环设于所述第一转接机匣以及所述第二转接机匣外周，所述第一端通过紧固件与所述第一转接机匣后端以及所述核心机前段机匣共同固定连接。

在一个或多个实施例中，所述第二转接机匣前端与所述第一转接机匣后端之间设置有密封圈。

另一方面，根据本申请的一些实施例，还提供了一种核心机进气试验系统，其特征在于，包括核心机本体、试验台架以及如前所述的进气转接段组件；

其中，所述进气转接段组件还包括第三转接机匣，所述第三转接机匣与所述第二转接机匣前端固定连接，所述试验台架与所述第三转接机匣固定连接，所述第一转接机匣后端与核心机本体的前段机匣固定连接。

在一个或多个实施例中，所述第一转接机匣后端具有第一法兰，所述核心机本体的前段机匣具有第二法兰，所述第一法兰以及所述第二法兰分别具有沿其周向交替布设的第一连接孔以及第二连接孔，所述第一连接孔的孔径小于所述第二连接孔的孔径；

其中，在连接状态下，所述第一法兰与所述第二法兰通过多个设置于所述第一连接孔内的直螺栓以及设置于所述第二连接孔内的台阶螺栓连接。

本实用新型的有益效果在于：

当核心机处于特殊工况瞬间的高负荷试验状态下，进气转接段软连接内外压差急剧增大，台架进气段转接段与核心机前段机匣轴向力巨大。第二转接机匣轴向力向前，机匣瞬间位移，撞到杆件头部限位凸部的缓冲件上，缓冲件可以避免金属与金属直接撞击，这时位于图中右侧弹性件受压，一方面将第二转接机匣向前的巨大的轴向力通过杆件、弹性件和支架传递到核心机前段机匣上，核心机前段机匣轴向力向后，在两个力相互平衡后，合力减小，降低台架进气段机匣支撑与台架核心机主支撑载荷。另一方面当核心机特殊工况消失后，位于图中右侧弹性件受压消失，两个弹性件会左右震荡进一步消耗掉一部分冲击载荷。由于杆件、两个弹性件以及缓冲件的柔性轴向限位，第二转接机匣不会过度向左位移，软连接不会脱开漏气，保证了试验的安全性。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件半剖示意图；

图2示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件立体示意图；

图3示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件另一截面的半剖示意图；

图4示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件装配过程的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

为了防止特殊工况下台架进气段与核心机前段机匣易于脱开的问题，根据本申请的一些实施例，提供了一种进气转接段组件，如图1示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件半剖示意图，图2示出了根据本申请一些实施例的进气转接段组件立体示意图。

进气转接段组件包括第一转接机匣1、第二转接机匣2、支架3以及杆件4。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”，例如“第一转接机匣”、“第二转接机匣”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。

第一转接机匣1具有第一转接机匣前端11以及第一转接机匣后端12，第一转接机匣后端12与待试验的核心机前段机匣9固定连接，可以理解的是，文中描述的前端、后端是沿试验过程中进气方向的前后端部。

第二转接机匣2具有第二转接机匣前端21以及第二转接机匣后端22，第二转接机匣后端22套设于第一转接机匣前端11中，并与第一转接机匣前端11间隙配合连接，使得第一转接机匣1以及第二转接机匣2之间呈软连接的连接方式，第二转接机匣2外周设置有向外突出的凸缘23。

支架3包括第一端31以及第二端32，支架3的第一端31与第一转接机匣1固定连接，支架3整体自第一转接机匣1朝向第一转接机匣前端11延伸，使得在图中所示的组装状态下，第二端32相较凸缘23更加远离于第一转接机匣1，支架3在第二端32还具有朝向第二转接机匣2突出的凸环部33。

凸环部33整体呈圆环状，杆件4为沿凸环部33周向布设的多个，每个杆件4固定穿设于凸环部33中，杆件4的两端分别设置有限位凸部41，每个限位凸部41与凸环部33之间分别设置有弹性件5。

其中，靠近凸缘23的限位凸部41的自由端端面上设置有缓冲件6，核心机正常工作时，缓冲件6与第二转接机匣2之间留有一定的间隙，当第二转接机匣2具有朝向远离第一转接机匣1运动的趋势时，凸缘23与缓冲件6相抵顶，多个固定于凸环部33中的杆件4限制第二转接机匣2的活动。

