专利名称：用于涡轮发动机的空气入口罩的前缘的除霜的系统的制作方法
用于涡轮发动机的空气入口罩的前缘的除霜的系统
本发明涉及涡轮发动机的空气入口罩的除霜，特别用于飞行器。 众所周知，如有必要(为了防止霜的形成或除去已经形成的霜)， 这样的涡轮发动机的空气入口罩的前缘通过与增压的热空气一起加热 被除霜，该热空气取自所述涡轮发动机并且通过用于使热空气循环的
管路导向所述前缘。该取自发动机的增压的热空气处于高温，例如500 。C左右，使得所述管道辐射热量并且使得所述空气入口罩的对热敏感 的周围结构(例如由复合材料制成的隔音板)必须被保护防止受热。 此外，因为显而易见的安全理由，如果发生增压的热空气泄漏或如果 发生所述管道被破裂，那么也必须为所述的周围结构提供保护。
因此，文献EP-1251257 />开了一种用于涡轮发动机的空气入口 罩，特别用于飞行器，所述空气入口罩配备有用于除去其前缘上的霜 的装置，并且为此包括
- 中空的前缘，它限定由第一内部舱壁封闭的环形室；
- 增压的热空气供应管道，它^^用于在它与所述前^^相对的后 端连接至增压的热空气管路，并且在其朝向所述前缘的前端 连接至喷射器，该喷射器把所述增压的热空气喷射进入所述 环形室，所述供应管道被至少部分地设置在隔抢内，该隔抢 在前部由所述第一内部艙壁限定，并且在后部由第二内部抢 壁限定；以及
- 内部保护封套，它被设置在所述隔舱内，并且限定包围所述 供应管道的隔离体积。
因此，在这个已知的空气入口罩内，所述管道与空气入口罩的剩 余内部空间隔离，并且所述连续且完整的内部保护封套使周围结构被 保护免于遭受热辐射和增压的热空气泄漏，并且也免于遭受所述管道 的石皮裂的影响。由于空气入口开口和出口开口 ，使得在正常运转时能 够实现隔离体积的恒定的内部才灸气，从而限制供应管道的热辐射，热 敏感的周围结构因此被保护而免于遭受任何与暴露于高温有关的破坏 或老化。如果发生管道泄漏、破裂或爆炸，热空气通过出口开口被排 放到外部，再次使得所述周围结构被保护不受增压的热空气影响。
这个已知的空气入口罩从而极好地完成了其热保护所述周围结构 的功能。然而，实际上，为了防止所述供应管道和所述保护封套(通 常由钢铁制成)在温度的作用下的纵向膨胀对所述第 一 和第二舱壁施
加压力，要求实施下述两个零件中的每一个由所述供应管道和所述
保护封套两部分形成，这两部分一个被嵌套在另一个内部，而且能够 以密封的方式4皮此相对滑动。
因此，在所述管道和所述封套的长度内的热量增加被形成这些零 件的两部分的伸缩滑动所吸收。
然而，应该注意到，在所述供应管道内循环的热空气处于高压之
下，例如10至20巴，其结果是这个内部压力具有在正常运转时才巴 所述供应管道的两部分〗皮此分离的作用，以及具有如果发生所述供应 管道破裂就把所述供应管道的两部分和保护封套的两部分彼此分离的 作用。因此这就导致压力通过所述供应管道和/或所述保护封套的两 部分被施加到所述舱壁，所述压力趋于通过使舱壁向隔舱的外部凸出 而使所述舱壁变形。从而必须提供能抵消这种凸出的沉重而且成本高 的加固件。
本发明的主题是一种除霜系统，它使得能够避免舱壁的变形而无 需使用所述舱壁的加固件。
为此，根据本发明，用于除去涡轮发动机的空气入口罩的前缘上 的霜的系统，特別用于飞行器，所述前缘是中空的而且限定由第一内 部舱壁封闭的环形室，并且所述除霜系统包括
- 增压的热空气供应管道，它的与所述前缘相对的后端能连接 至增压的热空气管路，并且在其朝向所述前缘的前端连接至 喷射器，该喷射器把所述增压的热空气喷射进入前缘的所述 环形室，所述供应管道穿过所述空气入口罩的隔舱，该隔舱 在前部由所述第 一 内部抢壁限定，并且在后部由第二内部抢 壁限定；以及
- 内部保护封套，它被设置在所述隔舱内，并且限定包围所述 供应管道的隔离体积，
该系统的特征于
- 由所述供应管道和所述保护封套形成的两个零件中的一个是 纵向刚性的，而所述零件中的另一个包括至少两部分，这两
部分中的 一 个被嵌套在另 一 个内部，而且能够以密封的方式
-波此相对于滑动；以及
