專利名稱：變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變循環(huán)發(fā)動機(jī)是正在研制中的高性能航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。本實(shí)用新型涉及一種
變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，屬于航空航天技術(shù)中的發(fā)動機(jī)技 術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
變循環(huán)發(fā)動機(jī)就是指在同一臺發(fā)動機(jī)上通過發(fā)動機(jī)一些部件的幾何形狀、尺寸或 位置的改變可以實(shí)現(xiàn)不同熱力循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。變循環(huán)發(fā)動機(jī)是一種具有優(yōu)秀綜合 性能的推進(jìn)系統(tǒng)，本實(shí)用新型所針對的變循環(huán)方案是綜合了渦噴發(fā)動機(jī)循環(huán)和渦扇發(fā)動 機(jī)循環(huán)優(yōu)點(diǎn)的變循環(huán)方案，可根據(jù)飛行條件的不同，通過多個(gè)部件的幾何調(diào)節(jié)在較大范圍 內(nèi)改變涵道比從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)換成單涵道渦輪噴氣式或雙涵道渦輪風(fēng)扇式兩種不同的工 作模式。從飛機(jī)/發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)理念可知，渦噴發(fā)動機(jī)的超音速性能良好，單位推力大，大馬 赫數(shù)飛行時(shí)耗油率相對較低；渦扇發(fā)動機(jī)則具有良好的亞音速性能，低馬赫數(shù)飛行時(shí)耗油 率相對較低，但單位推力較小，所以同傳統(tǒng)的渦噴發(fā)動機(jī)和渦扇發(fā)動機(jī)相比，變循環(huán)發(fā)動機(jī) 能在更寬廣的工作范圍內(nèi)具有最優(yōu)性能。 目前國外已經(jīng)研制出實(shí)現(xiàn)這種變循環(huán)方案的驗(yàn)證機(jī)，但其實(shí)現(xiàn)方式和具體結(jié)構(gòu)形 式都是嚴(yán)格保密的。而我國在這方面的研究才剛剛起步，還處于變循環(huán)原理的研究階段。所 以目前實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)變循環(huán)的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的較為完善合理的結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)還未見文獻(xiàn) 記載。

發(fā)明內(nèi)容1、目的 本實(shí)用新型的目的是為了提供一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式 模式轉(zhuǎn)換閥，它與變循環(huán)發(fā)動機(jī)的可調(diào)前涵道引射器和可調(diào)后涵道引射器等其它模式轉(zhuǎn)換 機(jī)構(gòu)的配合調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在渦輪風(fēng)扇和渦輪噴氣兩種循環(huán)模式之間的轉(zhuǎn)換，使發(fā)動 機(jī)在更寬廣的工作范圍內(nèi)具有最優(yōu)性能。
2、技術(shù)方案 本實(shí)用新型一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，該閥 由外機(jī)匣環(huán)形腔體、鉸接凸耳、鉸接銷軸、彈簧卡、調(diào)節(jié)片和承力幅板上的凹槽組成，并與 承力幅板和內(nèi)外涵道分流機(jī)匣配合工作。它位于內(nèi)外涵道分流機(jī)匣外環(huán)，外涵道入口處。 