本发明专利技术公开的一方面是一种用于空气循环机的推力板组合件。所述推力板组合件包含由外边缘和主孔界定的环形体。所述环形体包含喷嘴侧和推力轴承侧。所述喷嘴侧包含接近所述外边缘的喷嘴区和接近所述主孔的涡轮机转子区，其中所述外边缘具有外径。所述推力板组合件还包含安装在所述主孔中的主孔密封件。所述主孔密封件具有内径，其中所述外边缘的所述外径与所述主孔密封件的所述内径的比率在3.94与3.96之间。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】推力板组合件专利技术背景本专利技术的示例性实施方案是关于空气循环机，并且更具体来说是关于用作飞机环境控制系统的部分的空气循环机的推力板组合件。常规的飞机环境控制系统(ECS)带有空气循环机(ACM)，空气循环机也被称为空气循环冷却机，用于对供应到飞机座舱的空气进行冷却和除湿。ACM通常包含至少一个涡轮机和一个压缩机，它们在共同机轴上轴向地以间隔分开。所述涡轮机和压缩机受一个或多个轴承组合件支撑以围绕机轴的轴旋转。在由涡轮发动机提供动力的飞机上，将在ACM中进行调节的空气典型地是从涡轮发动机的一个或多个压缩机级引出的压缩空气。在常规系统中，使此引气通过ACM压缩机，在此处引气被进一步压缩，接着通过一个冷凝热交换器来冷却压缩空气。所述热交换器充分地冷凝湿气，从而对空气进行除湿。随后使经除湿的压缩空气在所述涡轮机中的一者中膨胀以从压缩空气提取能量，以便驱动机轴，并且还在将经膨胀的涡轮机排气作为经调节的冷却空气供应到座舱时对所述排气进行冷却。ACM经常具有三轮或四轮配置。在三轮ACM中，涡轮机驱动在共同机轴上旋转的压缩机和风扇。在四轮ACM中，两个涡轮机区段驱动共同机轴上的压缩机和风扇。必须将空气流引导进入风扇区段而到压缩机区段，离开压缩机区段朝向热交换器前进，再从热交换器到一个或多个涡轮机，并且从最终涡轮机级离开ACM。在这些传送中的至少一些传送中，相对于ACM的中心轴径向地引导空气是合意的。为了实现此目的，可使用喷嘴来产生径向的流入和/或流出。为了通过ACM来容纳空气流和对空气流进行选路，必须对ACM的组件进行设计来平衡操作效率、内部冷却和可靠性。减少的空气流和内部泄漏可增加某些ACM组件上的负载，而增加的内部泄漏可降低操作效率并增加燃料消耗。专利技术概要根据本专利技术的一个实施方案，一种用于空气循环机的推力板组合件包含由外边缘和主孔界定的环形体。所述环形体包含喷嘴侧和推力轴承侧。所述喷嘴侧包含接近所述外边缘的喷嘴区和接近所述主孔的涡轮机转子区，其中所述外边缘具有外径。所述推力板组合件还包含安装在所述主孔中的主孔密封件。所述主孔密封件具有内径，其中所述外边缘的所述外径与所述主孔密封件的所述内径的比率在3.94与3.96之间。根据另一实施方案，一种在空气循环机中安装推力板组合件的方法包含将所述推力板组合件的主孔中的主孔密封件定位成接近所述空气循环机的推力机轴以建立迷宫式密封件。所述推力板组合件的环形体的外边缘定位成接近所述空气循环机的涡轮机外壳。所述环形体包含喷嘴侧和推力轴承侧。所述喷嘴侧包含接近所述外边缘的喷嘴区和接近所述主孔的涡轮机转子区。所述外边缘具有外径，且所述主孔密封件具有内径，其中所述外边缘的所述外径与所述主孔密封件的所述内径的比率在3.94与3.96之间。所述推力板组合件耦合到所述涡轮机外壳。附图简述被视为本专利技术的主题是在说明书结论处的权利要求书中特别指出并清楚地要求。本专利技术的上述以及其它特征和优点从以下结合附图做出的详细描述中显而易见，附图中:图1是根据一个实施方案的空气循环机(ACM)的横截面图；图2是根据一个实施方案的图1的ACM的推力板组合件的喷嘴侧的透视图；图3是根据一个实施方案的图1的ACM的推力板组合件的推力轴承侧的透视图；以及图4是根据一个实施方案的图1的ACM的推力板组合件的横截面。【具体实施方式】图1是根据一个实施方案的空气循环机(ACM) 2的局部横截面图。ACM 2是四轮ACM，包含风扇区段4、压缩机区段6、第一涡轮机区段8和第二涡轮机区段10，它们全部连接至机轴12。在操作中，机轴12围绕中心轴14旋转。在图1的实施例中，将第一涡轮机区段8和第二涡轮机区段10更详细地描绘为涡轮机组合件16，而风扇区段4和压缩机区段6是示意性地描绘。