燃油总管组件及航空发动机的制作方法

本发明涉及航空发动机领域，具体涉及一种燃油总管组件及航空发动机。

背景技术：

在航空发动机领域，燃烧室中燃烧所需要的燃料主要通过燃油总管供给，该燃油总管呈环状且围绕于燃烧室外机匣。通过燃油总管上引出的支管与燃烧室机匣上的燃油喷嘴相连接。

目前，燃油总管与各支管之间通过焊接组合成为一体，形成燃油总管组件，若局部支管损坏，维修时往往需要更换整个燃油总管组件，成本较高。因此需要设计一种维修性好的燃油总管。

技术实现要素：

本发明的其中一个目的是提出一种燃油总管组件及航空发动机，用以提高燃油总管组件的可维修性。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种燃油总管组件，包括用于套在航空发动机机匣外部的燃油总和用于与所述航空发动机燃油喷嘴连通的支管，所述支管与所述燃油总管之间可拆卸连通，所述燃油总管组件用于向所述燃油喷嘴供油。

在可选的实施例中，所述燃油总管为金属管，所述支管为软管。

在可选的实施例中，燃油总管组件还包括三通接头组件；所述三通接头组件包括三通接头、接嘴和锁紧件；

所述燃油总管贯穿所述三通接头的第一开口和第二开口，且所述燃油总管与所述三通接头连通，所述接嘴和所述三通接头的第三开口 连通，所述锁紧件套在所述接嘴外侧；

所述支管的一端被所述锁紧件压紧在所述接嘴的外壁上，所述支管另一端用于与所述燃油喷嘴连通。

在可选的实施例中，所述锁紧件的内壁设有螺纹段和压紧段；所述螺纹段与所述三通接头的第三开口的外壁之间螺纹连接；所述压紧段具有斜面，所述斜面与所述接嘴的外壁之间设有卡套，所述支管的一端被所述卡套和所述接嘴卡紧。

在可选的实施例中，所述接嘴的外壁设有倒刺，所述倒刺用于卡在所述支管的一端。

在可选的实施例中，所述燃油总管包括拼凑成环形的多段导管，相邻的两段所述导管之间固定，且各所述导管为金属管。

在可选的实施例中，所述燃油总管包括两段半环形的导管，每段所述导管上可拆卸连通有至少一个所述支管。

在可选的实施例中，燃油总管组件还包括连接支架组件，所述连接支架组件用于将所述燃油总管用于与燃烧室的机匣铰接。

在可选的实施例中，所述连接支架组件包括卡箍、第一支架和第二支架；所述卡箍箍在所述燃油总管外侧，所述卡箍的连接端与所述第一支架的一端固定，所述第一支架的另一端与所述第二支架的一端铰接，所述第二支架的另一端与所述机匣固定。

本发明实施例还提供一种航空发动机，包括本发明任一技术方案提供的燃油总管组件。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案，在某一个或几个支管出现问题或损坏时，可以只更换坏掉的支管，而无需更换整个燃油总管组件，提高了燃油总管组件的可维修性。

另外，本发明进一步的技术方案具有下述技术效果：燃油总管为金属管，支管为软管，无需校形就能使得支管与燃油喷嘴顺利连接，这可减少装配产生的装配应力。另外，燃烧室通常工作在高温、高振动的状态下，燃烧室的振动和在高温下产生的热变形会被连接支架组 件吸收，不会给燃油总管造成振动激励和结构形变，减小了燃油总管所承受的载荷，从而使得燃油总管的不易开裂、断裂、连接失效等，减少了发动机损坏的几率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的燃油总管组件的整体示意图；

