可变扩散器叶片的制作方法
【专利说明】可变扩散器叶片 技术背景
[0001] 本公开设及飞机环境控制系统。更具体来说，本公开设及一种用于机舱空气压缩 机中的可变扩散器的叶片。
[0002] 在飞机的环境控制系统中使用空气循环机来调节传送到飞机机舱的空气。调节后 的空气是处于合乎飞机乘客的舒适和安全需要的溫度、压力和湿度下的空气。在地面上或 地面附近，周围空气溫度和/或湿度常常足够高，W致于必须作为调节过程的一部分将空 气加W冷却，然后再传送到飞机机舱。在飞行高度上，周围空气常常比所需空气要冷得多， 但是所处的压力过低，W致于必须作为调节过程的一部分将空气压缩到可接受的压力。在 飞行高度上压缩周围空气会充分加热所得的加压空气，W致于必须将其加W冷却，即使在 周围空气溫度很低的情况下也是如此。因此，在大多数状况下，必须通过空气循环机将热量 从空气中去除，然后再将空气传送到飞机机舱。
[0003] 机舱空气压缩机可W用来压缩空气，W便在环境控制系统中使用。机舱空气压缩 机包括用W驱动压缩机区段的马达，所述压缩机区段又会压缩流过机舱空气压缩机的空 气。可变扩散器也定位于机舱空气压缩机中。可变扩散器具有多个叶片，运些叶片被构型 成围绕一个点枢转，W便改变相邻叶片之间的间隙的尺寸，从而改变穿过可变扩散器的空 气流量。可变扩散器上的多个叶片被保持在护罩与垫板之间。通常在护罩与叶片之间W及 护罩与垫板之间提供较小空隙，运可W使叶片自由浮动。在不稳定的气流状况下，如果叶片 自由浮动，那么叶片可能抖动、振动或共振。运可W导致叶片与护罩之间W及叶片与垫板之 间的明显磨损，并且也可W导致叶片的故障。
【发明内容】
[0004] 一种用于可变扩散器的叶片包括主体，所述主体具有：入口末端和出口末端；前 表面，其从所述入口末端延伸到所述出口末端；后表面，其与所述前表面相对并且从所述入 口末端延伸到所述出口末端；第一表面，其从所述入口末端延伸到所述出口末端；W及第 二表面，其与所述第一表面相对并且从所述入口末端延伸到所述出口末端。所述叶片还包 括：第一空腔，其处于所述叶片的所述第一表面上且邻近所述入口末端；第二空腔，其处于 所述叶片的所述第一表面上且邻近所述出口末端；第=空腔，其处于所述叶片的所述第二 表面上且邻近所述入口末端；W及第四空腔，其处于所述叶片的所述第二表面上且邻近所 述出口末端。 阳0化]附图简述 图1是空气压缩机的横截面图。
[0006] 图2是可变扩散器的透视剖面图。
[0007] 图3A是来自可变扩散器的叶片的前视平面图。
[0008] 图3B是图3A中所看到的叶片的后视平面图。
[0009] 图3C是图3A中所看到的叶片沿着图3A的线3C-3C截取的横截面图。
[0010] 图4A是可变扩散器中处于护罩与垫板之间的现有技术叶片的横截面图。
[0011] 图4B是在可变扩散器中处于护罩与垫板之间的根据本公开的叶片的横截面图。
【具体实施方式】
[0012] 图1是空气压缩机10的横截面图。空气压缩机10包括马达12、压缩机区段14、 可变扩散器16W及连杆18。图1中还展示了轴线A。马达12驱动空气压缩机10中的压 缩机区段14。空气将进入压缩机区段14中，然后流过可变扩散器16,然后再离开压缩机区 段14。连杆18延伸穿过空气压缩机10,并且W轴线A为中屯、。马达12和压缩机区段14 安装到连杆18。马达12将驱动连杆18,并且使连杆18旋转，连杆18又将使压缩机区段14 旋转。
[0013] 马达12包括马达壳体20、马达转子22W及马达定子24。马达壳体20环绕马达 转子22和马达定子24。马达12是电动马达，其中马达转子22设置于马达定子24内。马 达转子22可围绕轴线A旋转。马达转子22安装到连杆18,W便驱使连杆18在空气压缩机 10中旋转。
[0014] 压缩机区段14包括压缩机壳体30、压缩机进气口 32、压缩机排气口 34W及压缩 机转子36。压缩机壳体30包括形成压缩机进气口 32的风道和形成压缩机排气口 34的风 道。压缩机进气口 32将空气吸入到压缩机区段14中。定位于压缩机壳体30中的是压缩 机转子36。压缩机转子36由马达12驱动，并且安装于连杆18上，W便与连杆18 -起围绕 轴线A旋转。通过压缩机进气口 32吸入到压缩机区段14中的空气由压缩机转子36压缩。 然后使压缩机空气穿过可变扩散器16,然后再通过压缩机排气口 34离开压缩机区段14。
[0015] 可变扩散器16包括护罩40、叶片42、垫板44、安装板46、紧固件48、枢转销50、驱 动环52、驱动销54W及扩散器致动器56。可变扩散器16的护罩40可W附接到压缩机壳体 30。叶片42定位于护罩40与垫板44之间。利用安装板46保持垫板44靠在叶片42上。 紧固件48延伸穿过安装板46、垫板44、叶片42W及护罩40中的开口。叶片42定位于护 罩40与垫板44之间，从而使得叶片42与护罩40之间W及叶片42与垫板44之间存在较 小空隙。
