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風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的制作方法

文檔序號:11725143閱讀:257來源:國知局
風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的制作方法與工藝
背景本發(fā)明涉及飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中使用的空氣循環(huán)機(jī)(acm),并且更具體地說涉及一種用于在acm中使用的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體。常規(guī)飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)結(jié)合acm來用于冷卻供應(yīng)給飛行器艙室的空氣并對所述空氣除濕。acm通常包括用于壓縮空氣的壓縮機(jī)部段。壓縮的空氣排放至下游熱交換器并且進(jìn)一步傳輸至渦輪機(jī)。渦輪機(jī)從膨脹的空氣提取能量以驅(qū)動壓縮機(jī)。從渦輪機(jī)輸出的空氣通常被用作運(yùn)載工具,諸如飛行器的艙室的空氣供應(yīng)。acm可以用于在傳輸至飛行器的環(huán)境控制系統(tǒng)的空氣中實(shí)現(xiàn)所希望的壓力、溫度和濕度。acm經(jīng)常具有三輪或四輪構(gòu)造。在三輪acm中,渦輪機(jī)驅(qū)動在公共軸上旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)和風(fēng)扇兩者。在四輪acm中,兩個渦輪機(jī)部段在公共軸上驅(qū)動壓縮機(jī)和風(fēng)扇。在任何構(gòu)造中,可以將第一氣流引導(dǎo)到壓縮機(jī)部段中,并且可以將第二氣流引導(dǎo)到風(fēng)扇部段中。在由壓縮機(jī)壓縮第一氣流之后,可以將第一氣流引導(dǎo)至熱交換器以將第一氣流冷卻至所希望的溫度,之后第一氣流行進(jìn)至一個或多個渦輪機(jī)。由風(fēng)扇部段將第二氣流朝向熱交換器引導(dǎo)以冷卻第一氣流。風(fēng)扇部段包括一排風(fēng)扇葉片,所述風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)來將第二氣流吸入到風(fēng)扇部段中并且將所述第二氣流吸到熱交換器上。在風(fēng)扇部段中的一個風(fēng)扇葉片在操作過程中因發(fā)生斷裂而從公共軸脫離的情況下,斷裂的風(fēng)扇葉片會撞擊和損壞風(fēng)扇部段的殼體。在傳統(tǒng)的acm中,風(fēng)扇部段周圍的殼體往往與壓縮機(jī)部段的殼體一體成型,從而形成具有復(fù)雜的幾何形狀的修理或更換費(fèi)用較高的單一部件。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:在本發(fā)明的一個方面中,空氣循環(huán)機(jī)的風(fēng)扇殼體包括外環(huán),所述外環(huán)圍繞風(fēng)扇殼體的中心軸線設(shè)置;以及至少一個支架,所述至少一個支架從外環(huán)徑向向內(nèi)延伸。內(nèi)環(huán)設(shè)置在外環(huán)的徑向內(nèi)側(cè),并且以與外環(huán)相對的方式連接至至少一個支架。內(nèi)環(huán)包括第一端,所述第一端與第二端軸向相對地設(shè)置;以及導(dǎo)引表面,所述導(dǎo)引表面相對于中心軸線面向徑向內(nèi)側(cè)并且形成在第一端與第二端之間。內(nèi)環(huán)還包括設(shè)置在導(dǎo)引表面的徑向內(nèi)側(cè)的托架。所述托架包括止擋表面,所述止擋表面在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間徑向地延伸并且軸向地設(shè)置在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間。所述托架還包括托架表面,所述托架表面相對于所述中心軸線面向徑向外側(cè)并且在所述第一端與所述止擋表面之間軸向地延伸。在本發(fā)明的另一方面中,空氣循環(huán)機(jī)的風(fēng)扇殼體包括風(fēng)扇出口流動通道以及環(huán),所述環(huán)圍繞風(fēng)扇殼體的中心軸線設(shè)置并且圍繞風(fēng)扇出口流動通道設(shè)置。所述環(huán)包括第一端,所述第一端與第二端軸向相對地設(shè)置;以及導(dǎo)引表面,所述導(dǎo)引表面相對于所述中心軸線面向徑向內(nèi)側(cè)并且形成在所述第一端與所述第二端之間。