CN221074744U - 可调静子叶片调节系统及压气机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种可调静子叶片调节系统及压气机，其中，可调静子叶片调节系统包括：联动环(2)，与机匣(1)同轴设置；多个摇臂(3)，沿联动环(2)的周向间隔设在联动环(2)沿其轴向的一端，摇臂(3)的第一端可摆动地连接于联动环(2)，且摆动轴线沿联动环(2)的径向延伸，摇臂(3)的第二端连接静子叶片；和限位块(4)，设置于联动环(2)上，且位于相邻两个摇臂(3)之间的区域，限位块(4)被配置为限制摇臂(3)朝两个方向摆动的极限位置。

Description

可调静子叶片调节系统及压气机

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，尤其设计一种可调静子叶片调节系统及压气机。

背景技术

航空发动机静叶调节机构是前静子单元体和压气机部件的主要组成部分，前静子单元体的装配直接关系到发动机的气动性能。由于前静子单元体的静子叶片角度可调节，在可调静叶装配、分解、运输、检查、VSV调节过程中都有可能发生相邻可调静子叶片搭接的情况，若搭接过程速度较快，则易造成可调静叶磕碰。

现有技术中的一种防护措施为：在相邻两个可调静子叶片间插入EPE泡沫进行防护，但由于裁剪和安装EPE泡沫需占用大量工时，且EPE泡沫容易掉落碎屑产生多余物隐患。另一种防护措施为：在前静子对开边处安装挡板限制可调静叶联动环转动，但该防护方法仅适用于前静子上下对开机匣分开状态下对可调静叶进行防护，且多用于可调静叶装配、分解过程，对于前静子单元体组合状态下装配、分解、运输、检查、VSV调节过程的防护并不适用。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种可调静子叶片调节系统及压气机，能够在各环节中方便地对静子叶片的摆动角度进行限制。

为实现上述目的，本实用新型的实施例第一方面提供了一种可调静子叶片调节系统，包括：

联动环，与机匣同轴设置；

多个摇臂，沿联动环的周向间隔设在联动环沿其轴向的一端，摇臂的第一端可摆动地连接于联动环，且摆动轴线沿联动环的径向延伸，摇臂的第二端连接静子叶片；和

限位块，设置于联动环上，且位于相邻两个摇臂之间的区域，限位块被配置为限制摇臂朝两个方向摆动的极限位置。

在一些实施例中，在摇臂位于垂直于联动环端面的状态下，摇臂的侧部与限位块之间具有预设距离；在摇臂位于摆动极限位置的状态下，摇臂的侧部与限位块接触。

在一些实施例中，联动环的端部设有凹槽，摇臂的第一端设在凹槽内，限位块嵌入凹槽内。

在一些实施例中，限位块设有一个，限位块沿周向的两侧分别用于对相邻两个摇臂进行限位。

在一些实施例中，限位块设有两个，两个限位块位于同一摇臂的两侧，且两个限位块相互靠近的两个侧面分别用于限位摇臂朝两侧摆动的极限位置。

在一些实施例中，限位块沿周向的两个侧面均为斜面，在摇臂处于极限位置的情况下，摇臂的侧面与限位块的侧面形成面接触。

在一些实施例中，联动环沿轴向间隔设置多级，每级联动环上的限位块的尺寸被配置为根据所在级联动环上摇臂的极限摆动角度确定。

在一些实施例中，在装配完成前的各工况下，限位块被配置为在摇臂摆动至极限位置的情况下，使相邻两个静子叶片处于非接触状态。

在一些实施例中，还包括作动筒，被配置为驱动联动环转动；其中，在装配完成后的VSV调节过程中，限位块设有多个，多个不同的限位块被配置为限制静子叶片的极限打开角度、全开角度、中间状态角度、全关角度和极限关闭角度，以对作动筒的活塞杆的运动行程与各角度位置的对应关系进行标定。

为实现上述目的，本实用新型的实施例第二方面提供了一种压气机，包括上述实施例的可调静子叶片调节系统。

基于上述技术方案，本实用新型一些实施例的可调静子叶片调节系统，通过在联动环上相邻摇臂之间设置限位块，可限制摇臂在两个方向上的最大摆动角度，从而限制静子叶片的最大转动角度。通过限制摇臂的活动范围就能对静子叶片的转角范围进行控制，且每级联动环安装一个限位块即可，操作方便，且能够提高航空发动机压气机单元体的装配效率和装配质量。

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为本公开可调静子叶片调节系统的一些实施例的结构示意图。

附图标记说明

1、机匣；2、联动环；21、凹槽；22、销轴；3、摇臂；31、卡合孔；4、限位块。

具体实施方式

以下详细说明本实用新型。在以下段落中，更为详细地限定了实施例的不同方面。如此限定的各方面可与任何其他的一个方面或多个方面组合，除非明确指出不可组合。尤其是，被认为是优选的或有利的任何特征可与其他一个或多个被认为是优选的或有利的特征组合。

