压气机用畸变发生器承力框架制造技术

本公开实施例中提供了一种压气机用畸变发生器承力框架，包括：机匣法兰盘，所述机匣法兰盘被配置为与压气机机匣法兰面相连接；轮毂法兰盘，所述轮毂法兰盘被配置为与压气机轮毂法兰面相连接；以及连接支杆，所述连接支杆与压气机进口支板相对应，并且被配置为连接所述机匣法兰盘和所述轮毂法兰盘。其中，所述连接支杆被设置成与压气机的轴线垂直。通过本公开的处理方案，提高了畸变片的受力刚性，并提供整套相似几何系列畸变片的搭载基面，以使同一畸变条件下不同畸变强度畸变区域的畸变片可设计得到更高的几何相似度。

Bearing frame of distortion generator for compressor

【技术实现步骤摘要】
压气机用畸变发生器承力框架
本公开涉及燃气轮机/航空发动机
，尤其涉及一种压气机用畸变发生器承力框架，特别涉及一种高速航空压气机进气畸变发生器承力框架。
技术介绍
现有航空发动机进口往往面临许多不同的进口畸变形式，这些畸变会对发动机的稳定性造成不同影响，并会带来严重后果，因此实现不同类型的畸变实验，探究畸变条件下的失稳机理，具有重要意义。针对不同的畸变条件，现有的技术是设计一系列有相似几何关系的畸变发生器或称为畸变片，但一种畸变片只可产生与之几何相对应的畸变条件。现有背景下畸变片的设计没有统一的标准，往往针对同一台压气机也有多种设计出现，同一组实验中的不同畸变片也可能由于所需畸变区域、畸变强度的不同而出现不同的安装连接结构。根据现有技术，这样设计得到的多组畸变片无法在同一种畸变形式下衡量其不同连接结构对于流场的影响，从而使得实验数据系统误差因素增多且不方便通过经验评估。另外，现有的畸变片往往设计附着在压气机进口支杆或者支板上，由于支杆或支板在进口处往往具有一定的弧度，从而导致畸变片与其连接的接触面积较小，不易实现安装稳定，且结构强度不易保证，许多畸变片在与压气机高速进气气流的相互作用中发生一定角度偏转、在轴向方向出现较大挠度等问题，既会对流场造成干扰又加大了实验的危险性。因此国内外对于高速压气机带有进口畸变的实验研究少之又少。
技术实现思路
有鉴于此，本公开的一个目的在于提供一种新型可供搭载的高速航空压气机进气畸变发生器承力框架，该承力框架提高了畸变片的受力刚性，并提供整套相似几何系列畸变片的搭载基面，以使同一畸变条件下不同畸变强度畸变区域的畸变片可设计得到更高的几何相似度。第一方面，本公开实施例提供了一种压气机用畸变发生器承力框架，包括：机匣法兰盘，所述机匣法兰盘被配置为与压气机机匣法兰面相连接；轮毂法兰盘，所述轮毂法兰盘被配置为与压气机轮毂法兰面相连接；以及连接支杆，所述连接支杆与压气机进口支板相对应，并且被配置为连接所述机匣法兰盘和所述轮毂法兰盘，其中，所述连接支杆被设置成与压气机的轴线垂直。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述机匣法兰盘包括唇槽凸台结构，所述唇槽凸台结构与所述压气机机匣法兰面相配合使得所述唇槽凸台结构的靠近进气口的表面与所述轮毂法兰盘的靠近进气口的表面共面以使得所述连接支杆被设置成与压气机的轴线垂直。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述连接支杆为矩形截面支杆，并且包括与所述轮毂法兰盘连接处的支杆长圆槽以及与所述唇槽凸台结构连接处的支杆连接凸台。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述连接支杆中部设置有槽，所述槽被配置为安装叶中畸变片。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述唇槽凸台结构内侧设置有机匣法兰盘唇槽凸台内侧支杆连接插槽，所述机匣法兰盘唇槽凸台内侧支杆连接插槽被配置为与所述支杆连接凸台配合以使得所述连接支杆与所述机匣法兰盘相连接。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述机匣法兰盘内侧设置有槽孔，所述槽孔被配置为安装叶顶畸变片。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述轮毂法兰盘设置有轮毂法兰盘内侧支杆连接定位孔，所述轮毂法兰盘内侧支杆连接定位孔被配置为与所述支杆长圆槽配合以使得所述连接支杆与所述轮毂法兰盘相连接。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述轮毂法兰盘外侧设置有槽孔，所述槽孔被配置为安装叶根畸变片。根据本公开实施例的一种具体实现方式，在安装就位时，所述支杆长圆槽的至少一部分位于所述轮毂法兰盘内侧支杆连接定位孔之外。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述机匣法兰盘的圆周方向均匀设置有通孔以便于所述机匣法兰盘与所述压气机机匣法兰面的连接，并且所述轮毂法兰盘的圆周方向均匀设置有通孔以便于所述轮毂法兰盘与所述压气机轮毂法兰面的连接。根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述轮毂法兰盘的圆周方向均匀设置有通孔以便于所述轮毂法兰盘与所述压气机轮毂法兰面的连接，并且所述轮毂法兰盘内侧支杆连接定位孔处还设置有周向分布的预留孔，所述预留孔中的至少一个预留孔的位置与所述轮毂法兰盘的圆周方向均匀设置的通孔的位置重合。本公开实施例中的压气机用畸变发生器承力框架，包括机匣法兰盘，所述机匣法兰盘被配置为与压气机机匣法兰面相连接；轮毂法兰盘，所述轮毂法兰盘被配置为与压气机轮毂法兰面相连接；以及连接支杆，所述连接支杆与压气机进口支板相对应，并且被配置为连接所述机匣法兰盘和所述轮毂法兰盘。所述连接支杆被设置成与压气机的轴线垂直。本公开的方案采取和原机匣及轮毂法兰面同有的螺栓孔进行连接，附加安装成本较低，仅需要把原有螺栓加长即可；本畸变发生器承力框架提供了一个新的畸变片搭载面，且通过唇槽凸台结构与轮毂法兰盘共面以及方形截面支杆可以使得畸变片垂直压气机轴向方向安装，而且垂直度较直接在具有曲率的压气机进口支杆或者支板上安装的畸变片来说更容易得到保证，这样就减少了由畸变片偏转一定角度而带来的实验误差；此外采用此方形截面支杆加大了与后续可搭载畸变片的接触面积，使其可以更加牢靠的固定；以往的直接设计的畸变片结构均有某些连接结构会对流场产生附加的干扰，因此本专利技术采用与压气机支板或支杆相对应的周向平均分布的支杆刚好对应高速压气机上的支板位置，如此可以尽最小可能不使流场受到所述支杆的过大影响；所述支杆下端的长圆槽结构既可以配合轮毂法兰盘进行销钉定位紧固，又可以利用伸出轮毂法兰盘的部分进行畸变片的安装定位紧固作用；本专利技术采用Q235钢，校核其机械强度模拟最大变形量仅为4.78×10^(-5)mm，几乎可以忽略不计，整体结构最大应力处仅为8.05Mpa，符合材料强度要求，说明此专利技术足以抵抗流速较高的气流。附图说明为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本公开实施例提供的一种新型可供搭载的高速航空压气机进气畸变发生器承力框架整体示意图；图2为本公开实施例提供的机匣法兰盘的三维结构示意图；图3为本公开实施例提供的轮毂法兰盘的三维结构示意图；图4为本公开实施例提供的与高速压气机进口支板/支杆相对应的用于连接机匣法兰盘和轮毂法兰盘的连接支杆结构示意图；图5为本公开实施例提供的对整体结构进行最大应力校核的结果图；并且图6为本公开实施例提供的对整体结构进行弹性变形量的校核结果图。具体实施方式下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，包括：/n机匣法兰盘(1)，所述机匣法兰盘(1)被配置为与压气机机匣法兰面相连接；/n轮毂法兰盘(3)，所述轮毂法兰盘(3)被配置为与压气机轮毂法兰面相连接；以及/n连接支杆(2)，所述连接支杆(2)与压气机进口支板相对应，并且被配置为连接所述机匣法兰盘(1)和所述轮毂法兰盘(3)，/n其中，所述连接支杆(2)被设置成与压气机的轴线垂直。/n