所述外機(jī)匣環(huán)形腔體，見圖l，其形狀是一個(gè)中空的圓柱環(huán)形腔體，它位于發(fā)動機(jī) 承力幅板外環(huán)與外機(jī)匣毗鄰相連，它的環(huán)形腔體被8個(gè)均布的承力幅板分隔成8個(gè)子腔體， 這些腔體用于容納發(fā)動機(jī)在雙涵道模式下工作時(shí)處于打開狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片； 所述鉸接凸耳，見圖9，每組由兩塊頭部呈半圓形、中間有通孔的板材組成，它的底 部平面與外機(jī)匣環(huán)形腔體的前端內(nèi)壁面相連，它共有32組；用于固定鉸接銷軸，并通過鉸 接銷軸來連接調(diào)節(jié)片；[0010] 所述鉸接銷軸，是一根圓柱形銷軸，它穿過鉸接凸耳和調(diào)節(jié)片鉸接頭上的中心通 孔，起連接作用，它有32根； 所述彈簧卡，見圖4，它是頭部呈矩形框狀、中部呈大半圓形、尾部呈矩形的纏繞式 卡簧；它的頭部套在調(diào)節(jié)片鉸接頭的方形處，它的中部纏繞在調(diào)節(jié)片鉸接頭的圓形處，安裝 形式詳見圖5 ;整個(gè)彈簧卡根據(jù)發(fā)動機(jī)所處的不同工作模式，可以隨著調(diào)節(jié)片在外機(jī)匣環(huán) 形腔體內(nèi)繞鉸接銷軸作圓周運(yùn)動，在調(diào)節(jié)片打開后收到外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)時(shí)彈簧卡的尾部 與外機(jī)匣環(huán)形腔體頂部內(nèi)壁面接觸，此過程中彈簧卡被壓縮對調(diào)節(jié)片產(chǎn)生回復(fù)力；它共有 32個(gè)，它的作用是提供可以使調(diào)節(jié)片回到平衡位置的回復(fù)力，防止調(diào)節(jié)片打開后貼在外機(jī) 匣腔體內(nèi)壁面進(jìn)入卡死狀態(tài)而無法完成關(guān)閉動作，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上滿足當(dāng)調(diào)節(jié)片處于關(guān)閉 狀態(tài)時(shí)彈簧卡與外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)壁脫離接觸，當(dāng)調(diào)節(jié)片處于平衡位置的中間狀態(tài)時(shí)彈簧 卡與外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)壁剛有接觸，而當(dāng)調(diào)節(jié)片處于打開狀態(tài)收到外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)時(shí)彈 簧卡被壓縮變形。所以，調(diào)節(jié)片在關(guān)閉位置和平衡位置間運(yùn)動時(shí)彈簧卡不產(chǎn)生任何力，而當(dāng) 調(diào)節(jié)片在打開位置和平衡位置間運(yùn)動時(shí)彈簧卡將對調(diào)節(jié)片產(chǎn)生向平衡位置運(yùn)動的回復(fù)力。 彈簧卡所產(chǎn)生的回復(fù)力的大小要根據(jù)具體型號合理設(shè)計(jì)，以使模式轉(zhuǎn)換閥處于打開狀態(tài)時(shí) 調(diào)節(jié)片在氣動力和彈簧卡產(chǎn)生的回復(fù)力的共同作用下可以位于外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)，圖6、圖 7、圖8所示的分別為模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片處于關(guān)閉狀態(tài)、處于平衡位置的中間狀態(tài)和打開狀 態(tài)； 所述調(diào)節(jié)片，見圖3，它是由調(diào)節(jié)片鉸接頭、調(diào)節(jié)片主體和加工在調(diào)節(jié)片主體上的 封嚴(yán)片組成的一個(gè)片狀件(注在一組4個(gè)調(diào)節(jié)片中與承力幅板相接處的調(diào)節(jié)片端面上沒 有封嚴(yán)片，見圖10);它通過鉸接銷軸穿過調(diào)節(jié)片鉸接頭上的通孔而與鉸接凸耳連接，所有 的調(diào)節(jié)片主體及封嚴(yán)片處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)都位于一個(gè)圓環(huán)形椎體上，見圖ll，它共有32件；
它的作用是確定發(fā)動機(jī)的工作模式，當(dāng)所有調(diào)節(jié)片打開時(shí)外涵道入口被打開，發(fā)動機(jī)以雙
