專利名稱：用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及發(fā)動(dòng)機(jī)中的一種改進(jìn)的中介機(jī)匣。
背景技術(shù)：
在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中，中介機(jī)匣作為重要承力部件承受著多種不同方向不同相位的隨機(jī)載荷。一般而言，中介機(jī)匣具有兩個(gè)主要作用第一，承接壓氣機(jī)或透平的高壓段和低壓段的流體流動(dòng)；第二，在中介機(jī)匣中設(shè)有空心支板以起到支撐作用，并且支板中通過(guò)傳動(dòng)軸、線纜和油管等設(shè)備。在中介機(jī)匣的設(shè)計(jì)中，希望其長(zhǎng)度在滿足上述設(shè)備通過(guò)的前提下越短越好，因?yàn)殚L(zhǎng)度的增加會(huì)使整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸和重量增大，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能帶來(lái)不利影響。 Axelsson 等在〈〈26th international congress of the aeronautical sciences)) (2008) 上發(fā)表的"Evaluation of the flow in an intermediate turbine duct at off-design conditions"中通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的壓氣機(jī)或透平的高壓段和低壓段的接口存在徑向高度、流通面積和流向上的差異，中介機(jī)匣的過(guò)短設(shè)計(jì)會(huì)增加機(jī)匣內(nèi)局部流動(dòng)損失，極端情況下甚至?xí)a(chǎn)生氣流分離和回流，嚴(yán)重影響下游過(guò)流部件的工作效率。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種周向肋板導(dǎo)流裝置， 通過(guò)該導(dǎo)流裝置，在中介機(jī)匣長(zhǎng)度較短、通流面積變化較大以及較極端的流動(dòng)條件下，可以有效抑制流動(dòng)分離、減小流動(dòng)損失。為此，本實(shí)用新型提供了一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣，包括輪轂、外周機(jī)匣和位于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間的多個(gè)支板，所述支板用于連接所述輪轂并支撐所述外周機(jī)匣。在所述中介機(jī)匣中還進(jìn)一步提供了至少一個(gè)導(dǎo)流肋板，其沿所述中介機(jī)匣的周向布置于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間，并固定于所述支板的表面。優(yōu)選地，所述導(dǎo)流肋板可形成為環(huán)形板，其導(dǎo)流表面基本上與所述輪轂或所述外周機(jī)匣的表面平行，以利于流體流動(dòng)并減少分離。進(jìn)一步，所述導(dǎo)流肋板的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)所述中介機(jī)匣的軸向長(zhǎng)度，并且可優(yōu)選地靠近所述中介機(jī)匣的下游出口端設(shè)置。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述導(dǎo)流肋板的子午截面形狀可為雙圓弧翼型。根據(jù)另一種實(shí)施方式，本實(shí)用新型的中介機(jī)匣可包括多個(gè)沿徑向依次布置的導(dǎo)流肋板，每個(gè)所述導(dǎo)流肋板的子午截面形狀相同或不同?？梢岳斫?，由于設(shè)置了導(dǎo)流肋板，在中介機(jī)匣內(nèi)，尤其是靠近其下游出口端的氣流流動(dòng)分離能夠被有效地抑制。此外，該導(dǎo)流肋板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易、可靠性高，而且并未增加中介機(jī)匣的整體外觀和結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，在航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域里具有廣泛的實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
本實(shí)用新型的更多特征及優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)
以下結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施方式的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明來(lái)更好的理解。其中圖1為常規(guī)中介機(jī)匣的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為沿圖2中截面A的剖面示意圖；圖如為使用常規(guī)中介機(jī)匣時(shí)氣流沿子午截面流動(dòng)的效果示意圖；以及圖4b為應(yīng)用本實(shí)用新型的中間機(jī)匣之后，氣流沿子午截面流動(dòng)的效果示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明。該實(shí)施方式以本實(shí)用新型的技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施方式。如圖2所示，本實(shí)用新型提供的用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣包括輪轂3、外周機(jī)匣 1和位于所述輪轂3和所述外周機(jī)匣1之間的多個(gè)支板2，所述支板2用于連接所述輪轂3 并支撐所述外周機(jī)匣1。