本实用新型中出现的“第一”、“第二”等用语仅是为了方便描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系。

在本实用新型的描述中，采用了“上”、“下”、“顶”、“底”、“前”、“后”、“内”和“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，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

如图1所示，本实用新型提供了一种可调静子叶片调节系统，在一些实施例中，

联动环2，与机匣1同轴设置；

多个摇臂3，沿联动环2的周向间隔设在联动环2沿其轴向的一端，摇臂3的第一端可摆动地连接于联动环2，且摆动轴线沿联动环2的径向延伸，摇臂3的第二端连接静子叶片；和

限位块4，设置于联动环2上，且位于相邻两个摇臂3之间的区域，限位块4被配置为限制摇臂3朝两个方向摆动的极限位置。

其中，调节系统安装在机匣1上，作动筒等部件用于带动联动环2绕发动机轴线转动，以带动联动环2周向上设置的多个摇臂3摆动，从而带动可调静子叶片(VariableStator Vane，简称VSV)的安装角发生变化。当高压压气机从低运行状态向高运行状态转变时，可调静子叶片安装角将在调节机构的控制下由关向开变化。

联动环2的端部可设置凹槽21，以便实现摇臂3的安装，且能实现减重，摇臂3的第一端可伸入凹槽21内，并通过销轴22实现铰接，销轴22的轴线沿联动环2的径向延伸。摇臂3的另一端设有卡合孔31，用于连接静子叶片。限位块4的数量可设置一个、两个或更多个，限位块4被配置为限制摇臂3朝两个方向摆动的极限位置，两个方向分别为静子叶片打开和关闭的方向。

该实施例通过在联动环2上相邻摇臂3之间设置限位块4，可限制摇臂3在两个方向上的最大摆动角度，从而限制静子叶片的最大转动角度。通过限制摇臂3的活动范围就能对静子叶片的转角范围进行控制，且每级联动环2安装一个限位块4即可，操作方便，且能够提高航空发动机压气机单元体的装配效率和装配质量。

具体地，可在前静子单元体装配、分解过程中对静子叶片进行防护，防止相邻静子叶片之间磕碰；并在运输、检查过程中对静子叶片进行防护，防止相邻静子叶片之间磕碰；并在联动环2处于对开分开状态、装配为前静子单元体状态下对静子叶片进行防护，防止相邻静子叶片之间磕碰；此外，还能在装配后对VSV调节过程中对可调静叶进行转角控制和实现相应的测量过程。

在一些实施例中，在摇臂3位于垂直于联动环2端面的状态下，摇臂3的侧部与限位块4之间具有预设距离；在摇臂3位于摆动极限位置的状态下，摇臂3的侧部与限位块4接触。

该实施例能够对摇臂3在两个方向上的极限位置进行限制，以限制转子叶片的极限行程，防止相邻静子叶片之间磕碰。

在一些实施例中，联动环2的端部设有凹槽21，摇臂3的第一端设在凹槽21内，限位块4嵌入凹槽21内。

其中，限位块4与凹槽21之间可采用紧配合，既能可靠地实现对摇臂3极限摆动角度的限位，又能在需要改变极限转动角度时，方便地更换限位块4。

该实施例将限位块4嵌入凹槽21内，既不会额外占用联动环2外部的空间，又能方便地安装或更换限位块4，以实现摇臂3所需的限位角度。

在一些实施例中，限位块4设有一个，限位块4沿周向的两侧分别用于对相邻两个摇臂3进行限位。此种结构的限位块4在设计时需要同时考虑两个侧面的周向位置。

对于每一级联动环2，即使只设置一个限位块4，也能对位于限位块4两侧的摇臂3在两个相反的方向上进行限位，即限制了联动环2的最大转角，结构简单，方便安装。

在一些实施例中，如图1所示，限位块4设有两个，两个限位块4位于同一摇臂3的两侧，且两个限位块4相互靠近的两个侧面分别用于限位摇臂3朝两侧摆动的极限位置。此种结构的限位块4在设计时需要考虑两个限位块4相互靠近的侧面的位置。

该实施例通过设置两个限位块4，重点关注两个限位块4之间的周向距离，可减小单个限位块4的周向尺寸，能够更精确地对位于两个限位块4之间的摇臂3的最大转动角度范围进行限制。