所述環(huán)還包括設(shè)置在所述導(dǎo)引表面的徑向內(nèi)側(cè)的托架。所述托架包括止擋表面,所述止擋表面在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間徑向地延伸并且軸向地設(shè)置在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間。所述托架還包括托架表面,所述托架表面相對于所述中心軸線面向徑向外側(cè)并且在所述第一端與所述止擋表面之間軸向地延伸。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到,鑒于包括附圖的本公開的全部內(nèi)容,本發(fā)明的其他方面和實(shí)施方案是可能的。附圖簡述圖1是空氣循環(huán)機(jī)的實(shí)施方案的截面圖。圖2是圖1的空氣循環(huán)機(jī)的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的截面圖。圖3是根據(jù)圖2中的圓圈a取得的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的環(huán)的放大截面圖。雖然上述附圖闡述了本發(fā)明的一個或多個實(shí)施方案,但是也涵蓋其他實(shí)施方案。在所有情況下,本公開都以示例而非限制的方式呈現(xiàn)本發(fā)明。應(yīng)理解,本領(lǐng)域那些技術(shù)人員可以想出落在本發(fā)明的原理的范圍和精神內(nèi)的眾多其他修改形式和實(shí)施方案。附圖可能并未按比例繪制,并且本發(fā)明的應(yīng)用和實(shí)施方案可以包括附圖中未具體示出的特征和部件。相同附圖標(biāo)記標(biāo)識相同結(jié)構(gòu)元件。具體實(shí)施方式本發(fā)明涉及一種用于空氣循環(huán)機(jī)(acm)的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體,所述風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體包括可拆卸的風(fēng)扇護(hù)罩和容納環(huán)。在acm的風(fēng)扇葉片斷裂并撞擊風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的情況下,風(fēng)扇護(hù)罩和容納環(huán)將承受風(fēng)扇葉片的大部分撞擊,從而防護(hù)風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的其余部分并且降低acm的修理成本。風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體包括附接特征結(jié)構(gòu),所述附接特征結(jié)構(gòu)的尺寸和尺寸比率被選擇來維持容納環(huán)、風(fēng)扇護(hù)罩與風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體的其余部分之間的配合,并且改進(jìn)容納環(huán)的能量耗散性能。下文參考附圖論述了活塞的一些示例性實(shí)施方案。將同時論述圖1-3。圖1是acm2的截面圖。acm2是四輪acm,所述四輪acm包括風(fēng)扇部段4、壓縮機(jī)部段6、第一渦輪機(jī)部段8以及第二渦輪機(jī)部段10,它們?nèi)慷歼B接至軸12以用于共同繞中心軸線14旋轉(zhuǎn)。應(yīng)注意,僅以舉例而非限制的方式示出和描述acm2。眾多其他acm構(gòu)造諸如三輪acm在另外的實(shí)施方案中也是可能的。圖2是acm2的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的截面圖,并且圖3是根據(jù)圖2中的圓圈a取得的風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的內(nèi)環(huán)50的放大截面圖。當(dāng)?shù)谝还ぷ髁黧w穿過acm2時,首先在壓縮機(jī)部段6中壓縮第一工作流體,并且之后在第一渦輪機(jī)部段8和第二渦輪機(jī)部段10中使所述第一工作流體膨脹。在第一工作流體穿過壓縮機(jī)部段6與第一渦輪機(jī)部段8之間時,第一工作流體通常在所述第一工作流體傳輸穿過其中的熱交換器(未示出)中冷卻。第一渦輪機(jī)部段8和第二渦輪機(jī)部段10從第一工作流體提取能量,從而使軸12繞中心軸線14轉(zhuǎn)動。與此同時,第二工作流體通過風(fēng)扇部段4傳輸穿過同一個熱交換器。