涵道渦扇模式工作；當(dāng)所有調(diào)節(jié)片關(guān)閉時(shí)外涵道入口被關(guān)閉，發(fā)動機(jī)以單涵道的渦噴模式 工作，封嚴(yán)片在調(diào)節(jié)片關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)片之間的封嚴(yán)； 所述承力幅板上的凹槽，見圖9，是在承力幅板上加工出的凹槽，該凹槽頂起外機(jī) 匣環(huán)形腔體，下至內(nèi)外涵道分流機(jī)匣，前起外機(jī)匣延伸到外機(jī)匣環(huán)形腔體中的結(jié)束位置，后 至外機(jī)匣環(huán)形腔體尾部，該凹槽的前端與底端是由一個(gè)斜面連接，該斜面及內(nèi)外涵道分流 機(jī)匣前端的型面與關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)片伸進(jìn)凹槽中的部分的型面完全匹配，如圖6所示；每 個(gè)承力幅板的左右兩側(cè)各有一個(gè)完全對稱的凹槽，一周8個(gè)承力幅板共16個(gè)凹槽；承力幅 板上的凹槽的作用是在模式轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)片深入到凹槽中那部分的結(jié)構(gòu)型面與凹槽 的型面相互匹配，實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)片與承力幅板之間的封嚴(yán)，凹槽的形狀及范 圍除要滿足與調(diào)節(jié)片的配合外還要留有足夠的空間用于滿足調(diào)節(jié)片在打開和關(guān)閉過程中 調(diào)節(jié)片繞鉸接銷軸轉(zhuǎn)動時(shí)端面掃過的扇形運(yùn)動空間； 此外，外機(jī)匣環(huán)形腔體的具體位置和大小由調(diào)節(jié)片的位置和尺寸來確定，而調(diào)節(jié)
片的位置和尺寸的選擇要兼顧到使發(fā)動機(jī)在單函道模式工作時(shí)即調(diào)節(jié)片關(guān)閉時(shí)能保證通
往內(nèi)涵道的氣流流道光滑過度以保證較小的流動損失同時(shí)又不會使調(diào)節(jié)片的長度過大以
至于造成結(jié)構(gòu)增重較大，所以具體結(jié)構(gòu)要針對不同型號的發(fā)動機(jī)的不同內(nèi)外機(jī)匣直徑和涵
道比根據(jù)實(shí)際情況的需要來確定各部件的尺寸和個(gè)數(shù)。 該被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥的詳細(xì)工作原理及過程如下[0016] 該變循環(huán)方案中的模式轉(zhuǎn)換閥可以用來確定發(fā)動機(jī)以渦扇還是渦噴模式來工作，
該模式轉(zhuǎn)換閥采用的是被動控制方案，即他的打開和關(guān)閉是根據(jù)模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片前后壓
差的變化被動完成的，通過調(diào)節(jié)片的打開或關(guān)閉來控制風(fēng)扇后氣流的流向。發(fā)動機(jī)在低功
率狀態(tài)下，可調(diào)前、后涵道引射器均打開，使得閥門前后處于正壓差狀態(tài)，這樣在氣體壓力
作用下，閥門調(diào)節(jié)片被打開，發(fā)動機(jī)以雙涵道的渦扇模式工作，此時(shí)由進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā)動機(jī)的
氣流經(jīng)風(fēng)扇增壓后，在模式轉(zhuǎn)換閥門處被內(nèi)外涵道分流機(jī)匣分成兩股，一部分進(jìn)入外涵道，
另一部分通過內(nèi)涵道進(jìn)入核心機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)狀態(tài)提高到大功率狀態(tài)時(shí)，將可調(diào)后涵道引射
器關(guān)閉，同時(shí)關(guān)小可調(diào)前涵道引射器，這樣外涵道中的壓力會逐漸增加，當(dāng)超過風(fēng)扇后壓力
時(shí)，閥門調(diào)節(jié)片就會在氣體反壓的作用下被關(guān)閉，此時(shí)發(fā)動機(jī)在單涵道的渦噴模式下工作，