当核心机处于特殊工况瞬间的高负荷试验状态下，进气转接段软连接内外压差急剧增大，台架进气段转接段与核心机前段机匣轴向力巨大。第二转接机匣2轴向力向前，机匣瞬间位移，撞到杆件4头部限位凸部41的缓冲件6上，缓冲件6可以避免金属与金属直接撞击，这时位于图中右侧弹性件5受压，一方面将第二转接机匣2向前的巨大的轴向力通过杆件4、弹性件5和支架3传递到核心机前段机匣9上，核心机前段机匣9轴向力向后，在两个力相互平衡后，合力减小，降低台架进气段机匣支撑与台架核心机主支撑载荷。另一方面当核心机特殊工况消失后，位于图中右侧弹性件5受压消失，两个弹性件5会左右震荡进一步消耗掉一部分冲击载荷。由于杆件4、两个弹性件5以及缓冲件6的柔性轴向限位，第二转接机匣2不会过度向左位移，软连接不会脱开漏气，保证了试验的安全性。

在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本进气转接段组件的一些实施例中，杆件4与凸环部33的固定方式如下：在凸环部33中设置有多个通孔330，通孔330的进口以及出口处分别设置有衬套34，衬套34可以是通过例如过盈配合的方式固定安装于通孔330的两端，在组装状态下，杆件4穿过衬套34设置于通孔330中，杆件4的杆身通过例如过盈配合的方式固定于两衬套34中，通过衬套34限制杆件4在通孔内的活动。在一些其他与图示不同的实施例中，杆件4在通孔330中的固定方式可以是例如紧固件、卡环固定等其他合适的方式。

在本进气转接段组件的一些实施例中，杆件4为销轴，销轴的一端具有凸环，凸环所在一端为销轴的大端，销轴的另一端套设有外衬套，其中，凸环以及外衬套为限位凸部41。进一步地，外衬套套设于销轴的另一端(即小端)后，由螺母42压紧。如此设置，在装配时仅需将销轴的小端穿过通孔330以及衬套34后，再安装外衬套以及螺母42即可实现在杆件4的两端分别形成稳定不会沿轴向窜动的限位凸部41。

在一个具体的实施例中，弹性件6为分别设置于凸环与衬套34之间，以及外衬套与衬套34之间的螺旋弹簧，在一个具体的实施例中，可以在衬套34、外衬套以及凸环中开设用于固定螺旋弹簧的槽，以防止落选弹簧脱出。

在一个具体的实施例中，缓冲件6为设置于销轴大端端面的橡胶垫。

在本进气转接段组件的一些实施例中，如图1所示，支架3是环设于第一转接机匣1以及第二转接机匣2的外周，支架3的第一端31通过紧固件与第一转接机匣后端12以及核心机前段机匣9共同固定连接，例如在支架3的第一端31、第一转接机匣后端12以及核心机前段机匣9中分别设置可对齐的法兰件，通过紧固件将多个法兰件连接的方式实现支架3的第一端31通过紧固件与第一转接机匣后端12以及核心机前段机匣9共同固定连接。

在本进气转接段组件的一些实施例中，如图1所示，第二转接机匣前端11与第一转接机匣后端22之间设置有密封圈7，从而保证第一转接机匣1与第二转接机匣2之间能够充分密封。

另一方面，根据本申请的一些实施例，还提供了一种核心机进气试验系统，其包括核心机本体、试验台架以及进气转接段组件，其中，进气转接段组件还包括图中未示出的第三转接机匣，第三转接机匣与第二转接机匣2前端固定连接，试验台架与第三转接机匣固定连接，第一转接机匣1后端与核心机本体的前段机匣固定连接。

在本核心机进气试验系统的一些实施例中，第一转接机匣后端12具有第一法兰81，核心机本体的前段机匣9具有第二法兰82，第一法兰81以及第二法兰82分别具有沿其周向交替布设的第一连接孔91以及第二连接孔92，例如在图1所示截面中显示出了第一连接孔91，而在图3所示截面中显示出了第二连接孔92，第一连接孔91的孔径小于第二连接孔92。其中，在连接状态下，第一法兰81与第二法兰82通过多个设置于第一连接孔91内的直螺栓93以及设置于第二连接孔92内的台阶螺栓连接94。可以理解的是，文中所记载的直螺栓93即为不具有台阶结构的普通螺栓。