[0016] 枢转销50在叶片42中的开口与护罩40中的开口之间延伸。叶片42可W围绕枢 转销50旋转。驱动环52定位成邻近护罩40。驱动销54从驱动环52穿过护罩40延伸到 叶片42的狭槽中。驱动环52可W与扩散器致动器56-起围绕轴线A旋转。当驱动环52 旋转时，接合于叶片42的狭槽中的驱动销54将拖动叶片42,并且使叶片42围绕枢转销50 旋转。叶片42的运种移动将改变相邻叶片42之间的间隙，从而改变在叶片42之间流动的 空气量。
[0017] 改变在叶片42之间流动的空气量会允许可变扩散器16用于不同的设置中。首 先，当飞机定位于地面上时，被吸入到可变扩散器16中的空气通常处于适合在机舱中使用 的压力。因此，叶片42可W定位成允许空气流过可变扩散器16,而不会压缩空气。或者，当 飞机在飞行中时，被吸入到可变扩散器16中的空气通常处于不适合在机舱中使用的较低 压力。因此，叶片42可W定位成压缩流过可变扩散器16的空气，然后再将其送到环境控制 系统。
[0018] 图2是可变扩散器16的透视剖面图。可变扩散器16包括护罩40、叶片42、紧固件 48、枢转销50、驱动环52W及驱动销54。每个叶片42包括入口末端60、出口末端62、第一 表面64、第二表面66、前表面68、后表面70、第一孔80、第二孔82、第=孔84、第一凹槽86、 第二凹槽88、狭槽90、第一空腔100、第二空腔102、第=空腔104(图2中未展示）、第四空 腔106(图2中未展示）、第一切口 110、第二切口 112、第S切口 114(图2中未展示）W及 第四切口 116(图2中未展示）。
[0019] 可变扩散器16包括定位于护罩40上的叶片42。紧固件48延伸穿过安装板（图 2中未展示）、垫板（图2中未展示）、叶片42W及护罩40,W便将叶片42保持在垫板与护 罩40之间。枢转销50延伸穿过叶片42和护罩40,从而使得叶片42可W围绕枢转销50旋 转。驱动环52定位成邻近护罩40,并且具有向上延伸W便与护罩40的邻接叶片42的表面 齐平的扣环。驱动销54从驱动环52延伸到叶片42中，W便接合叶片42。驱动环52可W 旋转，从而致使驱动销54使叶片42旋转。
[0020] 叶片42可枢转地定位于可变扩散器16中。每个叶片42包括相对于可变扩散器 16径向向内定位的入口末端60W及相对于可变扩散器16径向向外定位的出口末端62。每 个叶片42也包括从入口末端60延伸到出口末端62的第一表面64和第二表面66。第一表 面64邻接垫板（图2中未展示），并且第二表面64邻接护罩40。每个叶片42也包括从入 口末端60延伸到出口末端62的前表面68和后表面70。前表面68相对于可变扩散器16 面向径向向内方向，并且后表面70相对于可变扩散器16面向径向向外方向。
[0021] 每个叶片42包括从第一表面64延伸到第二表面66的第一孔80和第二孔82。第 一孔80接收一个紧固件48,并且第二孔82接收一个紧固件48。第一孔80和第二孔82的 尺寸被设定为使得第一孔80和第二孔82不会限制叶片42在其枢转时的移动。许多支柱 也可W定位于第一孔80和第二孔82中。所述支柱附接到护罩40,并且在叶片42上方延伸 很小的距离，从而使得垫板不会抵靠在叶片42上。运允许叶片42与护罩40之间W及叶片 42与垫板之间存在较小空隙。
[0022] 每个叶片42也包括从第一表面64延伸到第二表面66的第=孔84。第=孔84的 尺寸被设定来接收枢转销50。叶片42在枢转销50上枢转。每个叶片42还包括第一凹槽 86、第二凹槽88W及狭槽90。第一凹槽86定位于叶片42的第一表面64上。第二凹槽88 定位于叶片42的第二表面66上。第二凹槽88定位于狭槽90周围。狭槽90从第二表面 66向叶片42中延伸一定距离。狭槽90的尺寸被设定W便可滑动地接合驱动销54。当驱 动环52旋转时，驱动销54可W滑过狭槽90,从而使叶片42围绕枢转销50旋转。
[0023] 每个叶片42还包括第一空腔100、第二空腔102、第S空腔104W及第四空腔106。 第一空腔100和第二空腔102定位于第一表面64上。第=空腔104和第四空腔106定位 于第二表面66上。第=空腔104和第四空腔106并未展示于图2中，因为第=空腔104是 在面向护罩40的第二表面66上定位于第一空腔100下方，并且第四空腔106是在面向护 罩40的第二表面66上定位于第二空腔102下方。叶片42还包括第一切口 110、第二切口 112、第=切口 114和第四切口 116。第一切口 110处于第一表面64上，并且从前表面68延 伸到第一空腔100。第二切口 112处于第一表面64上，并且从前表面68延伸到第二空腔 102。第=切口 114处于第二表面66上，并且从后表面70延伸到第=空腔104。第四切口 116处于第二表面66上，并且从后表面70延伸到第四空腔106。第=切口 114和第四切口 116并未展示于图2中，因为它们定位于面向护罩40的第二表面66上。
[0024] 在叶片42上包括第一空腔100、第二空腔102、第S空腔104W及第四空腔106,W 便使叶片42加载成靠在垫板（图2中未展示）上，从而防止叶片42抖动、