例如,第一工作流體可以從燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的排氣閥傳輸穿過壓縮機(jī)部段6而到達(dá)熱交換器,進(jìn)而到達(dá)第一渦輪機(jī)部段8,之后到達(dá)第二渦輪機(jī)部段10并且然后到達(dá)飛行器的環(huán)境控制系統(tǒng)。第二工作流體可以是沖壓空氣,由風(fēng)扇部段4拉入穿過同一個熱交換器以將第一工作流體冷卻至所希望的溫度,之后將第一工作流體傳輸至渦輪機(jī)部段8和渦輪機(jī)部段10。通過壓縮工作流體、對其進(jìn)行溫度處理和使其膨脹,可以將第二渦輪機(jī)10處提供的輸出物調(diào)節(jié)至所希望的溫度、壓力和/或相對濕度。風(fēng)扇部段4包括風(fēng)扇進(jìn)氣口16和風(fēng)扇出氣口18。風(fēng)扇進(jìn)氣口16是acm2中從另一個來源諸如沖壓空氣收集器接收第二工作流體的開口。風(fēng)扇出氣口18允許第二工作流體溢出風(fēng)扇部段4。風(fēng)扇葉片20可以用于將第二工作流體吸入到風(fēng)扇部段4中。壓縮機(jī)部段6包括壓縮機(jī)進(jìn)氣口22、壓縮機(jī)出氣口24和壓縮機(jī)葉片27。壓縮機(jī)進(jìn)氣口22是限定在其中從另一個來源接收有待壓縮的第一工作流體的孔隙的管道。壓縮機(jī)進(jìn)氣口22將第一工作流體從壓縮機(jī)進(jìn)氣口22引導(dǎo)至壓縮機(jī)葉片27,在此處,第一工作流體被壓縮,之后進(jìn)入壓縮機(jī)出氣口24。壓縮機(jī)出氣口24允許第一工作流體在所述第一工作流體被壓縮之后傳輸至其他系統(tǒng)。第一渦輪機(jī)部段8包括第一級渦輪機(jī)進(jìn)氣口28、第一級渦輪機(jī)出氣口30和第一渦輪機(jī)葉片33。第一級渦輪機(jī)進(jìn)氣口28是限定第一工作流體在第一渦輪機(jī)部段8中膨脹之前穿過其中的孔隙的管道。第一級渦輪機(jī)出氣口30是限定第一工作流體(其已膨脹)從其中離開第一渦輪機(jī)部段8的孔隙的管道。第一級渦輪機(jī)葉片33設(shè)置在第一級渦輪機(jī)進(jìn)氣口28與第一級渦輪機(jī)出氣口30之間的流動路徑中,并且從穿過其中的第一工作流體提取能量,從而驅(qū)動第一渦輪機(jī)部段8和附接部件的旋轉(zhuǎn),所述附接部件包括軸12、風(fēng)扇部段4和壓縮機(jī)部段6。第二渦輪機(jī)部段10包括第二級渦輪機(jī)進(jìn)氣口34、第二級渦輪機(jī)出氣口36和第二級渦輪機(jī)葉片39。第二級渦輪機(jī)進(jìn)氣口34是限定第一工作流體在第二渦輪機(jī)部段10中膨脹之前穿過其中的孔隙的管道。第二級渦輪機(jī)出氣口36是限定第一工作流體(其已膨脹)從其中離開第二渦輪機(jī)部段10的孔隙的管道。第二級渦輪機(jī)葉片39設(shè)置在第二級渦輪機(jī)進(jìn)氣口34與第二級渦輪機(jī)出氣口36之間的流動路徑中,并且從穿過其中的工作流體提取能量,從而驅(qū)動第二渦輪機(jī)部段10和附接部件的旋轉(zhuǎn),所述附接部件包括軸12、風(fēng)扇部段4和壓縮機(jī)部段6。第一工作流體從第二級渦輪機(jī)進(jìn)氣口34傳遞至空腔35,在此處,第一工作流體濺射到第二級渦輪機(jī)葉片39上。第一工作流體之后可以穿過葉輪或噴嘴,所述葉輪或噴嘴出于最佳效率考慮幫助導(dǎo)引和調(diào)直第一工作流體流。第一工作流體流致使渦輪機(jī)葉片39旋轉(zhuǎn)并且使得軸12轉(zhuǎn)動。軸12可以是桿,諸如鈦質(zhì)系桿,所述桿用于連接acm2的其他部件。中心軸線14是相對于其可以布置其他部件的軸線。軸12可以將風(fēng)扇部段4機(jī)械連接至壓縮機(jī)部段6。風(fēng)扇部段4和壓縮機(jī)部段6還可以包括風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40。風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40可以封閉穿過風(fēng)扇部段4和壓縮機(jī)部段6內(nèi)的活動件和氣道兩者。風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的大小和幾何形狀限定穿過acm2的氣流。風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40可以被設(shè)定尺寸來與鄰近殼體部段,諸如第一渦輪機(jī)殼體42和第二渦輪機(jī)殼體44配合。如圖1中所示,風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40可以包括外環(huán)46、支架48、內(nèi)環(huán)50、彎曲壁52、容納環(huán)54、護(hù)罩56以及緊固件58。