图2为图1中三通接头组件的结构示意图；

图3为支管与三通接头组件的连接示意图；

图4为本发明实施例提供的燃油总管组件处于装配状态时连接支架组件处的局部结构示意图；

图5a为图1中堵头连接件示意图；

图5b为图5a的a-a剖视示意图；

图6为本发明实施例提供的燃油总管组件装配在燃烧室机匣上的示意图。

附图标记：

1、导管；2、支管；3、管接头；

4、三通接头组件；5、堵头连接件；6、导管；

7、三通接头；8、卡套；9、防火护套；

10、编织层；11、内管；12、锁紧件；

13、倒刺；14、接嘴；15、螺纹；

16、螺纹；17、堵头；18、螺栓；

19、螺母；20、进接头；21、进接头；

22、卡箍；23、连接支架组件；24、机匣；

25、螺栓；26、螺栓；27、燃油喷嘴；

28、第二支架；29、第一支架；30、铰链轴；

31、斜面；71、第一开口；72、第二开口；

73、第三开口；100、燃油总管。

具体实施方式

下面结合图1～图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

本文所使用的名称或术语解释。

燃油总管组件(fuelmanifold)：与燃烧室燃油喷嘴相连接的，为燃烧室输送燃油的管路组件。

参见图1和图6，本发明实施例提供一种燃油总管组件，包括燃油总管100和支管2。燃油总管100用于套在航空发动机机匣24外部，支管2用于与航空发动机燃油喷嘴27连通，支管2与燃油总管100之间可拆卸连通。该燃油总管组件用于向燃油喷嘴供油，油液具体流向如下：油液经由燃油总管100进入支管2，然后经由支管2供给燃油喷嘴。

上述技术方案，在某一个或几个支管2出现问题或损坏时，可以只更换坏掉的支管2，而无需更换整个燃油总管组件，提高了燃油总管组件的可维修性。

参见图1、图3和图4，支管2可以采用下述结构：支管2包括内管11和设置在内管11外侧的编织层10。支管2的一端与燃油总管100之间可拆卸连通，支管2的另一端连接有管接头3，通过管接头3与燃油喷嘴27连接。

参见图1，燃油总管100可包括拼凑成环形的多段导管，相邻的两段导管之间固定，且各导管为金属管。

本实施例中，具体地，燃油总管100包括两段半环形的导管(导管1和导管6)，每段导管上可拆卸连通有一个或多个支管2。本实施例中，导管1和导管6之间通过堵头连接件5固定，导管1和导管6两者之间不连通，各自的油路独立。

进一步地，燃油总管100为金属管，支管2为软管。燃油总管100为金属管，金属导管作为整个燃油总管100的骨架，具有一定的刚性， 在工作时稳定性好，且易通过安装支架固定于燃烧室机匣上。支管2为软管，韧性好，可以避免装配应力，且与燃油喷嘴27连接后，支管2不受支管2两端燃烧喷嘴27处、导管1、6处振动的影响，支管2能有效吸收振动载荷。并且在装配时无需校形，有较好的装配性；另外当某一个柔性支管2发生损坏需要更换时，可以不用更换整个总管组件，有较好的维修性。

参见图1、图2和图3，支管2和燃油总管100之间具体可采用下述方式实现可拆卸连通：燃油总管组件还包括三通接头组件4；三通接头组件4包括三通接头7、接嘴14和锁紧件12。燃油总管100贯穿三通接头7的第一开口71和第二开口72，且燃油总管100与三通接头7连通；接嘴14和三通接头7的第三开口73连通，锁紧件12套在接嘴14外侧。支管2的一端被锁紧件12压紧在接嘴14的外壁上，支管2的另一端用于与燃油喷嘴27连通。

参见图2，锁紧件12的内壁设有螺纹段和压紧段；螺纹段与三通接头7的第三开口73的外壁之间螺纹连接；压紧段具有斜面31，斜面31与接嘴14的外壁之间设有卡套8，支管2的一端被卡套8和接嘴14卡紧。卡套8可采用金属材质。

锁紧件12采用上述结构，在旋紧锁紧件12的过程中，锁紧件12压紧段的斜面逐渐压紧卡套8，卡套8将该压紧力传递至支管2，使得支管2被牢固地夹持在接嘴14和卡套8之间。

柔性的支管2与金属的燃油总管100之间通过三通接头组件4进行连接，有别于传统的焊接形式，金属三通与软管之间采用可拆卸的扣压连接结构进行连接，从而能够重复拆卸。

为防止支管2脱滑，接嘴14的外壁设有倒刺13，倒刺13用于卡在支管2的一端。

在将支管2安装到三通接头组件4上时，首先将支管2的一端的编织层10和内管11剥离，以使得两者分离；然后将支管2插入，且使得卡套8套在内管11外部，且使得卡套8位于分离的编织层10和内管11之间的空隙处。

