一种高效过滤功能的涡轴发动机进气系统的制作方法

本发明涉及涡轴发动机直升机动力装置，尤其涉及一种高效过滤功能的涡轴发动机进气系统。

背景技术：

1、垂直起降和空中悬停是直升机最大的优势，也决定直升机的工作环境(经常工作在近地环境中)，在直升机旋翼强大的下洗流下，地面的砂石和灰尘会被扬起，发动机在这样的环境下进气，必然会吸入大量的砂石等固体颗粒，吸入的砂石颗粒会给发动机带来致命损伤，尤其是损坏发动机压气机叶片和燃烧室壁面，导致发动机故障、停车等诸多问题。因此，分离直升机发动机进气流中的粒子对保障发动机的安全高效运转和使用寿命是非常关键的。

2、目前，国内外各型号直升机发动机都装配有进气过滤系统，按照过滤原理可将进气颗粒过滤系统主要分为三类，分别是：涡旋螺旋分离器(依靠旋转离心力)，惯性粒子分离器(依靠气流流动路线的快速变化)、进气滤网过滤器(依靠进气口前方的滤网)，三种过滤系统都有其各种的优缺点，但综合结构、重量、可靠性、过滤效果和气动效果来看，应用最为广泛的为惯性粒子分离器。

3、惯性粒子分离器主要依靠气流和固体颗粒的惯性不同，快速变化气流的流通路径，从而实现粒子和气流的分离。但是惯性粒子过滤器存在两个缺点：一是由于流道变化剧烈，导致气流损失大；二是在近地悬停或低速飞行的发动机大功率状态下，发动机有将颗粒排放通路中的颗粒吸入发动机的风险，整体使用效果不佳，需要加以改进。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、本发明采用了如下技术方案：一种高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，包括主进气管，所述主进气管的一端固定安装有流向诱导器，所述主进气管的另一端固定安装有压差驱动闭合阀，所述流向诱导器和压差驱动闭合阀分别安装在主进气管的入口处和出口处，所述主进气管的顶部连通有发动机进气管，所述主进气管靠近压差驱动闭合阀的一端安装有粒子排放通道。

3、较佳的，所述流向诱导器包括前诱导板体、后整流板体和进气道壁面，所述前诱导板体和进气道壁面的连接处安装有前诱导板铰链，所述后整流板体和进气道壁面的连接处安装有后整流板铰链，所述前诱导板体和后整流板体的连接处安装有前后板结合铰链。此处，流向诱导器可以防止固体可以进入到发动机进气管的内部。

4、较佳的，所述进气道壁面靠近前诱导板铰链的一端开设有前诱导板铰链导轨槽。此处，前诱导板铰链导轨槽可以保证前诱导板铰链的稳定运动。

5、较佳的，所述压差驱动闭合阀包括外壁面，所述外壁面与主进气管固定连接，所述外壁面的内壁对称固定安装有内向限位凸台，所述外壁面之间均匀转动连接有活门。此处，压差驱动闭合阀可以防止出现“倒吸”的情况。

6、较佳的，所述外壁面之间均匀安装有连轴，所述活门套设在连轴的外表面。此处，连轴可以实现活门的转动连接，进而保证压差驱动闭合阀的正常开合。

7、较佳的，所述活门的形状为弧形。此处，弧形结构设计，可以进一步提高活门的受力作用，确保其正常转动。

8、较佳的，所述主进气管的形状为“y”字型。此处，“y”字型可以更加有利于分离固定颗粒。

9、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，

10、本发明中，通过设置该流向诱导器和压差驱动闭合阀结构，一方面，在外力作用下，流向诱导器的前诱导板铰链在前诱导板铰链导轨槽中向后滑动，前诱导板体和后整流板体即在进气道壁面中形成一个“凸台”，使从主进气管进口进入的气体和固体颗粒在“凸台”的作用下产生向下的速度分量，再加上颗粒的惯性作用下，难以很难再进入发动机进气管中，另一方面，压差驱动闭合阀可以根据内外压力情况，实现打开和闭合，活门即向外打开，气体和固体颗粒正常向外排出，解决了传统惯性粒子过滤进气道中的粒子排放通道产生的“倒吸”状况，综上，既可以实现直升机全飞行包线内的综合气动性能最优，又可以能排除将粒子排放通道中粒子反吸入发动机的风险。

技术特征：

1.一种高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，包括主进气管(3)，其特征在于：所述主进气管(3)的一端固定安装有流向诱导器(1)，所述主进气管(3)的另一端固定安装有压差驱动闭合阀(2)，所述流向诱导器(1)和压差驱动闭合阀(2)分别安装在主进气管(3)的入口处和出口处，所述主进气管(3)的顶部连通有发动机进气管，所述主进气管(3)靠近压差驱动闭合阀(2)的一端安装有粒子排放通道。

2.根据权利要求1所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述流向诱导器(1)包括前诱导板体(1-1)、后整流板体(1-2)和进气道壁面(1-7)，所述前诱导板体(1-1)和进气道壁面(1-7)的连接处安装有前诱导板铰链(1-3)，所述后整流板体(1-2)和进气道壁面(1-7)的连接处安装有后整流板铰链(1-4)，所述前诱导板体(1-1)和后整流板体(1-2)的连接处安装有前后板结合铰链(1-5)。

3.根据权利要求2所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述进气道壁面(1-7)靠近前诱导板铰链(1-3)的一端开设有前诱导板铰链导轨槽(1-6)。

4.根据权利要求1所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述压差驱动闭合阀(2)包括外壁面(2-3)，所述外壁面(2-3)与主进气管(3)固定连接，所述外壁面(2-3)的内壁对称固定安装有内向限位凸台(2-2)，所述外壁面(2-3)之间均匀转动连接有活门(2-1)。

5.根据权利要求4所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述外壁面(2-3)之间均匀安装有连轴，所述活门(2-1)套设在连轴的外表面。

6.根据权利要求1所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述活门(2-1)的形状为弧形。

7.根据权利要求1所述的高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，其特征在于：所述主进气管(3)的形状为“y”字型。

技术总结
本发明提供一种高效过滤功能的涡轴发动机进气系统，涉及涡轴发动机直升机动力装置技术领域，包括主进气管，所述主进气管的一端固定安装有流向诱导器，所述主进气管的另一端固定安装有压差驱动闭合阀。本发明，通过设置该流向诱导器和压差驱动闭合阀结构，一方面，在外力作用下，流向诱导器的前诱导板铰链在前诱导板铰链导轨槽中向后滑动，形成“凸台”，使气体和固体颗粒产生向下的速度分量，避免颗粒进入发动机进气管中，另一方面，压差驱动闭合阀可以解决传统惯性粒子过滤进气道中的粒子排放通道产生的“倒吸”状况，既可以实现直升机全飞行包线内的综合气动性能最优，又可以能排除将粒子排放通道中粒子反吸入发动机的风险。

技术研发人员：钟飞雄,焦楠
受保护的技术使用者：陕西靖航顺通动力科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27