內(nèi)環(huán)50可以包括第一端60、第二端62、導(dǎo)引表面64、托架66、空腔68、凹槽70、安裝表面72以及安裝孔74。內(nèi)環(huán)50的托架66可以包括止擋表面76和托架表面78。容納環(huán)54可以包括第一端80、第二端82、管狀主體84以及凸緣86。護(hù)罩56可以包括第一端88、第二端90、管狀主體92以及安裝凸緣94。外環(huán)46圍繞中心軸線14設(shè)置。中心軸線14可以是acm2以及風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40兩者的中心軸線。內(nèi)環(huán)50設(shè)置在外環(huán)46的徑向內(nèi)側(cè),并且支架48彼此周向地間隔開并可以從外環(huán)46徑向向內(nèi)延伸至內(nèi)環(huán)50。支架48連接至內(nèi)環(huán)50和外環(huán)46兩者,并且可以使外環(huán)46在徑向上與內(nèi)環(huán)50相對地間隔開以形成風(fēng)扇進(jìn)氣口16。內(nèi)環(huán)50形成風(fēng)扇出氣口18并且圍繞風(fēng)扇葉片20設(shè)置。彎曲壁52可以連接至外環(huán)46并且可以朝向風(fēng)扇葉片20彎曲180度。彎曲壁52連同內(nèi)環(huán)50一起在風(fēng)扇進(jìn)氣口16與風(fēng)扇出氣口18之間形成彎曲流動通道,從而允許工作流體在通過風(fēng)扇出氣口18離開風(fēng)扇部段4之前進(jìn)入風(fēng)扇進(jìn)氣口16來轉(zhuǎn)動180度。如圖1-3中所示,外環(huán)46、支架48、內(nèi)環(huán)50和彎曲壁52全部可以一體成型,并且可以通過鑄造工藝形成為單一工件。外環(huán)46、支架48、內(nèi)環(huán)50和彎曲壁52可以由鋁或鋁合金,諸如6061鋁合金,或者可以容易地成型為風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的幾何形狀,同時滿足acm2的操作條件的任何其他材料形成。容納環(huán)54和護(hù)罩56可以設(shè)置在內(nèi)環(huán)50的徑向內(nèi)側(cè),并且設(shè)置在風(fēng)扇葉片20的徑向外側(cè)。如果一個風(fēng)扇葉片20在acm2的操作過程中從軸12脫離(又稱為“葉片脫落事件”),那么容納環(huán)54和護(hù)罩15被構(gòu)造來承受因脫離的風(fēng)扇葉片20撞擊所致的力,從而保護(hù)風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的其余部分免于損壞。如圖1中所示,容納環(huán)54可以包括在容納環(huán)54的第一端80與容納環(huán)54的第二端82之間軸向延伸的管狀主體84。容納環(huán)54的凸緣86可以在容納環(huán)54的第一端80處從管狀主體84徑向向外延伸。容納環(huán)54可以由鋼,諸如4130鋼,或適于忍受來自風(fēng)扇葉片20的撞擊的任何其他材料形成。護(hù)罩56可以包括在護(hù)罩56的第一端88與護(hù)罩56的第二端90之間延伸的管狀主體92。護(hù)罩56還可以包括在護(hù)罩56的第一端88處從護(hù)罩56的管狀主體92徑向向外延伸的安裝凸緣94。護(hù)罩56可以由鋁或鋁合金,諸如6061鋁合金,或者可以成型為護(hù)罩56的幾何形狀,同時滿足acm2的操作條件的任何其他材料形成。容納環(huán)54和護(hù)罩56可釋放地連接至內(nèi)環(huán)50,以使得容納環(huán)54和護(hù)罩56能夠在葉片脫落事件之后快速從內(nèi)環(huán)50脫離并進(jìn)行更換。內(nèi)環(huán)50包括導(dǎo)引表面64、托架66、凹槽70、安裝表面72以及安裝孔74以幫助將容納環(huán)54和護(hù)罩56可釋放地連接至內(nèi)環(huán)50。如圖1-3中所示,內(nèi)環(huán)50的第一端60以與內(nèi)環(huán)50的第二端62徑向相對的方式設(shè)置。導(dǎo)引表面64可以形成在內(nèi)環(huán)50的第一端60與第二端62之間,并且相對于中心軸線14面向徑向內(nèi)側(cè)。托架66可以設(shè)置在導(dǎo)引表面64的徑向內(nèi)側(cè)。托架66的止擋表面76可以在內(nèi)環(huán)50的第二端62與導(dǎo)引表面64之間徑向地延伸并且軸向地設(shè)置在其間。