在对如图1所示的进气转接段组件装配时，首先将第一转接机匣1与核心机前段机匣9止口定心，其中机匣法兰边上设计有120个穿入螺栓的通孔，每间隔一个孔装入一个螺栓，初次装入60个转接段与核心机前段机匣预装配螺栓连接第一转接机匣1与核心机前段机匣9。然后装入套有软连接密封胶圈7的第二转接机匣2，此状态下的装配结构如图4所示，未显示出支架3结构。支架3尺寸设计略大于第二转接机匣2，沿着第二转接机匣前端21套入支架3。通过工装将第二转接机匣2与第一转接机匣1调整到同轴且互相不接触，避免正常工作时振动与载荷相互传递。第二转接机匣2与台架支撑固定后，正式装配支架3。支架3在装配好杆件4、弹性件5等结构后，与第一转接机匣1连接的法兰上设计有60组小直径的第一连接孔91，60组大直径的第二连接孔92连接。具体地，支架3与第一转接机匣1止口定心后，将60个直螺栓93穿入60组第一连接孔91，直螺栓93为正常不带台阶直螺栓，拧紧60个连接螺母10，支架3、第一转接机匣1和核心前段机匣3完成初次连接。使用套筒扳手通过载荷平衡组件4上的60组大直径孔拆除60个转接段与核心机前段机匣预装配螺栓，然后在60组大直径第二连接孔92内装入60个台阶螺栓连接94，进一步加强支架3、第一转接机匣1和核心前段机匣3的连接。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，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申请各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种进气转接段组件，其特征在于，包括：

第一转接机匣，具有第一转接机匣前端以及第一转接机匣后端，所述第一转接机匣后端与待试验的核心机前段机匣固定连接；

第二转接机匣，具有第二转接机匣前端以及第二转接机匣后端，所述第二转接机匣后端套设于所述第一转接机匣前端中，并与所述第一转接机匣前端间隙配合连接，所述第二转接机匣外周设置有向外突出的凸缘；

支架，包括第一端以及第二端，所述第一端与所述第一转接机匣固定连接，在组装状态下所述第二端相较所述凸缘更加远离于所述第一转接机匣，所述支架在所述第二端具有朝向所述第二转接机匣突出的凸环部；以及

杆件，为沿所述凸环部周向布设的多个，每个所述杆件固定穿设于所述凸环部中，所述杆件的两端分别设置有限位凸部，每个所述限位凸部与所述凸环部之间分别设置有弹性件；

其中，靠近所述凸缘的所述限位凸部的自由端端面上设置有缓冲件，当所述第二转接机匣具有朝向远离所述第一转接机匣运动的趋势时，所述凸缘与所述缓冲件相抵顶，多个所述杆件限制所述第二转接机匣的活动。

2.如权利要求1所述的进气转接段组件，其特征在于，所述凸环部中开设有多个通孔，在所述通孔的进口以及出口处分别设置有衬套，所述杆件穿过所述衬套设置，所述衬套限制所述杆件在所述通孔内的活动。

3.如权利要求2所述的进气转接段组件，其特征在于，所述杆件为销轴，所述销轴的一端具有凸环，所述凸环所在一端为所述销轴的大端，所述销轴的另一端套设有外衬套；

其中，所述凸环以及所述外衬套为所述限位凸部。

4.如权利要求3所述的进气转接段组件，其特征在于，所述外衬套套设于所述销轴的另一端后，由螺母压紧。

5.如权利要求3所述的进气转接段组件，其特征在于，所述弹性件为分别设置于所述凸环与所述衬套之间，以及所述外衬套与所述衬套之间的螺旋弹簧。

6.如权利要求3所述的进气转接段组件，其特征在于，所述缓冲件为设置于所述销轴大端端面的橡胶垫。

7.如权利要求1所述的进气转接段组件，其特征在于，所述支架环设于所述第一转接机匣以及所述第二转接机匣外周，所述第一端通过紧固件与所述第一转接机匣后端以及所述核心机前段机匣共同固定连接。

8.如权利要求1所述的进气转接段组件，其特征在于，所述第二转接机匣前端与所述第一转接机匣后端之间设置有密封圈。

9.一种核心机进气试验系统，其特征在于，包括核心机本体、试验台架以及如权利要求1至8任一项所述的进气转接段组件；

其中，所述进气转接段组件还包括第三转接机匣，所述第三转接机匣与所述第二转接机匣前端固定连接，所述试验台架与所述第三转接机匣固定连接，所述第一转接机匣后端与核心机本体的前段机匣固定连接。

10.如权利要求9所述的核心机进气试验系统，其特征在于，所述第一转接机匣后端具有第一法兰，所述核心机本体的前段机匣具有第二法兰，所述第一法兰以及所述第二法兰分别具有沿其周向交替布设的第一连接孔以及第二连接孔，所述第一连接孔的孔径小于所述第二连接孔的孔径；

其中，在连接状态下，所述第一法兰与所述第二法兰通过多个设置于所述第一连接孔内的直螺栓以及设置于所述第二连接孔内的台阶螺栓连接。