- 所述两个零件在 一 个侧面上被刚性地固定在所述舱壁之一 上，而在另一个侧面上，所述两个零件一皮刚性地相互连4妄， 而且能够相对于装配在另一个舱壁上的滑动轴承一起滑动。
因此，如下述更详细的说明所见，所述两个零件中是纵向刚性的 那个零件对于所述零件中的另 一个来说，通过限制该另 一个零件的伸 长而用作连接杆，并且由于所述滑动轴承的存在，所述连接杆的伸长 本身对所述舱壁没有影响。
所述供应管道可以是纵向刚性的，同时所述保护封套包括至少两 部分，这两部分中的一个被嵌套在另一个内部，而且能够以密封的方 式彼此相对滑动。然而，在一个优选的实施例中，所述保护封套是纵 向刚性的，同时所述供应管道包括至少两部分，这两部分中的一个一皮 嵌套在另 一 个内部，而且能够以密封的方式彼此相对滑动。
所述滑动轴承可被设置在所述第一内部舱壁上或所述第二内部抢 壁上。
有利地，所述滑动轴承包括止动器，用于限制所述供应管道和所 述保护封套相对于相应舱壁的滑动移动。
所述供应管道和所述保护封套之间的刚性连接可以借助法兰产生。
附图的图示将给出本发明可如何被实施的清晰理解。在这些附图 中，相同的标记指示同样的零件。
图1以轴向剖面图示出已知的空气入口罩的前l^; 图2示意地示出图1所示的已知前缘并且描绘出本发明克服的该 已知前缘的缺点；
图3A、 3B和3C才艮据第一个优选的实施例，以图2的方式示意地 示出用于除去根据本发明的前缘上的霜的系统的三个不同位置；
图4以局部示意图示出图3A、 3B和3C所示的第一个实施例的实 际典型实施例；
图5示出所述第一个实施例的变型；
图6A、 6B和6C以与图3A、 3B和3C可比4交的方式示意i也示出同 样用于本发明的第二个实施例的三个不同位置；以及图7示出图6A、 6B、 6C所示的第二个实施例的变型。 环绕飞行器涡轮发动机(未另外表示)的空气入口 3的罩2的前 缘1配备有已知的除霜装置，包括
- 内部周边室4,它形成于中空的前缘1内并且一皮环状的内部 前舱壁5封闭，该内部前舱壁5 —侧被固定在罩2的上表面 2E，另一侧固定在下表面21上；
- 增压的热空气供应管道6，它的与所述前缘1相对的后端6R 连接至增压的热空气的管路7,并且其前端6A连接至喷射器 8,该增压的热空气来源于涡轮发动机的热流发生器(为示 出)，该喷射器把所述增压的热空气喷射进入前缘1的所述 内部室4;以及
- 管状保护封套9，它环绕所述供应管道6。
供应管道6和保护封套9穿过隔抢10，该隔舱在前部^皮所述内部 前抢壁5限定，并且在后部;f皮环状的内部后抢壁11限定，该内部后 抢壁一侧被固定在上表面侧面2E另一侧固定在下表面21上，而且管 道6的所述后端6R穿过该内部后抢壁。因此，所述保护封套9与前 舱壁5和后舱壁11配合限定出隔离体积12。
在图1和图2所示的这个已知实施例中，供应管道6和保护封套 9实际上都由两部分形成，分別是6.1、 6.2和9.1、 9.2。所述供应 管道6的两部分6.1、 6.2纟皮^皮此可相对伸缩地安装，并且纟皮滑动密 封装置或伸缩管13以密封的方式连接在一起。同样地，保护封套9 的两部分9.1、 9.2;故可伸缩地安装，并且纟皮滑动密封装置或伸缩管14 以密封的方式连4妻在 一走^ 。
此外，部分6. 1和9. 1被刚性地固定在前抢壁5上，而部分6. 2 和9. 2被刚性地固定在后舱壁11上。
容易理解实施为两个套管部分6. 1、 6. 2和9.1、 9.2的形式的供 应管道6和保护封套9使得消除施加在所述前舱壁5和11上的压力， 该压力由供应管道6和保护封套9在热空气穿过供应管道6的作用下 的热膨胀所施加。
然而，因为穿过所述供应管道6的热空气处于高压之下，这个压 力对供应管道6的两部分6. 1和6. 2以及因此对保护封套9的两部分 9. 1和9. 2施加偏离作用。
结果，供应管道6以冲压管的方式作用于隔壁5和11，该隔壁向 隔抢10的外部凸出，如图2中的虛线5d和lid示意性所示。当然， 如果发生供应管道6意外破裂，热空气膨胀进入隔离体积12之内， 使得由所述热空气施加在舱壁5和11上的分离作用仍然进一步通过 保护封套9形成的更大直径的冲压管而增大。因此就必须提供应用于 所述舱壁5和11的加固件(例如连杆，未示出)，以便不但在运转时， 而且在万一发生供应管道6石皮裂时防止舱壁凸出，从而增大了成本和 飞行器的质量。