至少一個(gè)導(dǎo)流肋板4可沿所述中介機(jī)匣的周向布置于所述輪轂3 和所述外周機(jī)匣1之間，在該實(shí)施方式中，優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)沿徑向依次布置的導(dǎo)流肋板4，并將導(dǎo)流肋板4固定于所述支板2的表面。通常可選的固定方式包括焊接或螺栓連接等。圖3為沿圖2中截面A的剖面示意圖，從圖中可以看出，所述導(dǎo)流肋板4可優(yōu)選地靠近所述中介機(jī)匣的下游出口端設(shè)置，并且導(dǎo)流肋板的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)所述中介機(jī)匣的軸向長(zhǎng)度。舉例來(lái)說(shuō)，圖中以L標(biāo)示中介機(jī)匣的軸向長(zhǎng)度，導(dǎo)流肋板4的弦長(zhǎng)可為0. 3L，而導(dǎo)流肋板4的尾緣距離中介機(jī)匣的出口端的軸向距離Ll可為0. 27L。圖3中示意性示出的兩片所述導(dǎo)流肋板4的子午截面形狀均為相同的雙圓弧翼型。然而可以理解的是，兩片導(dǎo)流肋板的子午截面形狀可以不同，并且可以為任意合適的翼型。本實(shí)用新型應(yīng)用前后的效果對(duì)比可如圖如和圖4b所示。在使用常規(guī)中介機(jī)匣時(shí)，在中介機(jī)匣長(zhǎng)度較短及進(jìn)出口高差較大的情況下，氣流沿箭頭方向進(jìn)入中介機(jī)匣后，會(huì)在靠近出口的輪轂3的表面發(fā)生分離(如圖如中B標(biāo)示的區(qū)域)；應(yīng)用本實(shí)用新型的中介機(jī)匣之后，由于導(dǎo)流肋板4的導(dǎo)流作用，壁面分離流動(dòng)能夠得到很好的抑制，從而有效改善了下游出口的氣流均勻性。應(yīng)注意的是，取決于輪轂3和外周機(jī)匣1之間的距離以及氣流分離區(qū)域的位置和分布范圍，可相應(yīng)的調(diào)整導(dǎo)流肋板4的位置，并可設(shè)置更多個(gè)導(dǎo)流肋板。 經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，應(yīng)用本實(shí)用新型的中介機(jī)匣可比應(yīng)用傳統(tǒng)中介機(jī)匣的總壓恢復(fù)系數(shù)提升1.6%。本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點(diǎn)已揭示如上，然而可以理解，在本實(shí)用新型的創(chuàng)作思想下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)上述結(jié)構(gòu)作各種變化和改進(jìn)，但都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。上述實(shí)施例的描述是例示性的而不是限制性的，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求所確定。
權(quán)利要求1.一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣，包括輪轂、外周機(jī)匣和位于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間的多個(gè)支板，所述支板用于連接所述輪轂并支撐所述外周機(jī)匣，其特征在于，還包括至少一個(gè)導(dǎo)流肋板，其沿所述中介機(jī)匣的周向布置于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間，并固定于所述支板的表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中介機(jī)匣，其特征在于，所述導(dǎo)流肋板形成為環(huán)形板，其導(dǎo)流表面被設(shè)置為與所述輪轂或所述外周機(jī)匣的表面基本上平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中介機(jī)匣，其特征在于，所述導(dǎo)流肋板的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)所述中介機(jī)匣的軸向長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中介機(jī)匣，其特征在于，所述導(dǎo)流肋板靠近所述中介機(jī)匣的下游出口端設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的中介機(jī)匣，其特征在于，所述導(dǎo)流肋板的子午截面形狀為雙圓弧翼型。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中介機(jī)匣，其特征在于，包括多個(gè)沿徑向依次布置的導(dǎo)流肋板，每個(gè)所述導(dǎo)流肋板的子午截面形狀相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的中介機(jī)匣，其特征在于，包括多個(gè)沿徑向依次布置的導(dǎo)流肋板，每個(gè)所述導(dǎo)流肋板的子午截面形狀不同。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)的中介機(jī)匣，包括輪轂、外周機(jī)匣和位于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間的多個(gè)支板，所述支板用于連接所述輪轂并支撐所述外周機(jī)匣。在所述中介機(jī)匣中還進(jìn)一步提供了至少一個(gè)導(dǎo)流肋板，其沿所述中介機(jī)匣的周向布置于所述輪轂和所述外周機(jī)匣之間，并固定于所述支板的表面。在中介機(jī)匣長(zhǎng)度較短、通流面積變化較大以及較極端的流動(dòng)條件下，采用本實(shí)用新型的中介機(jī)匣可以有效抑制流動(dòng)分離、減小流動(dòng)損失。
文檔編號(hào)F01D25/24GK202202902SQ20112022718
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者宋利, 李游, 許峰, 陳美寧, 雷丕霓 申請(qǐng)人:中航商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司