托架66的托架表面78可以在內(nèi)環(huán)50的第一端60與托架66的止擋表面76之間軸向地延伸。如圖1-3中所示,托架表面78相對于中心軸線14面向徑向外側(cè)。凹槽70形成在內(nèi)環(huán)50的第一端60上。凹槽70可以是在第一端60與導(dǎo)引表面64之間軸向延伸的埋頭孔,并且徑向向內(nèi)延伸至導(dǎo)引表面64。安裝表面72也可以設(shè)置在內(nèi)環(huán)50的第一端60處并且可以從凹槽70徑向向外延伸。安裝孔74可以形成在安裝表面72和內(nèi)環(huán)50的第一端60中,并且可以在安裝表面72上彼此周向地間隔開。當(dāng)將容納環(huán)54和護(hù)罩56組裝到內(nèi)環(huán)50上時,容納環(huán)54的管狀主體84的第二端82被定位成使得容納環(huán)54的管狀主體84的第二端82能夠延伸到托架66的托架表面78上。管狀主體84的第二端82可以抵接在托架66的止擋表面76上。在容納環(huán)54的管狀主體84的第二端82定位在托架66上的情況下,容納環(huán)54的管狀主體84可以抵靠導(dǎo)引表面64定位,并且容納環(huán)54的凸緣86可以延伸進(jìn)入到內(nèi)環(huán)50中位于內(nèi)環(huán)50的第一端60近側(cè)的凹槽70中。在容納環(huán)54定位在內(nèi)環(huán)50上的情況下,護(hù)罩56之后可以附接到內(nèi)環(huán)50上以固定容納環(huán)54。當(dāng)組裝到內(nèi)環(huán)50上時,護(hù)罩56的管狀主體92的第二端90可以設(shè)置在容納環(huán)54的管狀主體84的徑向內(nèi)側(cè)以及托架66的托架表面78的徑向內(nèi)側(cè)。安裝凸緣94可以抵靠內(nèi)環(huán)50的安裝表面72定位,以使得安裝凸緣94覆蓋住凹槽70和容納環(huán)54的凸緣86。在護(hù)罩56的安裝凸緣94抵靠安裝表面72放置的情況下,可以將緊固件58插入穿過安裝凸緣94的孔而進(jìn)入到內(nèi)環(huán)50的安裝孔74中以將護(hù)罩56和容納環(huán)54固定至內(nèi)環(huán)50。緊固件58可以是螺紋緊固件,諸如螺釘或螺栓。在容納環(huán)54的凸緣86設(shè)置在凹槽70中,容納環(huán)54的第二端82抵靠托架66的止擋表面76設(shè)置,并且護(hù)罩56的安裝凸緣94連接至內(nèi)環(huán)50的安裝表面72的情況下,容納環(huán)54在acm2的操作過程中無法軸向移動位置,從而確保容納環(huán)54在發(fā)生葉片脫落事件的情況下能維持相對于風(fēng)扇葉片20的軸向位置。導(dǎo)引表面64、托架表面78和管狀主體84約束容納環(huán)54在acm2的操作過程中的徑向移動和移位。如下所述以及在圖2和圖3中最佳所示,內(nèi)環(huán)50的導(dǎo)引表面64、托架66和凹槽70可以被設(shè)定尺寸來維持容納環(huán)54、護(hù)罩56與內(nèi)環(huán)50之間的配合,并且改進(jìn)容納環(huán)54的能量耗散性能。止擋表面76可以與內(nèi)環(huán)50的第一端60間隔軸向距離d1。凹槽70可以從內(nèi)環(huán)50的第一端60延伸出軸向距離d2。凹槽70還可以包括相對于風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的中心軸線14的外徑d3。導(dǎo)引表面64可以具有相對于風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的中心軸線14的直徑d4。托架表面78可以包括相對于風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的中心軸線14的直徑d5。在一個實(shí)施方案中,軸向距離d1的長度可以為約4.711cm(1.855英寸)至約4.737cm(1.865)英寸。在相同的實(shí)施方案中,軸向距離d2的長度可以為約0.220cm(0.087英寸)至約0.246cm(0.097英寸)。凹槽70的外徑d3的長度可以為約16.370cm(6.445英寸)。導(dǎo)引表面64的直徑d4的長度可以為約15.595cm(6.140英寸)至約15.621cm(6.150英寸),并且托架表面78的直徑d5的長度可以為約14.325cm(5.640英寸)至約14.351cm(5.650英寸)。表1在下文提供了尺寸d1、d2、d3、d4以及d5的值的列表。