在一些实施例中，限位块4沿周向的两个侧面均为斜面，在摇臂3处于极限位置的情况下，摇臂3的侧面与限位块4的侧面形成面接触。

该实施例能够在对摇臂3限位时，为摇臂3提供更加稳定的支撑，防止摇臂3发生摆动，可对静子叶片进行更有效的保护。

在一些实施例中，联动环2沿轴向间隔设置多级，每级联动环2上的限位块4的尺寸被配置为根据所在级联动环2上摇臂3的极限摆动角度确定。

其中，压气机中可沿轴向设计多级联动环2，多级联动环2之间相互独立，每级联动环2所需要限定的极限角度可以不同。

该实施例能够根据每级联动环2实际所需限制的极限角度设置匹配的限位块4，以满足各级联动环2对静子叶片的保护以及VSV角度调节需求。

在一些实施例中，在装配完成前的各工况下，限位块4被配置为在摇臂3摆动至极限位置的情况下，使相邻两个静子叶片处于非接触状态。

例如，在装配、分解、运输、检查、联动环2处于对开分开状态、装配为前静子单元体状态下对使相邻静子叶片处于非搭接状态，以免发生碰撞，从而对静子叶片进行保护。在同一级联动环2处安装一个限位块4即可实现整级叶片转角限位，静子叶片无法转到两两叶片搭接状态的角度，进而避免在可调静叶装配、分解、运输、检查、VSV调节过程中可调静叶因两两搭接而发生磕碰质量问题。

在一些实施例中，可调静子叶片调节系统还包括作动筒，被配置为驱动联动环2转动；其中，在装配完成后的VSV调节过程中，限位块4设有多个，多个不同的限位块4被配置为限制静子叶片的极限打开角度、全开角度、中间状态角度、全关角度和极限关闭角度，以对作动筒的活塞杆的运动行程与各角度位置的对应关系进行标定。

该实施例能够在对VSV调节过程中，对可调静叶进行不同的转角控制，例如，在通过不同的限位块4将静子叶片分别限位在极限打开角度、全开角度、中间状态角度、全关角度和极限关闭角度时，对作动筒的活塞杆的运动行程进行标定，从而精确可靠地得到静子叶片的转角与作动筒活塞杆运动行程之间的关系。

其次，本公开还提供了一种压气机，包括上述实施例的可调静子叶片调节系统。

可调静子叶片是将高压压气机的进口导向叶片和前几前级静子叶片做成可调的。压气机控制参数包括转速和温度。当压气机转速从其设计值往下降低时，静子叶片角度逐渐关小，以使空气流到后面的转子叶片上的角度合适；当压气机转速增加时，静子叶片角度逐渐开大。

以上对本实用新型所提供的一种可调静子叶片调节系统及压气机进行了详细介绍。本文中应用了具体的实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种可调静子叶片调节系统，其特征在于，包括：

联动环(2)，与机匣(1)同轴设置；

多个摇臂(3)，沿所述联动环(2)的周向间隔设在所述联动环(2)沿其轴向的一端，所述摇臂(3)的第一端可摆动地连接于所述联动环(2)，且摆动轴线沿所述联动环(2)的径向延伸，所述摇臂(3)的第二端连接静子叶片；和

限位块(4)，设置于所述联动环(2)上，且位于相邻两个所述摇臂(3)之间的区域，所述限位块(4)被配置为限制所述摇臂(3)朝两个方向摆动的极限位置。

2.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，在所述摇臂(3)位于垂直于所述联动环(2)端面的状态下，所述摇臂(3)的侧部与所述限位块(4)之间具有预设距离；在所述摇臂(3)位于摆动极限位置的状态下，所述摇臂(3)的侧部与所述限位块(4)接触。

3.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，所述联动环(2)的端部设有凹槽(21)，所述摇臂(3)的第一端设在所述凹槽(21)内，所述限位块(4)嵌入所述凹槽(21)内。

4.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，所述限位块(4)设有一个，所述限位块(4)沿周向的两侧分别用于对相邻两个所述摇臂(3)进行限位。

5.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，所述限位块(4)设有两个，两个所述限位块(4)位于同一所述摇臂(3)的两侧，且两个所述限位块(4)相互靠近的两个侧面分别用于限位所述摇臂(3)朝两侧摆动的极限位置。

6.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，所述限位块(4)沿所述周向的两个侧面均为斜面，在所述摇臂(3)处于所述极限位置的情况下，所述摇臂(3)的侧面与所述限位块(4)的侧面形成面接触。

7.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，所述联动环(2)沿轴向间隔设置多级，每级所述联动环(2)上的所述限位块(4)的尺寸被配置为根据所在级联动环(2)上所述摇臂(3)的极限摆动角度确定。

8.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，在装配完成前的各工况下，所述限位块(4)被配置为在所述摇臂(3)摆动至所述极限位置的情况下，使相邻两个所述静子叶片处于非接触状态。

9.根据权利要求1所述的可调静子叶片调节系统，其特征在于，还包括作动筒，被配置为驱动所述联动环(2)转动；其中，在装配完成后的VSV调节过程中，所述限位块(4)设有多个，多个不同的所述限位块(4)被配置为限制所述静子叶片的极限打开角度、全开角度、中间状态角度、全关角度和极限关闭角度，以对所述作动筒的活塞杆的运动行程与各角度位置的对应关系进行标定。

10.一种压气机，其特征在于，包括权利要求1～9任一所述的可调静子叶片调节系统。