風(fēng)扇后的全部氣流都被引入核心機(jī)中。 3、功效及優(yōu)點(diǎn) 通過對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)動學(xué)仿真計(jì)算證明在本實(shí)用新型中設(shè)計(jì)出的模式轉(zhuǎn)換 閥與其它模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的配合調(diào)節(jié)可以使發(fā)動機(jī)很好的完成工作模式的轉(zhuǎn)換，即完成變循 環(huán)。由于該模式轉(zhuǎn)換閥采用被動控制方案，并采用搭接式的封嚴(yán)形式，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡 單，零件數(shù)目少，重量輕，封嚴(yán)效果好，可靠性高。

圖1為模式轉(zhuǎn)換閥在發(fā)動機(jī)中所處的位置及結(jié)構(gòu)形式的二維圖； 圖2為模式轉(zhuǎn)換閥相關(guān)結(jié)構(gòu)的三維模型圖，其中彈簧卡省略，而且為便于觀察各
部件結(jié)構(gòu)形式該圖中只保留了外機(jī)匣環(huán)形腔體的前端壁，而去掉了其上端壁和后端壁； 圖3為加工有封嚴(yán)片的調(diào)節(jié)片，其中圖3-1為斜側(cè)俯視圖，圖3-2為斜側(cè)仰視圖； 圖4為彈簧卡的結(jié)構(gòu)形式，其中圖4-1為斜側(cè)俯視圖，圖4-2為斜側(cè)仰視圖； 圖5為鉸接凸耳、鉸接銷軸、彈簧卡和調(diào)節(jié)片之間的安裝形式，其中圖5-1為斜側(cè) 俯視圖，圖5-2為斜側(cè)仰視圖； 圖6為處于關(guān)閉狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片； 圖7為處于中間平衡狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片； 圖8為處于打開狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片。 圖9為承力幅板上的凹槽的近距離放大圖，為便于觀察而去掉了調(diào)節(jié)片和外機(jī)匣 環(huán)形腔體的上端壁和后端壁，僅保留了前端壁及其上的鉸接凸耳和鉸接銷軸； 圖10為介于兩個(gè)承力幅板之間的一組調(diào)節(jié)片的結(jié)構(gòu)及它們在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的相互 關(guān)系圖，其中圖10-1為俯視圖，圖10-2為仰視圖； 圖11為所有調(diào)節(jié)片在關(guān)閉狀態(tài)時(shí)的相互關(guān)系，從圖中可以看出此時(shí)所有調(diào)節(jié)片
內(nèi)外環(huán)面分別位于椎角相同的兩個(gè)圓錐面上。 圖中符號說明如下 1.承力幅板 2.外機(jī)匣 3.外機(jī)匣環(huán)形腔體 4.鉸接凸耳 5.鉸接銷 軸 6.彈簧卡 7.調(diào)節(jié)片 8.承力幅板上的凹槽 9.內(nèi)外涵道分流機(jī)匣 10.內(nèi)涵道 11.外涵道12.調(diào)節(jié)片鉸接頭13.調(diào)節(jié)片主體14.封嚴(yán)片具體實(shí)施方式本實(shí)用新型一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其具體 實(shí)施方式如下 如圖1所示，為模式轉(zhuǎn)換閥在發(fā)動機(jī)中所處的位置及結(jié)構(gòu)形式的二維圖。該閥由 外機(jī)匣環(huán)形腔體3、鉸接凸耳4、鉸接銷軸5、彈簧卡6、調(diào)節(jié)片7和承力幅板上的凹槽8組成， 并與承力幅板1和內(nèi)外涵道分流機(jī)匣9配合工作。它位于內(nèi)外涵道分流機(jī)匣9外環(huán)，外涵 道11入口處。 所述外機(jī)匣環(huán)形腔體3，見圖l，其形狀是一個(gè)中空的圓柱環(huán)形腔體，它位于發(fā)動 機(jī)承力幅板1外環(huán)與外機(jī)匣2毗鄰相連，它的環(huán)形腔體被8個(gè)均布的承力幅板1分隔成8 個(gè)子腔體，這些腔體用于容納發(fā)動機(jī)在雙涵道模式下工作時(shí)處于打開狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào) 節(jié)片7; 所述鉸接凸耳4，見圖9，每組由兩塊頭部呈半圓形、中間有通孔的板材組成，它的 