表1d14.711cm-4.737cmd20.220cm-0.246cmd316.370cm-16.370cmd415.595cm-15.621cmd514.325cm-14.351cm為了確保內(nèi)環(huán)50的托架66和凹槽70被設(shè)定尺寸來以足夠的長度容納葉片脫落事件中的風(fēng)扇葉片20來配合容納環(huán)54,止擋表面76距離內(nèi)環(huán)50的第一端60的軸向距離d1與凹槽70從內(nèi)環(huán)50的第一端60延伸的軸向距離d2之比(d1/d2)可以為約19.227至約21.322。容納環(huán)54的厚度必須足以忍受在發(fā)生葉片脫落事件的情況下來自風(fēng)扇葉片20的撞擊。為了在導(dǎo)引表面64與托架表面78之間提供足夠的徑向間隙以容納容納環(huán)54的適當(dāng)?shù)暮穸?,?dǎo)引表面64的直徑d4與托架表面78的直徑d5之比(d4/d5)可以為約1.088至約1.089。軸向距離d2與凹槽的外徑d3之比(d2/d3)可以為約0.013至約0.015以確保凹槽70既可以在軸向方向上又可以在徑向方向上容納容納環(huán)54的凸緣86。凹槽70的軸向距離d2還可以被選擇成使得容納環(huán)54的凸緣86與內(nèi)環(huán)50和護(hù)罩56的安裝凸緣94兩者充分摩擦接觸,從而使得容納環(huán)54在acm2的正常操作狀態(tài)期間無法繞中心軸線14旋轉(zhuǎn)。雖然容納環(huán)54在acm2的正常操作狀態(tài)期間無法繞中心軸線14旋轉(zhuǎn),但是凹槽70的軸向距離d2也可以被選擇成使得容納環(huán)54的凸緣86與護(hù)罩56的安裝凸緣94和內(nèi)環(huán)50之間的摩擦阻力能夠被葉片脫落事件下的風(fēng)扇葉片撞擊克服。在葉片脫落事件下發(fā)生撞擊之后允許容納環(huán)54逐漸旋轉(zhuǎn)地移除和旋轉(zhuǎn)有助于容納環(huán)54從葉片脫落事件安全地耗散能量。凹槽70的外徑d3與導(dǎo)引表面64的直徑d4之比(d3/d4)可以為約1.050,從而提供足夠的徑向間隙以容納容納環(huán)54的所有凸緣86。內(nèi)環(huán)50可以包括附加尺寸比率,所述附加尺寸比率用于對導(dǎo)引表面64、托架66和凹槽70設(shè)定尺寸,以便于維持容納環(huán)54、護(hù)罩56與內(nèi)環(huán)50之間的配合。例如,止擋表面76距離內(nèi)環(huán)50的第一端60的軸向距離d1與凹槽70的外徑d3之比(d1/d3)可以為約0.288至約0.289。止擋表面76距離內(nèi)環(huán)50的第一端60的軸向距離d1與導(dǎo)引表面64的直徑d4之比(d1/d4)可以為約0.302至約0.303。止擋表面76距離內(nèi)環(huán)50的第一端60的軸向距離d1與托架表面78的直徑d5之比(d1/d5)可以為約0.329至約0.330。凹槽70的外徑d3與托架表面78的直徑d5之比(d3/d5)可以為約1.142至約1.143??涨?8還可以形成在內(nèi)環(huán)50中,并且可以定位在托架66和導(dǎo)引表面64的徑向內(nèi)側(cè)以減輕內(nèi)環(huán)50和acm2的總重。減輕acm2的重量有助于將acm2的重量減輕轉(zhuǎn)換成結(jié)合acm2的飛行器的重量減輕并且改進(jìn)所述飛行器的燃料效率??涨?8還可以有助于通過在內(nèi)環(huán)50的托架66與其余部分之間提供更多間隙和空間來將容納環(huán)54的第二端82組裝到內(nèi)環(huán)50的托架66上,而不用增加導(dǎo)引表面64的直徑d4。鑒于前文描述,將認(rèn)識到本公開提供眾多優(yōu)點(diǎn)和益處。例如,本公開提供具有風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的acm2。風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體包括內(nèi)環(huán)50,所述內(nèi)環(huán)50具有允許容納環(huán)54和護(hù)罩56的可去除的連接的導(dǎo)引表面64、托架66和凹槽70。在acm2的風(fēng)扇部段4中發(fā)生葉片脫落事件的情況下,容納環(huán)54和護(hù)罩56被構(gòu)造來承受由葉片脫落事件導(dǎo)致的大部分能量和損壞,從而使風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的其余部分免于顯著損壞。在葉片脫落事件之后,可以從風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體40的內(nèi)環(huán)50去除容納環(huán)54和護(hù)罩56并且對其進(jìn)行更換。獲得了成本節(jié)省,因?yàn)槿菁{環(huán)54和護(hù)罩56的更換成本相較于更換整個壓縮機(jī)殼體40的成本而言是相對廉價(jià)的。