带阻尼的管式压气机转子引气装置的制作方法

文档序号:11584931阅读:233来源:国知局

本发明涉及压气机转子结构设计技术领域,特别涉及带阻尼的管式压气机转子引气装置。



背景技术:

航空发动机工作时需要从压气机转子部分引气,以供其它部件进行封严或冷却,由于压气机转子部件转速较高,气体进入的是一个典型的旋转盘腔,径向内流过程中将形成强烈的旋涡。如果气体形成的是自由涡,那么在径向内流过程中形成的旋流将越来越强烈,从而产生非常大的压力损失,在引气装置中设计减涡器可以很好地解决这一问题。

现阶段应用的减涡器主要有管式、喷嘴式、板式等。如图1所示,管式减涡器是在压气机盘间安装一系列径向圆管,通过引气管的径向引导来促进气流的径向流动,破坏自由涡的形成,从而降低压力损失和气流压降,使其更容易由压气机轮毂流向盘心,目前的v2500系列发动机就采用该种形式的引气装置,但该引气装置具有如下缺陷:

1、引气管没有采取适当减振措施,作为转子部件,其在随压气机转子转动的过程中难免产生振动问题,振动不能得到有效的控制,则有可能对自身造成损害,降低可靠性;

2、引气盘盘体的体积较大,使得其结构重量较大,不利于减小引气装置的重量,并且引气盘盘体的半径较大,使得其旋转半径较大,导致在工作过程中其自身的应力较大。



技术实现要素:

为克服上述现有技术存在的至少一种缺陷,本发明提供了一种带阻尼的管式压气机转子引气装置,用于引导气流从所述压气机的轮毂流向盘心,所述引气装置安装固定在所述压气机的第一轮盘和第二轮盘之间,所述引气装置包括引气管、阻尼管和引气盘;

引气管管壁底部设有引气管翻边,阻尼管的管壁上同轴地设有阻尼管凸起,引气管套设在阻尼管上组成引气管套件,引气管翻边的顶面和引气盘相接触,引气管翻边的底面和阻尼管凸起的顶面贴合接触;

引气盘为空心圆盘,其外壁周向均布有用于安装引气管的管孔,引气盘的其中一侧端面周向均布地设有套件固定块,套件固定块将所述引气管套件轴向固定在管孔上,引气盘的另一侧端面周向均布地设有凸起于该侧端面的挡块;

引气盘上可拆卸地装有卡圈,卡圈的一侧端面和挡块贴合接触,另一侧端面分别与引气管翻边以及阻尼管凸起贴合接触,卡圈将所述引气管套件周向固定在引气盘上;

卡圈上设有凸起于卡圈端面的卡圈头,卡圈头和挡块相配合使卡圈沿引气盘周向固定。

优选的,引气盘的设有套件固定块的一侧端面的外缘设有安装边,安装边呈圆盘形,引气盘通过安装边固定在第二轮盘上。

优选的,引气管翻边和阻尼管凸起均呈圆角矩形且两者的尺寸相同。

优选的,套件固定块为呈l形或j形的挂钩,且套件固定块的长度和管孔的孔径相同。

优选的,卡圈上设有两个卡圈头,卡圈头为沿卡圈轴向凸起的凸块,卡圈头之间的距离和挡块的长度相同。

优选的,阻尼管的上部管壁沿阻尼管轴向开有四条缝隙,该四条缝隙周向均布在阻尼管管壁上。

优选的,引气盘的内壁和外壁上均设有减重凹槽,所述减重凹槽设置在相邻管孔之间。

本发明提供的带阻尼的管式压气机转子引气装置,具有如下有益效果:

1、设置在引气管中的阻尼管可以吸收引气装置在工作过程中的振动能量,进而减小振动,提高引气装置的可靠性和寿命。

2、引气盘固定在盘心区域可以减小引气盘半径,并降低引气盘的旋转半径,并且引气盘上开有减重凹槽,可以明显降低引气装置的重量,并降低其自身重量降低引气盘的应力。

3、通过套件固定块、挡块和卡圈相配合,在保证引气管稳固性的同时方便了引气管的拆装,节省了装配时间并便于后期维护。

附图说明

图1是现有技术中的引气装置在压气机转子中的工作示意图;

图2是本发明提供的引气装置的整体示意图;

图3是本发明提供的引气装置在压气机转子中的工作示意图;

图4是引气管的正视剖视图;

图5是引气管的俯视剖视图;

图6是阻尼管的正视剖视图;

图7是阻尼管的俯视剖视图;

图8是引气盘的整体示意图;

图9是引气盘的正视示意图;

图10是引气盘的侧视剖视图;

图11是卡圈的正视示意图;

图12是图11中c方向的结构示意图;

图13是引气管套件的整体装配示意图;

图14是图2中a位置的局部放大图;

图15是图2中b位置的局部放大图。

附图标记:第一轮盘1,第二轮盘2,引气管3,引气管翻边31,阻尼管4,阻尼管凸起41,缝隙42,引气盘5,套件固定块51,挡块52,管孔53,安装边54,卡圈6,卡圈头61,间隙7。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,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,均仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件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发明保护范围的限制。

下面通过具体的实施例对本发明作进一步详细的描述。

具体实施例:

如图2及图3所示,本发明提供了一种带阻尼的管式压气机转子引气装置,用于引导气流从所述压气机的轮毂流向盘心,所述引气装置安装固定在所述压气机的第一轮盘1和第二轮盘2之间,所述引气装置包括引气管3、阻尼管4和引气盘5;

引气管3的结构如图4及图5所示,引气管3管壁底部设有引气管翻边31,阻尼管4的结构如图6及图7所示,阻尼管4的管壁上同轴地设有阻尼管凸起41,本实施例中,引气管翻边31和阻尼管凸起41均呈圆角矩形,且引气管翻边31和阻尼管凸起41的长度、宽度和厚度均相同,阻尼管4的顶端低于引气管3的顶端,阻尼管4的上部管壁沿阻尼管4轴向开有四条缝隙42,该四条缝隙42周向均布在阻尼管4管壁上,阻尼管4可以消耗振动能量,将阻尼管4安装在引气管3中可以吸收所述引气装置在工作过程时的振动能量,进而减小振动;

引气管3套设在阻尼管4上组成引气管套件,当所述引气管套件安装到引气盘5上后,引气管翻边31的顶面和引气盘5的内壁相接触,引气管翻边31的底面和阻尼管凸起41的顶面贴合接触,且由于引气管翻边31和阻尼管凸起41的尺寸相同,因此所述引气管套件的底部形成了一个整体的圆角矩形。

引气盘5的结构如图8至图10所示,引气盘5为空心圆盘,其外壁周向均布有用于安装引气管3的管孔53,优选的,管孔53的数量为二十个;本实施例中,引气盘5的内壁和外壁上均设有减重凹槽,所述减重凹槽设置在每两个相邻管孔53之间,用于减轻引气盘5的重量,优选的,所述减重凹槽呈弧形,当管孔53数量为二十个时,引气盘5上的所述减重凹槽数量为四十个;

引气盘5的其中一侧端面周向均布地设有套件固定块51,引气盘5的另一侧端面周向均布地设有凸起于该侧端面的挡块52,套件固定块51将所述引气管套件轴向固定在管孔53上,即套件固定块51阻止所述引气管套件的轴向移动,当管孔53数量为二十个时,套件固定块51和挡块52的数量也均为二十个;本实施例中,套件固定块51为呈l形或j形的挂钩,且套件固定块51的长度和管孔53的孔径相同,通过套件固定块51的折弯处来钩住所述引气管套件,以阻止其进行轴向移动,保证其轴向稳固性;

引气盘5的设有套件固定块51的一侧端面的外缘设有安装边54,安装边54呈圆盘形,引气盘5通过安装边54固定在第二轮盘2上,优选的,安装边54上开有若干通孔,装边54可通过螺栓固定在第二轮盘2上,所述通孔与管孔53错开分布,以防止用于安装引气盘5的螺栓和所述引气管套件发生干涉和碰撞;

引气盘5上可拆卸地装有一个卡圈6,卡圈6的结构如图11所示,卡圈6的一侧端面和挡块52贴合接触,另一侧端面分别与引气管翻边31以及阻尼管凸起41贴合接触,卡圈6将所述引气管套件周向固定在引气盘5上;

如图13及图14所示,由于引气管翻边31和阻尼管凸起41均呈圆角矩形,因此引气管翻边31和阻尼管凸起41的相邻边不同宽,在安装所述引气管套件时,在使所述引气管套件的窄边与引气盘5轴向平行的状态下将所述引气管套件放入管孔53中,然后将所述引气管套件旋转九十度,此时引气管翻边31和阻尼管凸起41的两个宽边均与引气盘5轴向相平行,而靠近挡块52的一侧宽边与挡块52还有一定距离,此时安装卡圈6,卡圈6的厚度弥补了所述距离,使得所述引气管套件没有空间进行自转,实现了所述引气管套件沿自身周向的固定。

如图12所示,本实施例中卡圈6上设有凸起于卡圈6端面的卡圈头61,本实施例中,卡圈头61为沿卡圈6轴向凸起的凸块,其数量为两个,卡圈头61之间的距离和挡块52的长度相同,其与挡块52相配合使卡圈6沿引气盘5周向固定;

如图15所示,卡圈6安装在引气盘5上之后,由于卡圈头61和挡块52均为沿引气盘5轴向的凸起,因此两者会互相发生干涉,而由于卡圈头61之间的距离和挡块52的长度相同,因此两个卡圈头61刚好将挡块52夹在中间,以此来阻止卡圈6的移动。

所述引气装置的安装顺序如下:

从引气管3下方插入阻尼管4,装配后保证引气管翻边31和阻尼管凸起41的宽边与宽边对齐,窄边与窄边对齐,组成引气管套件;

从引气盘5盘心将所述引气管套件插入,插入时保证引气管3和阻尼管4的窄边平行于引气盘5的轴向,待所述引气管套件完全插入引气盘5后,将所述引气管套件旋转九十度;

待全部所述引气管套件安装完成后,从引气盘5盘心装入卡圈6,卡圈头61卡住任一挡块52。

如图3所示,所述引气装置通过螺栓固定在第二轮盘2上,第二轮盘2和第一轮盘1之间同样通过螺栓相固定,压气机转子在工作时,气体通过间隙7进入所述引气装置的引气管3,通过引气管3对气流进行引导。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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