底部平面與外機(jī)匣環(huán)形腔體3的前端內(nèi)壁面相連，它共有32組；用于固定鉸接銷軸5，并通 過鉸接銷軸5來連接調(diào)節(jié)片7 ; 所述鉸接銷軸5，是一根圓柱形銷軸，它穿過鉸接凸耳4和調(diào)節(jié)片鉸接頭12上的中 心通孔，起連接作用，它有32根； 所述彈簧卡6，見圖4，它是頭部呈矩形框狀、中部呈大半圓形、尾部呈矩形的纏繞 式卡簧；它的頭部套在調(diào)節(jié)片鉸接頭12的方形處，它的中部纏繞在調(diào)節(jié)片鉸接頭12的圓形 處，安裝形式詳見圖5 ;整個(gè)彈簧卡根據(jù)發(fā)動機(jī)所處的不同工作模式，可以隨著調(diào)節(jié)片7在 外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)繞鉸接銷軸5作圓周運(yùn)動，在調(diào)節(jié)片7打開后收到外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi) 時(shí)彈簧卡6的尾部與外機(jī)匣環(huán)形腔體3頂部內(nèi)壁面接觸，此過程中彈簧卡6被壓縮對調(diào)節(jié) 片7產(chǎn)生回復(fù)力；它共有32個(gè)，它的作用是提供可以使調(diào)節(jié)片7回到平衡位置的回復(fù)力，防 止調(diào)節(jié)片7打開后貼在外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)壁面進(jìn)入卡死狀態(tài)而無法完成關(guān)閉動作，其結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)上滿足當(dāng)調(diào)節(jié)片7處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)彈簧卡6與外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)壁脫離接觸，當(dāng) 調(diào)節(jié)片7處于平衡位置的中間狀態(tài)時(shí)彈簧卡6與外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)壁剛有接觸，而當(dāng)調(diào) 節(jié)片7處于打開狀態(tài)收到外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)時(shí)彈簧卡6被壓縮變形。所以，調(diào)節(jié)片7在 關(guān)閉位置和平衡位置間運(yùn)動時(shí)彈簧卡6不產(chǎn)生任何力，而當(dāng)調(diào)節(jié)片7在打開位置和平衡位 置間運(yùn)動時(shí)彈簧卡6將對調(diào)節(jié)片7產(chǎn)生向平衡位置運(yùn)動的回復(fù)力。彈簧卡6所產(chǎn)生的回復(fù) 力的大小要根據(jù)具體型號合理設(shè)計(jì)，以使模式轉(zhuǎn)換閥處于打開狀態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)片7在氣動力和 彈簧卡6產(chǎn)生的回復(fù)力的共同作用下可以位于外機(jī)匣環(huán)形腔體3內(nèi)，圖6、圖7、圖8所示的 分別為模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片7處于關(guān)閉狀態(tài)、處于平衡位置的中間狀態(tài)和打開狀態(tài)； 所述調(diào)節(jié)片7，見圖3，它是由調(diào)節(jié)片鉸接頭12、調(diào)節(jié)片主體13和加工在調(diào)節(jié)片主 體上的封嚴(yán)片14組成的一個(gè)片狀件(注在一組4個(gè)調(diào)節(jié)片中與承力幅板1相接處的調(diào)節(jié) 片7端面上沒有封嚴(yán)片14，見圖10);它通過鉸接銷軸5穿過調(diào)節(jié)片鉸接頭12上的通孔而 與鉸接凸耳4連接，所有的調(diào)節(jié)片主體13及封嚴(yán)片14處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)都位于一個(gè)圓環(huán)形 椎體上，見圖11，它共有32件；它的作用是確定發(fā)動機(jī)的工作模式，當(dāng)所有調(diào)節(jié)片7打開時(shí) 