【技术特征摘要】
1.一种压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，包括：
机匣法兰盘(1)，所述机匣法兰盘(1)被配置为与压气机机匣法兰面相连接；
轮毂法兰盘(3)，所述轮毂法兰盘(3)被配置为与压气机轮毂法兰面相连接；以及
连接支杆(2)，所述连接支杆(2)与压气机进口支板相对应，并且被配置为连接所述机匣法兰盘(1)和所述轮毂法兰盘(3)，
其中，所述连接支杆(2)被设置成与压气机的轴线垂直。


2.根据权利要求1所述的压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，所述机匣法兰盘(1)包括唇槽凸台结构(4)，所述唇槽凸台结构(4)与所述压气机机匣法兰面相配合，使得所述唇槽凸台结构(4)的靠近压气机进气口的表面与所述轮毂法兰盘(3)的靠近压气机进气口的表面共面以使得所述连接支杆(2)被设置成与压气机的轴线垂直。


3.根据权利要求2所述的压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，所述连接支杆(2)为矩形截面支杆，并且包括与所述轮毂法兰盘(3)连接处的支杆长圆槽(6)以及与所述唇槽凸台结构(4)连接处的支杆连接凸台(5)。


4.根据权利要求1所述的压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，所述连接支杆(2)中部设置有槽，所述槽被配置为安装叶中畸变片。


5.根据权利要求2所述的压气机用畸变发生器承力框架，其特征在于，所述唇槽凸台结构(4)内侧设置有机匣法兰盘唇槽凸台内侧支杆连接插槽(7)，所述机匣法兰盘唇槽凸台内侧支杆连接插槽(7)被配置为与所述支杆连接凸台(5)配合以使得所述连接支杆(2)与所述机匣法兰盘(1)相连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜娟，李益涵，李继超，李帆，张宏武，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11