另外,本公開提供凹槽70,所述凹槽70的尺寸可以被設(shè)定成使得容納環(huán)54的凸緣86與內(nèi)環(huán)50和護(hù)罩56的安裝凸緣94兩者充分摩擦接觸,從而使得容納環(huán)54在acm2的正常操作狀態(tài)期間無法繞中心軸線14旋轉(zhuǎn)。雖然容納環(huán)54在acm2的正常操作狀態(tài)期間無法繞中心軸線14旋轉(zhuǎn),但是凹槽70的尺寸也可以被設(shè)定成使得容納環(huán)54的凸緣86與護(hù)罩56的安裝凸緣94和內(nèi)環(huán)50之間的摩擦阻力能夠被葉片脫落事件下的風(fēng)扇葉片撞擊克服。在葉片脫落事件下發(fā)生撞擊之后允許容納環(huán)54逐漸旋轉(zhuǎn)地移除和旋轉(zhuǎn)有助于容納環(huán)54從葉片脫落事件安全地耗散能量。下文是本發(fā)明的可能的實(shí)施方案的非排他性描述。在一個實(shí)施方案中,空氣循環(huán)機(jī)的風(fēng)扇殼體包括外環(huán),所述外環(huán)圍繞風(fēng)扇殼體的中心軸線設(shè)置;以及至少一個支架,所述至少一個支架從外環(huán)徑向向內(nèi)延伸。內(nèi)環(huán)設(shè)置在外環(huán)的徑向內(nèi)側(cè),并且以與外環(huán)相對的方式連接至至少一個支架。內(nèi)環(huán)包括第一端,所述第一端與第二端軸向相對地設(shè)置;以及導(dǎo)引表面,所述導(dǎo)引表面相對于中心軸線面向徑向內(nèi)側(cè)并且形成在第一端與第二端之間。內(nèi)環(huán)還包括設(shè)置在導(dǎo)引表面的徑向內(nèi)側(cè)的托架。所述托架包括止擋表面,所述止擋表面在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間徑向地延伸并且軸向地設(shè)置在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間。所述托架還包括托架表面,所述托架表面相對于所述中心軸線面向徑向外側(cè)并且在所述第一端與所述止擋表面之間軸向地延伸。另外地和/或可替代地,先前段落的風(fēng)扇殼體可以任選地包括以下特征結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和/或附加部件中的任一個或多個:內(nèi)環(huán)還包括:形成在第一端中的凹槽,其中凹槽在第一端與導(dǎo)引表面之間軸向地延伸,并且其中凹槽徑向向內(nèi)延伸至導(dǎo)引表面;內(nèi)環(huán)還包括:設(shè)置在第一端處的安裝表面,其中安裝表面從凹槽徑向向外延伸;止擋表面與第一端間隔開軸向距離d1,凹槽從第一端延伸出軸向距離d2,并且軸向距離d1與軸向距離d2之比為19.227至21.322;止擋表面與第一端間隔開軸向距離d1,凹槽包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的外徑d3,并且其中軸向距離d1與凹槽的外徑d3之比為0.288至0.289;止擋表面與第一端間隔開軸向距離d1,導(dǎo)引表面包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d4,并且其中軸向距離d1與導(dǎo)引表面的直徑d4之比為0.302至0.303;止擋表面與第一端間隔開軸向距離d1,托架表面包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d5,并且其中軸向距離d1與托架表面的直徑d5之比為0.329至0.330;凹槽從第一端延伸出軸向距離d2,凹槽包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的外徑d3,并且其中軸向距離d2與凹槽的外徑d3之比為0.013至0.015;凹槽包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的外徑d3,導(dǎo)引表面包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d4,并且其中凹槽的外徑d3與導(dǎo)引表面的直徑d4之比為約1.050;凹槽包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的外徑d3,托架表面包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d5,并且其中凹槽的外徑d3與托架表面的直徑d5之比為1.142至1.143;和/或?qū)б砻姘ㄏ鄬τ陲L(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d4,托架表面包括相對于風(fēng)扇殼體的中心軸線的直徑d5,并且其中導(dǎo)引表面的直徑d4與托架表面的直徑d5之比為1.088至1.089。