一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构制造技术

本发明专利技术公开了一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，包括匣体，匣体上设置有：进气腔；第一引气腔，与进气腔连通；掺混腔，掺混腔第一端与第一引气腔连通；第二引气腔，与掺混腔第二端连通；导叶安装台，靠近第二引气腔一侧开设有引气孔，导叶安装台通过引气孔与第二引气腔连通。本发明专利技术优化了防冰引气腔内布局，在机匣内形成了多腔室的回流式的引气路径，增强周向空间的扩散，提高混合效果，可有效改善防冰引气出口的均匀性。本发明专利技术结构后续加工工序较少，且铸件毛坯成本低，提高了使用经济性。济性。济性。

【技术实现步骤摘要】
一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构


[0001]本专利技术属于航空发动机
，特别涉及一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构。

技术介绍

[0002]通常涡轴发动机压气机进口级导叶需要调节角度，部分燃气涡轮发动机进口部件为静止件且设置有进气可调导向叶片。在特定的工作状态下，可调导叶与发动机进口气流之间有一定的角度，这样如果飞机遭遇结冰条件，则会在可调导叶的表面形成积冰。积冰会影响发动机的性能，脱落的冰也对下游零组件造成损伤。若不采取有效的防、除冰措施，将给飞机的飞行安全带来严重威胁。
[0003]随着航空发动机技术的进步，对发动机的要求越来越高，为了在高原高寒地带防止冷端部件结冰，保证发动机工作安全，提高发动机的环境适应能力，发动机需从热端引气，高温高压气流通过外部管路进入冷端部件。目前，通用的解决办法是在压气机的轴流级出口引一股高温高压的气流，通过外部管路引入至压气机进口级导叶机匣内，再通过导叶机匣内的引气腔室将气流输入进口导叶内部，从而完成防冰，能使进口级导叶在高原高寒条件下实现防冰和调节功能。
[0004]目前，现有的带高温高压的气流功能的导叶机匣的实现方案主要是内机匣、盖板、密封件通过螺栓或其他方式连接而成的单腔室结构导叶机匣。内机匣的主要作用是安装导叶、形成流道和构造前后法兰，盖板的主要作用是与内机匣组合形成一引气空腔，盖板上有进气孔，同时盖板与内机匣之间需要有密封设计，确保引气空腔的密封性。
[0005]现有的技术的缺点主要有：
[0006]1.组成零件较多，装配较复杂，同时为保证密封性，对部分配合型面加工要求较高，工艺难度加大。
[0007]2.引气腔的密封性主要依靠密封件(比如O形密封圈或者金属密封圈)，O形密封圈属于易损件，密封性易失效，而金属密封圈所需要的压缩量较大，易引起机匣法兰边端面变形。
[0008]3.单腔室设计的高温高压的气流直接从盖板上的进气孔进入引气腔和导叶引气孔，整个引气通道未进行整流，导致冷端部件引气周向不均匀，影响发动机的防冰效果。