图3A、 3B和3C示意地表示出根据本发明的除霜系统，借助该系 统这些缺点可被克月良。与图1和图2中所示的已知实施例相比，在图 3A 、 3B和3C中所示的除霜系统中
- 前抢壁5和供应管道6 (呈两个以密封方式连^^妄的可伸缩部 分6. 1和6. 2的形式)保持不变；
- 保护封套9 (呈两部分9.1和9.2的形式)被一件式的保护 封套15代^,;以及
- 后舱壁11被装配有滑动轴承17的舱壁16代替。 此外，在图3A、 3B和3C所示的该实施例中
- 供应管道6的部分6. 1和保护封套15的前部15A被刚性地 固定在前抢壁5上；以及
- 供应管道6的部分6.2和保护封套15的后部15R经由紧固 装置18被相互紧固在一起，而且能够在滑动轴承17中共同 滑动。
例如，图3A表示根据本发明的除霜系统处于静止的状态，没有 增压的热空气朝喷射器8流入供应管道6。如果，从图3A所示的状态 开始，增压的热空气被允许进入所述供应管道6，所述管道6在温度 (纵向膨胀)和内部压力(部分6. 1和6. 2彼此的分离)的联合作用 下具有伸长的倾向。然而，已知在第一个例子中，保护封套15仍然 是冷的，并且因此保持其固定长度，供应管道6被所述保护封套15 阻止其延长，该保护封套作用就像连接杆。除霜系统因此保持如图3A 所示的状态。
随后，在供应管道6的热辐射的作用下随着保护封套15的温度 增大，该保护封套15纵向膨胀，使得紧固装置18相对于滑动轴承17 移位，如图3B所示。然而，再次，管道6在温度和压力的联合效应 下的伸长被由保护封套15形成的连接杆(其长度从而大于图3A所示 的长度)限制。
如果此刻，如图3C所示，供应管道6破裂，增压的热空气膨胀 进入保护封套15,该保护封套于是承受所述热空气的温度和压力。因 此，保护封套15就在温度和压力的联合作用下伸长，并且紧固装置18 相对于轴承17移位，破裂的供应管道6的纵向膨胀(见图3C)仍然 被所述保护封套15包含。
因此从上述内容注意到，在所有情况下，由于紧固装置18在滑 动轴承17内的滑动，管道6的纵向膨胀被保护封套15控制和包含而 没有力被施加到舱壁5和16上。
在此，为了安全，滑动轴承17可包括止动器17B，限制朝向隔舱 10外部的滑动4亍程。
图4示出图3A、 3B和3C示意性表示的除霜系统的实际典型实施 例。可以看到保护封套15被直接滑动安装在轴承17内，并且所述类 型的紧固装置18包括法兰18A。
虽然，在图3A、 3B、 3C和图4中，前舱壁被表示为固定的并且 后舱壁被表示为装配有轴承17，该轴承用于允许紧固装置18的纵向 位移，但是从前述内容和图5能容易理解前后-脍壁可被互换。在该情 况下，紧固装置18紧固供应管道6的部分6. 1和保护封套15的前部 15A,并且止动器17B限制朝向隔舱10的外部沿喷射器8的方向的滑 动移动。
根据本发明的除霜系统的另一个实施例由图6A、 6B、 6C示出。 与图1和图2所示的已知除霜系统相比，在这个变化的实施例中
- 前舱壁5和保护封套9 (呈两个以密封方式连接的套管部分 9. 1和9. 2的形式)保持不变；
- 供应管道6 (呈两部分6. 1和6. 2的形式)被一件式的供应 管道19代^辜；以及
- 后舱壁11被装配有滑动轴承21的舱壁2Q代替，该滑动轴 承具有朝向外部的止动器21B (舱壁20和轴承21分别类似 于在图3A、 3B和3C中所示的抢壁16和轴承17 )。
此外，在图6A、 6B和6C中所示的变化的实施例中 - 保护封套9的部分9. 1和供应管道19的前部19A 一皮刚性地 固定在前艙壁5上；
- 保护封套9的部分9. 2和管道19的后部19R经由紧固装置22 彼此连接，而且能够在滑动轴承21中共同地滑动。
图6A、 6B和6C分别对应于图3A、 3B和3C。