外涵道11入口被打開，發(fā)動機(jī)以雙涵道渦扇模式工作；當(dāng)所有調(diào)節(jié)片7關(guān)閉時(shí)外涵道11入 口被關(guān)閉，發(fā)動機(jī)以單涵道的渦噴模式工作，封嚴(yán)片14在調(diào)節(jié)片7關(guān)閉時(shí)實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)片7之 間的封嚴(yán)；[0039] 所述承力幅板上的凹槽8，見圖9，是在承力幅板1上加工出的凹槽，該凹槽頂起外 機(jī)匣環(huán)形腔體3，下至內(nèi)外涵道分流機(jī)匣9，前起外機(jī)匣2延伸到外機(jī)匣環(huán)形腔體3中的結(jié) 束位置，后至外機(jī)匣環(huán)形腔體3尾部，該凹槽的前端與底端是由一個(gè)斜面連接，該斜面及內(nèi) 外涵道分流機(jī)匣9前端的型面與關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)片7伸進(jìn)凹槽中的部分的型面完全匹配， 如圖6所示；每個(gè)承力幅板l的左右兩側(cè)各有一個(gè)完全對稱的凹槽，一周8個(gè)承力幅板1共 16個(gè)凹槽；承力幅板上的凹槽8的作用是在模式轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)片7深入到凹槽中那部 分的結(jié)構(gòu)型面與凹槽的型面相互匹配，實(shí)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)換閥關(guān)閉時(shí)調(diào)節(jié)片7與承力幅板1之間 的封嚴(yán)，凹槽的形狀及范圍除要滿足與調(diào)節(jié)片7的配合外還要留有足夠的空間用于滿足調(diào) 節(jié)片7在打開和關(guān)閉過程中調(diào)節(jié)片7繞鉸接銷軸5轉(zhuǎn)動時(shí)端面掃過的扇形運(yùn)動空間； 此外，外機(jī)匣環(huán)形腔體3的具體位置和大小由調(diào)節(jié)片7的位置和尺寸來確定，而調(diào) 節(jié)片7的位置和尺寸的選擇要兼顧到使發(fā)動機(jī)在單函道模式工作時(shí)即調(diào)節(jié)片7關(guān)閉時(shí)能保 證通往內(nèi)涵道10的氣流流道光滑過度以保證較小的流動損失同時(shí)又不會使調(diào)節(jié)片7的長 度過大以至于造成結(jié)構(gòu)增重較大，所以具體結(jié)構(gòu)要針對不同型號的發(fā)動機(jī)的不同內(nèi)外機(jī)匣 直徑和涵道比根據(jù)實(shí)際情況的需要來確定各部件的尺寸和個(gè)數(shù)。 該被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥的詳細(xì)工作原理及過程如下 該變循環(huán)方案中的模式轉(zhuǎn)換閥可以用來確定發(fā)動機(jī)以渦扇還是渦噴模式來工作， 該模式轉(zhuǎn)換閥采用的是被動控制方案，即他的打開和關(guān)閉是根據(jù)模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片7前后 壓差的變化被動完成的，通過調(diào)節(jié)片7的打開或關(guān)閉來控制風(fēng)扇后氣流的流向。發(fā)動機(jī)在 低功率狀態(tài)下，可調(diào)前、后涵道引射器均打開，使得閥門前后處于正壓差狀態(tài)，這樣在氣體 壓力作用下，閥門調(diào)節(jié)片7被打開，發(fā)動機(jī)以雙涵道的渦扇模式工作，此時(shí)由進(jìn)氣道進(jìn)入發(fā) 動機(jī)的氣流經(jīng)風(fēng)扇增壓后，在模式轉(zhuǎn)換閥門處被內(nèi)外涵道分流機(jī)匣9分成兩股， 一部分進(jìn) 入外涵道ll，另一部分通過內(nèi)涵道IO進(jìn)入核心機(jī)。當(dāng)發(fā)動機(jī)狀態(tài)提高到大功率狀態(tài)時(shí)， 將可調(diào)后涵道引射器關(guān)閉，同時(shí)關(guān)小可調(diào)前涵道引射器，這樣外涵道11中的壓力會逐漸增 加，當(dāng)超過風(fēng)扇后壓力時(shí)，閥門調(diào)節(jié)片7就會在氣體反壓的作用下被關(guān)閉，此時(shí)發(fā)動機(jī)在單 涵道的渦噴模式下工作，風(fēng)扇后的全部氣流都被引入核心機(jī)中。