当第一工作流体5通过ACM 2时，所述第一工作流体在压缩机区段6中被压缩，并且接着在第一涡轮机区段8和第二涡轮机区段10中膨胀。第一工作流体5可在一个热交换器(未描绘)中被加热或冷却，通过所述热交换器可以当第一工作流体5在压缩机区段6与第一涡轮机区段8之间通过时对第一工作流体5进行选路。第一涡轮机区段8和第二涡轮机区段10从第一工作流体5提取能量，从而使机轴12围绕中心轴14转动。借助风扇区段4可通过同一个热交换器对第二工作流体7进行选路。作为一个实例，第一工作流体5可从一个燃气涡轮发动机的放泄阀选路通过压缩机区段6，到达热交换器，到达第一涡轮机区段8，接着到达第二涡轮机区段10，并且接着到达飞机的环境控制系统。第二工作流体7可为冲压空气，所述冲压空气由风扇区段4拉动通过同一个热交换器以在使第一工作流体5选路到第一涡轮机区段8和第二涡轮机区段10之前将第一工作流体5冷却到所需的温度。通过使第一工作流体5压缩、加热和膨胀，可将在第二涡轮机10处提供的输出调整到所需的温度、压力和/或相对湿度。第一涡轮机区段8包含第一级涡轮机外壳26、第一级涡轮机入口 28、第一级涡轮机出口 30、第一级涡轮机喷嘴区段32，和第一级涡轮机叶片33。第一级涡轮机入口 28是界定一个孔口的管道，第一工作流体5在第一涡轮机区段8中膨胀之前通过所述孔口。第一级涡轮机出口 30是界定一个孔口的管道，第一工作流体5 (已经膨胀)通过所述孔口离开第一涡轮机区段8。第一级涡轮机喷嘴区段32与第一级涡轮机叶片33协作以从通过其中的第一工作流体5提取能量，从而驱动第一涡轮机区段8以及包含机轴12、风扇区段4和压缩机区段6的附接组件的旋转。第一级涡轮机喷嘴区段32可被构造为径向流入转子。第二涡轮机区段10包含第二级涡轮机入口 34、第二级涡轮机出口 36、第二级涡轮机喷嘴38、第二级涡轮机叶片39、第二级涡轮机外壳40，和第二级涡轮机旁路42。第二级涡轮机入口 34是界定一个孔口的管道，第一工作流体5在第二涡轮机区段10中膨胀之前通过所述孔口。第二级涡轮机出口 36是界定一个孔口的管道，第一工作流体5 (已经膨胀)通过所述孔口离开第二涡轮机区段10。第二级涡轮机喷嘴38与第二级涡轮机叶片39协作以从通过其中的第一工作流体5提取能量，从而驱动第二涡轮机区段10以及包含机轴12、风扇区段4和压缩机区段6的附接组件的旋转。第二级涡轮机喷嘴38包含被构造为径向流出转子的多个喷嘴翼片37。第一工作流体5从第二级涡轮机入口 34通过，在此处所述第一工作流体入射在第二级涡轮机喷嘴38上。第一工作流体5接着在喷嘴翼片37之间通过。喷嘴翼片37可枢转而导引第一工作流体5进入第二级涡轮机叶片39。喷嘴翼片37定位于第二级涡轮机罩44与推力板组合件46之间。机轴12可包含许多组件，例如由轴颈轴承20和推力轴承22支撑的推力机轴18。冷却流可径向地接近推力板组合件46且围绕推力轴承22而选路从而为轴颈轴承20并在推力轴杆18内提供流动。迷宫式密封件48形成于推力轴杆18与推力板组合件46的主孔密封件50之间。还在推力板组合件46的外边缘54与第一级祸轮机外壳26之间安装外壳密封件52。可使用例如螺栓等多个紧固件56将第二级涡轮机罩44、第二级涡轮机喷嘴38、推力板组合件46和第一级涡轮机外壳26耦合在一起。图2是根据一个实施方案的图1的ACM 2的推力板组合件46的喷嘴侧60的透视图。推力板组合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于空气循环机的推力板组合件，其包括：环形体，其由外边缘和主孔界定，所述环形体包括喷嘴侧和推力轴承侧，所述喷嘴侧包括接近所述外边缘的喷嘴区和接近所述主孔的涡轮机转子区，所述外边缘具有外径；以及主孔密封件，其安装在所述主孔中，所述主孔密封件具有内径，其中所述外边缘的所述外径与所述主孔密封件的所述内径的比率在3.94与3.96之间。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：CM比尔斯，SE罗森，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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