图6A表示处于静止的除霜系统。如果增压的热空气被允许进入 供应管道19,该供应管道纵向膨胀，它被轴承21所允许而不向舱壁 5和20施加压力(见图6B)。此外，套管保护封套9随着这个伸长而 动。在运转时，保护封套9的伸长被起连接杆作用的供应管道19控 制。如果所述管道破裂(图6C),那么保护封套9伸长，但是它的伸 长朝向隔舱10的外部被隔板21的止动器21B限制。
图7示出图6A、 6B和6C所示实施例的变型，其中前后抢壁已浮皮 互换。
权利要求
1.一种用于涡轮发动机的空气入口罩(2)的前缘(1)上的除霜的系统，特别用于飞行器，所述前缘(1)是中空的而且限定由第一内部舱壁(5)封闭的环形室(4)，并且所述除霜系统包括-增压的热空气供应管道(6、19)，它的与所述前缘(1)相对的后端连接至增压的热空气管路(7)，并且其朝向所述前缘(1)的前端连接至喷射器(8)，该喷射器把所述增压的热空气喷射进入前缘的所述环形室(4)，所述供应管道穿过所述空气入口罩(2)的隔舱(10)，该隔舱在前部由所述第一内部舱壁(5、16、20)限定，在后部由第二内部舱壁(5、16、20)限定；以及-内部保护封套(9、15)，它被设置在所述隔舱(10)内，并且限定了所述供应管道(6、19)封闭的隔离体积(12)，其特征在于-由所述供应管道(6、19)和所述保护封套(9、15)形成的两个零件中的一个是纵向刚性的，而所述零件中的另一个包括至少两部分，这两部分中的一个被嵌套在另一个中，而且能够以密封的方式彼此相对滑动；以及-所述两个零件在一侧被刚性地固定在所述舱壁之一上，而在另侧，所述两个零件被刚性地相互连接，而且能够相对于装配在另一个舱壁上的滑动轴承(17、21)共同滑动。
2. 根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于所述供应管 道(19)是纵向刚性的，而所述保护封套(9)包括至少两部分(9.1、 9.2),这两部分中的一个被嵌套在另一个中，而且能够以密封的方式 4皮此相对滑动。
3. 根据权利要求1所述的除霜系统，其特征在于所述保护封 套(15 )是纵向刚性的，而所述供应管道(6 )包括至少两部分(6. 1、 6.2)，这两部分中的一个被嵌套在另一个中，而且能够以密封的方式 ^b比相对滑动。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的除霜系统，其特征在于 所述滑动轴承U7、 21)被设置在所述第一内部舱壁(5)中。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的除霜系统，其特征在于所述滑动轴承(17、 21 )被设置在所述第二内部舱壁(16、 20) 中。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的除霜系统，其特征在于 所述滑动轴承(17、 21)包括止动器(17B、 21B),用于限制所述供 应管道和所述保护封套朝向所述隔舱(10)的外部的滑动移动。
7. 据权利要求1至6中任一项所述的除霜系统，其特征在于 所述滑动轴承与所述保护封套配合。
8. 据权利要求1至7中任一项所述的除霜系统，其特征在于 所述供应管道和所述保护封套之间的刚性连接(18)借助法兰(18A) 实施。
全文摘要
本发明涉及一种用于除去涡轮发动机的空气入口罩的前缘上的霜的系统。本发明的特征在于由增压的热空气供应管道(6)和保护罩(15)形成的两个零件中的一个是纵向刚性的，而所述零件中的另一个包括至少两个互相嵌套的部分，该嵌套的部分适于相对于彼此密封地滑动；并且所述两个零件(6、15)在一个侧面上被刚性地固定在结构箱(10)的所述隔壁(5)之一上，而在另一个侧面上，所述两个零件被刚性地相互连接(在18上)，而且能够相对于装配在另一个隔壁(16)上的滑动轴承(17)共同地滑动。
文档编号F02C7/047GK101194091SQ200680020260
公开日2008年6月4日 申请日期2006年6月1日 优先权日2005年6月7日
发明者A·波特, M·-L·扎纳雷利 申请人:法国空中巴士公司