冷气分配装置、叶尖间隙控制系统和航空发动机的制作方法

本技术涉及工程机械，尤其涉及一种冷气分配装置、叶尖间隙控制系统和航空发动机。

背景技术：

1、航空发动机中的涡轮机匣外环与转子叶片叶尖之间的间隙，对于涡轮的效率以及发动机的耗油率有着很大的影响。如果叶尖同静子机匣之间存在一定间隙，在叶片压力面和吸力面之间存在的压差作用下，燃气会产生泄漏，从而降低发动机的工作效率，增加油耗。因此，从耗油率的角度希望叶尖间隙尽可能小。而由于受到温度、离心力等各种因素的影响，由于叶片和机匣的膨胀响应不同，发动机在不同的工作状态下，叶尖和机匣之间的间隙也随之改变。叶尖间隙过小又会导致叶片和机匣之间产生摩擦，降低发动机的工作寿命。为了防止由于叶尖间隙改变而带来的不利效果，控制机匣的热膨胀是必不可少的。为了既能防止叶片和机匣之间发生摩擦，又能防止发动机工作效率降低、耗油率升高，需要对间隙的大小进行控制。

2、航空发动机涡轮主动间隙控制系统多采用热力式系统，气源一般采用风扇引外涵引气冷却气至涡轮机匣外围，冷却气体通过冷气管输送至机匣以对机匣冲击换热，控制机匣的温度来控制机匣的热膨胀量，进而控制涡轮机匣外环和转子叶片叶尖之间间隙。冲击冷却后的气体排入发动机的核心机舱，再通过核心机舱后端的排气缝排入外涵道。

3、主动间隙控制系统中的冲击冷却组件一般是由多个环绕在涡轮机匣外的管路和集气腔组成。冷却气通过引气管路和分配管进入到冲击冷却管路上方，为了保证压力损失尽量小以及压力在发动机周向上尽量均匀，一般通过一个集气腔进行稳压，集气腔再连通冷气管将冷气分配到机匣的各个位置。

4、但是，目前机匣所接受到的来自冷气管的冷气冲击力大小不同，大大影响对机匣的冷却均匀性。

5、需要说明的是，公开于本实用新型背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本实用新型实施例提供一种冷气分配装置、叶尖间隙控制系统和航空发动机，可以有效提高机匣所受到的冷气的冲击力的均匀性。

2、根据本实用新型的第一个方面，提供一种冷气分配装置，包括：

3、集气盒，用于接收冷却气体，冷却气体用于冷却机匣，集气盒包括盒体和两个分别设置于盒体两侧的侧板，盒体的靠近机匣的侧面设有第一出气孔；和

4、冷气管，与集气盒流体连通，冷气管的靠近机匣的部分设有第二出气孔；

5、其中，第一出气孔和机匣之间的距离被构造为与第二出气孔和机匣之间的距离基本相等。

6、在一些实施例中，侧板包括侧板本体和设置于侧板本体的靠近盒体的一侧的安装边，盒体与安装边连接。

7、在一些实施例中，盒体与安装边焊接连接。

8、在一些实施例中，安装边包括靠近机匣的第一安装部和远离机匣的第二安装部，盒体包括靠近机匣的第一盒体部和远离机匣的第二盒体部，第一盒体部安装于第一安装部的远离机匣的一侧，以使第一出气孔和机匣之间的距离与第二出气孔和机匣之间的距离基本相等。

9、在一些实施例中，第二盒体部安装于第二安装部的远离机匣的一侧。

10、在一些实施例中，第一安装部的两端和第二安装部之间均具有预设距离，以在第一安装部和第二安装部之间形成两个豁口，盒体通过两个豁口嵌套于侧板上。

11、在一些实施例中，在豁口处侧板采用圆弧过渡。

12、在一些实施例中，侧板设有多个连接孔，多个冷气管分别通过连接孔与盒体连通。

13、根据本实用新型的第二个方面，提供一种叶尖间隙控制系统，包括上述的冷气分配装置。

14、根据本实用新型的第三个方面，提供一种航空发动机，包括上述的叶尖间隙控制系统。

15、基于上述技术方案，本实用新型实施例通过将集气盒的盒体上所设置的第一出气孔和机匣之间的距离设置为与冷气管上所设置的第二出气孔和机匣之间的距离基本相等，可以使得从第一出气孔流出的气流对机匣的冲击力和从第二出气孔流出的气流对机匣的冲击力大致相同，从而提高机匣各个部位所受到的冷气的冲击力的也大致相同，有效提高机匣所受到的冷气冲击力的均匀性，进而提高冷气对机匣的冷却均匀性。

技术特征：

1.一种冷气分配装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冷气分配装置，其特征在于，所述侧板(52)包括侧板本体(521)和设置于所述侧板本体(521)的靠近所述盒体(51)的一侧的安装边(522)，所述盒体(51)与所述安装边(522)连接。

3.根据权利要求2所述的冷气分配装置，其特征在于，所述盒体(51)与所述安装边(522)焊接连接。

4.根据权利要求2所述的冷气分配装置，其特征在于，所述安装边(522)包括靠近所述机匣(41)的第一安装部(5221)和远离所述机匣(41)的第二安装部(5222)，所述盒体(51)包括靠近所述机匣(41)的第一盒体部(512)和远离所述机匣(41)的第二盒体部(513)，所述第一盒体部(512)安装于所述第一安装部(5221)的远离所述机匣(41)的一侧，以使所述第一出气孔(511)和所述机匣(41)之间的距离与所述第二出气孔(61)和所述机匣(41)之间的距离基本相等。

5.根据权利要求4所述的冷气分配装置，其特征在于，所述第二盒体部(513)安装于所述第二安装部(5222)的远离所述机匣(41)的一侧。

6.根据权利要求4或5所述的冷气分配装置，其特征在于，所述第一安装部(5221)的两端和所述第二安装部(5222)之间均具有预设距离，以在所述第一安装部(5221)和所述第二安装部(5222)之间形成两个豁口(5223)，所述盒体(51)通过两个所述豁口(5223)嵌套于所述侧板(52)上。

7.根据权利要求6所述的冷气分配装置，其特征在于，在所述豁口(5223)处所述侧板(52)采用圆弧过渡。

8.根据权利要求1所述的冷气分配装置，其特征在于，所述侧板(52)设有多个连接孔，多个所述冷气管(6)分别通过所述连接孔与所述盒体(51)连通。

9.一种叶尖间隙控制系统，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的冷气分配装置。

10.一种航空发动机，其特征在于，包括如权利要求9所述的叶尖间隙控制系统。

技术总结
本技术涉及一种冷气分配装置、叶尖间隙控制系统和航空发动机，其中冷气分配装置包括集气盒(5)和冷气管(6)，集气盒(5)用于接收冷却气体，冷却气体用于冷却机匣(41)，集气盒(5)包括盒体(51)和两个分别设置于盒体(51)两侧的侧板(52)，盒体(51)的靠近机匣(41)的侧面设有第一出气孔(511)，冷气管(6)与集气盒(5)流体连通，冷气管(6)的靠近机匣(41)的部分设有第二出气孔(61)，其中，第一出气孔(511)和机匣(41)之间的距离被构造为与第二出气孔(61)和机匣(41)之间的距离基本相等。本技术可以有效提高机匣所受到的冷气冲击力的均匀性。

技术研发人员：隋冬雨,董龙腾,廖坚
受保护的技术使用者：中国航发商用航空发动机有限责任公司
技术研发日：20230816
技术公布日：2024/1/15