一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，包括：叶轮机构、驱动机构和控制机构；所述叶轮机构与驱动机构连接；所述驱动机构与控制机构电性连接；所述叶轮机构，用于吸入分离出的含砂尘气流；所述驱动机构，用于驱动叶轮机构转动；所述控制机构，用于控制驱动机构启动或关闭。通过电机控制电驱动式排砂装置，可根据实际工作环境选择启动或关闭电驱动式排砂装置，可以在非砂尘环境下关闭电驱动式排砂装置，使大部分气流进入发动机，提高发动机非砂尘环境下的功率，还可以节约发动机的输出功率，解除电驱动式排砂装置与发动机传动系统的耦合，可一定程度上降低因电驱动式排砂装置故障带来的发动机的安全性和可靠性风险。性风险。性风险。

【技术实现步骤摘要】
一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置


[0001]本专利技术属于发动机
，特别涉及一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置。

技术介绍

[0002]直升机常常需要在一些特殊的砂雾迷漫的环境里，比如在山区、沙漠、冰雪地面和海面上起飞、降落与悬停飞行，发动机的工作环境要求越来越苛刻。这时，大量的砂尘、冰雪等各种外来物或海上盐雾都被吸入发动机，如果事先不采取防护措施，尘砂将会给直升机和发动机带来严重的危害：压气机叶片磨蚀及由此所产生的发动机性能恶化，即功率下降、耗油率增加，最终导致发动机的使用寿命缩短。因此，通常在发动机前增设进气防护装置——进气道粒子分离器(Inlet Particle Separator)，用来分离含杂质气流中的固体粒子，以保护发动机，保证其工作稳定性，并延长使用寿命。
[0003]现有的粒子分离器通过牺牲一部分气流将发动机进口气流中的砂尘集中并排出发动机外。集中砂尘的气流通过排砂装置排出发动机，现有的发动机上采用引射器或鼓风机将含砂气流排出发动机。现有的排砂鼓风机是通过将转轴与附件传动轴互相啮合，通过附件传动系统与发动机动力输出轴相连，从而驱动鼓风机运转，在粒子分离器的砂尘出口形成低压，将砂尘排出发动机外，鼓风机的功率提取来源于发动机，其工作状态完全依赖发动机的工作状态。而在非砂尘环境下，进口气流中几乎不含砂尘，无需分离气流中的砂尘，鼓风机依然持续运转提取轴功率，不仅会浪费发动机功率，同时也在非必要情况下牺牲进口气流，降低发动机的输出功率，而且增加因鼓风机故障带来的发动机的安全性和可靠性风险。因此，为了使鼓风机不依赖发动机轴功率，可独立控制鼓风机的工作情况，亟需开发一种新型的排砂装置。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术公开了一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，包括：叶轮机构、驱动机构和控制机构；
[0005]所述叶轮机构与驱动机构连接；所述驱动机构与控制机构电性连接；
[0006]所述叶轮机构，用于吸入分离出的含砂尘气流；
[0007]所述驱动机构，用于驱动叶轮机构转动；
[0008]所述控制机构，用于控制驱动机构启动或关闭。
[0009]更进一步地，还包括进气壳体；
[0010]所述进气壳体外表面上设置有安装座，所述进气壳体通过安装座固定安装在发动机上；所述进气壳体为弯曲柱状，一端为锥形开口，锥形开口外壁边缘处设置有环形凸台；所述进气壳体的环形凸台端与叶轮机构连接，另一端与粒子分离器的清除流道连接。
[0011]更进一步地，还包括出气壳体；
[0012]所述出气壳体包括内壳体、外壳体和导流叶片，内壳体为桶状，外壳体为喇叭状，
内壳体的直径小于外壳体的直径，内壳体一部分设置于外壳体中，内壳体和外壳体同轴设置，通过导流叶片固定连接；
[0013]所述出气壳体的外壳体一端外壁边缘处设置有环形凸台；所述出气壳体的内壳体和外壳体间设置有导流叶片；所述导流叶片为空心叶片，周向均匀分布在出气壳体的气流入口处；
[0014]所述出气壳体的环形凸台端与进气壳体和叶轮机构连接；
[0015]所述出气壳体的内壳体和外壳体之间形成排出含砂尘气流的通道。
[0016]更进一步地，所述叶轮机构包括叶轮轴、联轴器和斜流叶轮；
[0017]所述叶轮轴一端与联轴器连接，另一端与所述斜流叶轮固定连接；
[0018]所述叶轮轴通过联轴器与驱动机构连接；
[0019]所述叶轮轴，用于带动斜流叶轮转动；
[0020]所述斜流叶轮，用于在清除流道的出口形成低压区，将含砂尘气流从粒子分离器的清除流道吸入进气壳体，进而从出气壳体排出。
[0021]更进一步地，所述叶轮机构还包括快卸卡箍和转子机匣；
[0022]所述转子机匣设置于斜流叶轮的外围；
[0023]所述转子机匣与进气壳体和出气壳体通过快卸卡箍连接。
[0024]更进一步地，所述叶轮机构还包括篦齿环、轴承和轴承座组件；
[0025]所述篦齿环设置于出气壳体的内壳体与叶轮轴之间；所述轴承设置于轴承座组件内；所述轴承座组件通过螺栓安装在出气壳体的内壳体前端；所述篦齿环、轴承和轴承座组件同轴安装；
[0026]所述篦齿环，用于防砂尘；
[0027]所述轴承和轴承座组件，用于固定叶轮轴。
[0028]更进一步地，所述驱动机构包括接线盒和电机；