權(quán)利要求一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其特征在于該閥由外機(jī)匣環(huán)形腔體、鉸接凸耳、鉸接銷軸、彈簧卡、調(diào)節(jié)片和承力幅板上的凹槽組成，它位于內(nèi)外涵道分流機(jī)匣外環(huán)，外涵道入口處；所述外機(jī)匣環(huán)形腔體，其形狀是一個(gè)中空的圓柱環(huán)形腔體，它位于發(fā)動機(jī)承力幅板外環(huán)與外機(jī)匣相連，它的環(huán)形腔體被8個(gè)均布的承力幅板分隔成8個(gè)子腔體；所述鉸接凸耳，每組由兩塊頭部呈半圓形、中間有通孔的板材組成，它的底部平面與外機(jī)匣環(huán)形腔體的前端內(nèi)壁面相連；所述鉸接銷軸，是一根圓柱形銷軸，它穿過鉸接凸耳和調(diào)節(jié)片鉸接頭上的中心通孔；所述彈簧卡，它是頭部呈矩形框狀、中部呈大半圓形、尾部呈矩形的纏繞式卡簧；它的頭部套在調(diào)節(jié)片鉸接頭的方形處，它的中部纏繞在調(diào)節(jié)片鉸接頭的圓形處；所述調(diào)節(jié)片，它是由調(diào)節(jié)片鉸接頭、調(diào)節(jié)片主體和加工在調(diào)節(jié)片主體上的封嚴(yán)片組成的一個(gè)片狀件；它通過鉸接銷軸穿過調(diào)節(jié)片鉸接頭上的通孔而與鉸接凸耳連接，所有的調(diào)節(jié)片主體及封嚴(yán)片處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)都位于一個(gè)圓環(huán)形椎體上；所述承力幅板上的凹槽，是在承力幅板上加工出的凹槽，該凹槽頂起外機(jī)匣環(huán)形腔體，下至內(nèi)外涵道分流機(jī)匣，前起外機(jī)匣延伸到外機(jī)匣環(huán)形腔體中的結(jié)束位置，后至外機(jī)匣環(huán)形腔體尾部，該凹槽的前端與底端是由一個(gè)斜面連接，該斜面及內(nèi)外涵道分流機(jī)匣前端的型面與關(guān)閉狀態(tài)的調(diào)節(jié)片伸進(jìn)凹槽中的部分的型面完全匹配，每個(gè)承力幅板的左右兩側(cè)各有一個(gè)完全對稱的凹槽。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其 特征在于該鉸接凸耳設(shè)置有32組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其 特征在于該鉸接銷軸設(shè)置有32根。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其 特征在于該彈簧卡設(shè)置有32個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其 特征在于該調(diào)節(jié)片設(shè)置有32件。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，其 特征在于所述承力幅板上的凹槽，是一周8個(gè)承力幅板共有16個(gè)凹槽。
專利摘要一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥，它由外機(jī)匣環(huán)形腔體、鉸接凸耳、鉸接銷軸、彈簧卡、調(diào)節(jié)片和承力幅板上的凹槽組成，它位于內(nèi)外涵道分流機(jī)匣外環(huán)，外涵道入口處。外機(jī)匣環(huán)形腔體是一個(gè)中空的圓柱環(huán)形腔體，它位于承力幅板外環(huán)與外機(jī)匣毗鄰相連；鉸接凸耳由兩塊頭部呈半圓形、中間有通孔的板材組成，它的底部平面與外機(jī)匣環(huán)形腔體的前端內(nèi)壁面相連；鉸接銷軸是根圓柱形銷軸，它穿過鉸接凸耳和調(diào)節(jié)片鉸接頭上的中心通孔；彈簧卡是頭部呈矩形框狀、中部呈大半圓形、尾部呈矩形的纏繞式卡簧；調(diào)節(jié)片是由調(diào)節(jié)片鉸接頭、調(diào)節(jié)片主體和加工在調(diào)節(jié)片主體上的封嚴(yán)片組成的一個(gè)片狀件；承力幅板上的凹槽是在承力幅板上加工出的凹槽。
文檔編號F02C9/00GK201539312SQ20092017294
公開日2010年8月4日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月17日
發(fā)明者劉洪波, 劉陽, 王榮橋, 胡殿印 申請人:北京航空航天大學(xué)