在另一實(shí)施方案中,空氣循環(huán)機(jī)的風(fēng)扇殼體包括風(fēng)扇出口流動通道以及環(huán),所述環(huán)圍繞風(fēng)扇殼體的中心軸線設(shè)置并且圍繞風(fēng)扇出口流動通道設(shè)置。所述環(huán)包括第一端,所述第一端與第二端軸向相對地設(shè)置;以及導(dǎo)引表面,所述導(dǎo)引表面相對于所述中心軸線面向徑向內(nèi)側(cè)并且形成在所述第一端與所述第二端之間。所述環(huán)還包括設(shè)置在所述導(dǎo)引表面的徑向內(nèi)側(cè)的托架。所述托架包括止擋表面,所述止擋表面在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間徑向地延伸并且軸向地設(shè)置在所述第二端與所述導(dǎo)引表面之間。所述托架還包括托架表面,所述托架表面相對于所述中心軸線面向徑向外側(cè)并且在所述第一端與所述止擋表面之間軸向地延伸。另外地和/或可替代地,先前段落的風(fēng)扇殼體可以任選地包括以下特征結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和/或附加部件中的任一個或多個:內(nèi)環(huán)還包括:形成在第一端中的凹槽,其中凹槽在第一端與導(dǎo)引表面之間軸向地延伸,并且其中凹槽徑向向內(nèi)延伸至導(dǎo)引表面;以及設(shè)置在第一端處的安裝表面,其中安裝表面從凹槽徑向向外延伸;風(fēng)扇殼體還包括:容納環(huán),所述容納環(huán)包括:管狀主體,所述管狀主體在容納環(huán)的第一端與第二端之間軸向地延伸;凸緣,所述凸緣在容納環(huán)的第一端處從管狀主體徑向向外延伸,其中管狀主體的第二端延伸到托架的托架表面上,并且凸緣延伸到凹槽中;和/或風(fēng)扇殼體還包括:護(hù)罩,所述護(hù)罩包括:管狀主體,所述管狀主體在護(hù)罩的第一端與第二端之間延伸;安裝凸緣,所述安裝凸緣在護(hù)罩的第一端處從護(hù)罩的管狀主體徑向向外延伸,其中護(hù)罩的管狀主體的第二端設(shè)置在容納環(huán)的管狀主體的徑向內(nèi)側(cè)以及托架表面的徑向內(nèi)側(cè),并且其中安裝凸緣抵靠所述環(huán)的安裝表面設(shè)置并且覆蓋住凹槽和容納環(huán)的凸緣。本文使用的任何相對術(shù)語或程度術(shù)語諸如“基本上”、“實(shí)質(zhì)上”、“大體上”、“近似地”等等應(yīng)該根據(jù)本文明確陳述的任何適用的定義或限制來解釋并且受制于所述定義或限制。在所有情況下,本文使用的任何相對術(shù)語或程度術(shù)語應(yīng)被解釋為廣泛涵蓋如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員通過借鑒本公開的整體內(nèi)容將理解的任何相關(guān)的公開的實(shí)施方案以及這類范圍或變化,以便于涵蓋普遍制造公差變化、附帶對準(zhǔn)變化、瞬時振動和搖擺運(yùn)動、由操作條件誘導(dǎo)的臨時對準(zhǔn)或形狀變化等等。雖然已經(jīng)參考示例性實(shí)施方案描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域那些技術(shù)人員將理解,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改變并且等效物可以取代其中的元件。例如,雖然圖1示出以四輪acm實(shí)施本發(fā)明,但是本發(fā)明也可用于三輪acm。此外,在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下,可以進(jìn)行許多修改,以使特定情況或材料適應(yīng)本發(fā)明的教示。例如,雖然圖1-3將風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體4示出為風(fēng)扇部段4和壓縮機(jī)部段6兩者的單一外殼,但是風(fēng)扇和壓縮機(jī)殼體4可以分成為與壓縮機(jī)殼體分開的部件的風(fēng)扇殼體。因此,本發(fā)明并不打算受限于所公開的特定實(shí)施方案,而是本發(fā)明將包括落在隨附權(quán)利要求書的范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。當(dāng)前第1頁12
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