参见图1，为了使得燃油总管组件能够补偿燃烧室燃烧过程中热变形产生的变形载荷，燃油总管组件还包括连接支架组件23，连接支架组件23用于将燃油总管100与燃烧室的机匣铰接。

上述技术方案，能补偿燃烧室热变形产生的变形载荷，从而减小了总管组件整体的应力水平，提高了长时间工作的可靠性；铰链式的连接支架组件23，可很好吸收安装误差，并有利于工作中总管径向热膨胀带变形的补偿，从而减小应力。

参见图4、图5a和图5b，连接支架组件23包括卡箍22、第一支架29和第二支架28；卡箍22箍在燃油总管100外侧，卡箍22的连接端与第一支架29的一端固定，第一支架29的另一端与第二支架28的一端铰接，第二支架28的另一端与用于机匣固定。

下面结合图1至图6给出一个具体实施例。

见图1，燃油总管组件主要包括半环金属的导管1和6、支管2、管接头3、三通接头组件4、堵头连接组件5、卡箍22、连接支架组件23。

其中，三通接头组件4穿过导管1，通过焊接与导管1、6组成两个金属总管组件。两个半环金属总管组件通过堵头连接件5进行连接。支管2与管接头3、三通接头组件4相连接形成柔性支管组件。柔性支管组件和金属总管组件共同形成燃油总管组件的主要部分。燃油总管组件通过连接支架组件23安装于燃烧室机匣24上，其中三通接头组件4、支管2、连接支架组件23的数量可根据燃油喷嘴27的数量设置为若干个。

参见图2和图3，三通接头组件4主要由三通接头7、卡套8、锁紧件12组成，三通接头7上设置螺纹16和金属倒刺13，锁紧件12上设置螺纹15，如图2所示。支管2主要由内管11、编织层10、防火护套9组成，其中内管11可由氟塑料或耐高温(≥250℃)的材料制成，编织层10可由金属丝编制，防火护套9可由耐火性好的橡胶制成。

参见图2和图3，支管2与三通接头组件4连接时，内管11套入 三通接头7的接嘴14上，如图3所示，接嘴14的倒刺13，能防止内管11松脱。在内管11上放置卡套8，轴向旋紧锁紧件12可将软管编织层10压紧于卡套8上的斜面31上，旋紧锁紧件12即可通过紧锁紧件12和卡套8将内管11、编织层10与三通接头7连接在一起。其中软管支管2安装完成后，再在编织层10和三通接头7位于第三开口73部分的外部加装防火护套9，起到高温防火作用。

参见图4、连接支架组件23主要由第二支架28、第一支架29和铰链轴30组成。其中第一支架29可绕铰链轴30自由转动。燃油总管组件装配于发动机上时，先将连接支架组件23通过螺栓25固定于燃烧室机匣24上，卡箍22箍住导管1和导管6，通过螺栓26将卡箍22的连接端(即远离燃油总管100的一端)与第一支架29相连接。依次连接各个连接支架组件23和卡箍22，从而将两个半环金属总管组件固定于燃烧室机匣上。最后，两个半环管路组件通过堵头连接件5进行连接，见图5a和图5b。完成安装后的整个燃油总管组件见图6。其中堵头17可事先与导管1和导管6通过焊接形成整体。两个堵头17通过螺栓18和螺母19连接。

工作时，管接头3与发动机燃烧室上的燃油喷嘴27相连接，燃油从进接头20和21进入导管1、6中，然后通过支管2、管接头3进入燃烧室。燃烧室燃烧时高温引起的管路径向膨胀由连接支架组件23的旋转自由度径向吸收，轴向膨胀则由支管2进行吸收。

当由支管2、管接头3组成的柔性支管组件在工作中有损坏时，可卸下锁紧件12和卡套8更换新的柔性支管组件。

上述技术方案提供的燃油总管组件，能有效改善燃油总管的可靠性、装配性以及维修性，减少振动故障的产生，减少装配校形工序，提高维修效率较少维修成本，能够带来一定的经济效益。

本发明实施例还提供一种航空发动机，包括本发明任一技术方案提供的燃油总管组件。

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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。