技术实现思路

[0009]针对上述问题，本专利技术提供一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，实现防冰功能和零件集成，提高机匣零件的可靠性。同时引气腔进行多腔室设计，优化防冰效果，确保发动机在高原高寒地带安全工作。
[0010]一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，包括匣体，匣体上设置有：
[0011]进气腔；
[0012]第一引气腔，与进气腔连通；
[0013]掺混腔，掺混腔第一端与第一引气腔连通；
[0014]第二引气腔，与掺混腔第二端连通；
[0015]导叶安装台，靠近第二引气腔一侧开设有引气孔，导叶安装台通过引气孔与第二引气腔连通。
[0016]进一步的，匣体包括第一法兰部、第一引气区、第二引气区和第二法兰部；
[0017]其中，进气腔设置在第一法兰部左侧；
[0018]第一引气区设置于第一法兰部右侧，第一引气腔设置于第一引气区内部；
[0019]第二引气区，设置于第一引气区、第二法兰部之间，掺混腔和导叶安装台设置在第二引气区；
[0020]第二引气腔设置在第二法兰部内部。
[0021]进一步的，匣体为环形，匣体内侧轮廓横截面为锥形，匣体内径从左至右逐渐减小。
[0022]进一步的，进气腔横截面为矩形、扇形或椭圆型。
[0023]进一步的，第一引气腔和第二引气腔为环形腔，第一引气腔周向设置于第一引气区内部，第二引气腔周向设置于第二法兰部内部。
[0024]进一步的，第一引气腔和第二引气腔横截面为矩形、扇形或椭圆型。
[0025]进一步的，掺混腔设置多个，周向均布于第二引气区。
[0026]进一步的，掺混腔为轴向贯穿第二引气区的通孔。
[0027]进一步的，导叶安装台与掺混腔对应设置多个，每个掺混腔两侧均设置有导叶安装台。
[0028]进一步的，导叶安装台还包括凸台和安装孔，凸台横截面为矩形，凸台中间开设有安装孔，安装孔从凸台上端贯穿至第二引气区的内端面，安装孔与引气孔连通。
[0029]进一步的，导叶安装台与掺混腔上端面高度低于第一引气区的外端面，第二法兰部与第一引气区的外径相同，第一法兰部的外径大于第一引气区。
[0030]进一步的，第二法兰部的右侧边设置有工艺孔，工艺孔与掺混腔对应设置多个，工艺孔从第二法兰部的右侧边贯穿至第二引气腔。
[0031]进一步的，工艺孔内设置有内螺纹。
[0032]本专利技术的有益效果：
[0033]1.本专利技术实现了机匣零件的高度集成，可同时满足机匣包容和串接、导叶安装、形成流道、防冰等功能要求并集成为一体，并可通过铸造而成，有效消除了零件连接失效的风险，安装方便。
[0034]2.本专利技术优化了防冰引气腔内布局，在机匣内形成了多腔室的回流式的引气路径，增强周向空间的扩散，提高混合效果，可有效改善防冰引气出口的均匀性。
[0035]3.本专利技术结构后续加工工序较少，且铸件毛坯成本低，提高了使用经济性。
[0036]本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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他的附图。
[0038]图1示出了根据本专利技术实施例的一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构的结构示意图；
[0039]图2示出了根据本专利技术实施例的进气腔与第一引气腔局部结构示意图；
[0040]图3示出了根据本专利技术实施例的第二引气区局部结构示意图；
[0041]图4示出了根据本专利技术实施例的第二引气腔局部结构示意图；
[0042]图5示出了根据本专利技术实施例的导叶安装台的局部结构示意图；
[0043]图6示出了根据本专利技术实施例的一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构的出口引气流量模拟分析示意图。
[0044]图中：1、匣体；11、第一法兰部；12、第一引气区；13、第二引气区；14、第二法兰部；111、进气腔；121、第一引气腔；131、导叶安装台；132、掺混腔；1311、引气孔；1312、凸台；1313、安装孔；141、第二引气腔；142、工艺孔。
具体实施方式
[0045]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，包括匣体(1)，所述匣体(1)上设置有：进气腔(111)；第一引气腔(121)，与所述进气腔(111)连通；掺混腔(132)，所述掺混腔(132)第一端与所述第一引气腔(121)连通；第二引气腔(141)，与所述掺混腔(132)第二端连通；导叶安装台(131)，靠近所述第二引气腔(141)一侧开设有引气孔(1311)，所述导叶安装台(131)通过所述引气孔(1311)与所述第二引气腔(141)连通。2.根据权利要求1所述的带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，所述匣体(1)包括第一法兰部(11)、第一引气区(12)、第二引气区(13)和第二法兰部(14)；其中，所述进气腔(111)设置在第一法兰部(11)左侧；所述第一引气区(12)设置于所述第一法兰部(11)右侧，所述第一引气腔(121)设置于所述第一引气区(12)内部；第二引气区(13)，设置于所述第一引气区(12)、第二法兰部(14)之间，所述掺混腔(132)和所述导叶安装台(131)设置在所述第二引气区(13)；所述第二引气腔(141)设置在所述第二法兰部(14)内部。3.根据权利要求2所述的带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，所述匣体(1)为环形，所述匣体(1)内侧轮廓横截面为锥形，所述匣体(1)内径从左至右逐渐减小。4.根据权利要求2所述的带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，所述进气腔(111)横截面为矩形、扇形或椭圆型。5.根据权利要求3所述的带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，所述第一引气腔(121)和所述第二引气腔(141)为环形腔，所述第一引气腔(121)周向设置于所述第一引气区(12)内部，所述第二引气腔(141)周向设置于所述第二法兰部(14)内部。6.根据权利要求4所述的带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，其特征在于，所述第一引气腔(121)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：漆莹，查小晖，胡颂军，冯凯凯，徐杰，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：