[0029]所述接线盒设置在出气壳体的外壳体外表面；所述电机设置在出气壳体的内壳体环形内腔中，通过螺栓或焊接固定连接在出气壳体的内壳体内表面；所述电机的导线通过导流叶片连接至接线盒；
[0030]所述电机的电机轴通过联轴器与叶轮轴连接。
[0031]更进一步地，所述驱动机构还包括端盖和冷却风扇；
[0032]所述端盖通过螺栓或焊接与出气壳体的内壳体固定连接；所述端盖中心处设置有轴承；电机的电机轴一端穿过轴承与冷却风扇通过螺栓固定连接；
[0033]所述冷却风扇，用于冷却电机。
[0034]更进一步地，所述驱动机构还包括防尘网罩；
[0035]所述防尘网罩设置于所述冷却风扇侧方，固定安装在出气壳体的内壳体末端；
[0036]所述防尘网罩，用于防止排出的砂尘进入电机。
[0037]更进一步地，所述控制机构包括电机控制器；
[0038]所述电机控制器设置在驾驶舱；
[0039]所述电机控制器通过接线盒与电机电性连接；
[0040]所述电机控制器，用于控制电机启动或关闭。
[0041]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0042]1、通过电机控制电驱动式排砂装置，可根据实际工作环境选择启动或关闭电驱动式排砂装置，可以在非砂尘环境下关闭电驱动式排砂装置，使大部分气流进入发动机，提高发动机非砂尘环境下的功率；
[0043]2、在非砂尘环境下关闭电驱动式排砂装置，还可以节约发动机的输出功率；
[0044]3、通过电机控制电驱动式排砂装置，解除电驱动式排砂装置与发动机传动系统的耦合，可一定程度上降低因电驱动式排砂装置故障带来的发动机的安全性和可靠性风险。
[0045]本专利技术的其他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
[0046]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。
[0047]图1示出了根据本专利技术实施例的电驱动式排砂装置的结构示意图；
[0048]图2示出了根据本专利技术实施例的电驱动式排砂装置的工作示意图。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，包括：叶轮机构、驱动机构和控制机构；所述叶轮机构与驱动机构连接；所述驱动机构与控制机构电性连接；所述叶轮机构，用于吸入分离出的含砂尘气流；所述驱动机构，用于驱动叶轮机构转动；所述控制机构，用于控制驱动机构启动或关闭。2.根据权利要求1所述的航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，还包括进气壳体(1)；所述进气壳体(1)外表面上设置有安装座，所述进气壳体(1)通过安装座固定安装在发动机(8)上；所述进气壳体(1)为弯曲柱状，一端为锥形开口，锥形开口外壁边缘处设置有环形凸台；所述进气壳体(1)的环形凸台端与叶轮机构连接，另一端与粒子分离器(6)的清除流道(6
‑
2)连接。3.根据权利要求1所述的航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，还包括出气壳体(3)；所述出气壳体(3)包括内壳体、外壳体和导流叶片(3
‑
1)，内壳体为桶状，外壳体为喇叭状，内壳体的直径小于外壳体的直径，内壳体一部分设置于外壳体中，内壳体和外壳体同轴设置，通过导流叶片(3
‑
1)固定连接；所述出气壳体(3)的外壳体一端外壁边缘处设置有环形凸台；所述出气壳体(3)的内壳体和外壳体间设置有导流叶片(3
‑
1)；所述导流叶片(3
‑
1)为空心叶片，周向均匀分布在出气壳体(3)的气流入口处；所述出气壳体(3)的环形凸台端与进气壳体(1)和叶轮机构连接；所述出气壳体(3)的内壳体和外壳体之间形成排出含砂尘气流的通道。4.根据权利要求3所述的航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，所述叶轮机构包括叶轮轴(2
‑
1)、联轴器(2
‑
5)和斜流叶轮(2
‑
6)；所述叶轮轴(2
‑
1)一端与联轴器(2
‑
5)连接，另一端与所述斜流叶轮(2
‑
6)固定连接；所述叶轮轴(2
‑
1)通过联轴器(2
‑
5)与驱动机构连接；所述叶轮轴(2
‑
1)，用于带动斜流叶轮(2
‑
6)转动；所述斜流叶轮(2
‑
6)，用于在清除流道(6
‑
2)的出口形成低压区，将含砂尘气流从粒子分离器(6)的清除流道(6
‑
2)吸入进气壳体(1)，进而从出气壳体(3)排出。5.根据权利要求4所述的航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，所述叶轮机构还包括快卸卡箍(2
‑
3)和转子机匣(2
‑
4)；所述转子机匣(2
‑
4)设置于斜流叶轮(2
‑
6)的外围；所述转子机匣(2
‑
4)与进气壳体(1)和出气壳体(3)通过快卸卡箍(2
‑
3)连接。6.根据权利要求4所述的航空发动机粒子分离器用电驱动式排砂装置，其特征在于，所述叶轮机构还包括篦齿环(2
‑
2)、轴承(...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛佳佳，谢买祥，徐弘历，刘媛，张翼飞，
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：