本申请涉及航空发动机领域，为一种风扇转子迎角可调的航空发动机，通过在出口机匣内同轴设置第一作动筒，在低压涡轮轴内同轴设置调节长杆，第一作动筒的活塞杆与调节长杆相连并能够带动调节长杆沿轴向进行移动，同时调节长杆与第一作动筒的活塞杆转动配合以保证调节长杆能够跟随传动组件进行转动，调节长杆通过与传动组件螺纹配合，传动组件与风扇一级转子叶片相连，能够将自身的移动的力带动传动组件和风扇一级转子叶片的迎角进行小角度的调节，不会破坏转子的平衡，同时能够实现在静子件上布置调节机构对旋转件进行调节的技术难题，能够适应高抗畸变进气条件的要求。够适应高抗畸变进气条件的要求。够适应高抗畸变进气条件的要求。
【技术实现步骤摘要】
一种风扇转子迎角可调的航空发动机
[0001]本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种风扇转子迎角可调的航空发动机。
技术介绍
[0002]航空发动机在面临高进气畸变的运行环境下，一般会在风扇转子前布置带可调导叶的进气机匣，因进气机匣为静子件，采用第一作动筒驱动的可调导向叶片的传统实现方法，已经过了大量的实践应用，方法较为成熟可靠。本专利技术涉及的航空发动机，同样面临高进气畸变的影响，但因重量限制因素，本专利技术需要尽力裁剪非必要结构以实现减重的目标。考虑本专利技术涉及的航空发动机为高、低压双转子轴系布局，为实现向飞机更好的推力传递，结合传统经验，位于风扇转子和高压压气机转子之间的中介机匣予以保留；考虑核心机包含多级且大跨距的高压转子轴系，因不适宜在高、低压涡轮之间布置中介轴承，传统民用航空发动机在高压涡轮和低压涡轮之间布置涡轮间机匣、在低压涡轮后布置涡轮后机匣的方法，在本专利技术涉及航空发动机中也已裁剪了涡轮后机匣；在此背景下，为进一步实现重量控制目标，则需裁剪风扇转子前的进气机匣，而取消风扇转子前带可调导叶的进气机匣后，本专利技术涉及航空发动机需解决适应高抗畸变进气条件的问题，传统提高航空发动机气动裕度的方法已难以满足本专利技术背景航空发动机的现实需求。
[0003]与本专利技术相关的现有技术方案“基于液压驱动的可变直径和安装角的风扇转子”，其第一级风扇转子的每个叶片与风扇轮盘之间均通过液压驱动的方式连接，通过在转子上驱动液压装置实现风扇转子安装角的调节，缺点一是布置在旋转件上的液压装置难以操控；二是液压装置中液体的移动将给旋转件带来的不平衡量，将导致航空发动机振动加剧，进而破坏航空发动机的正常运行；三是航空发动机内部空间有限，在旋转腔内布置多个液压装置不具备工程可实现性。
[0004]与本专利技术相关的现有技术方案“一种低速增压风洞滑流试验模型变迎角装置”，调节机构布置在非旋转的静子件上，是传统的角度调整机械调节结构，不具备直接或简单改进应用到本专利技术所涉及的航空发动机旋转件中部件调节的技术条件。
[0005]因此如何在去除进气机匣的条件下，在不破坏转子平衡性的基础上对风扇转子的迎角进行调节，以适应高抗畸变进气条件是一个需要解决的问题。
技术实现思路
[0006]本申请的目的是提供了一种风扇转子迎角可调的航空发动机，以解决现有技术中在适应高抗畸变进气条件时，难以去除进气机匣的条件下，在不破坏转子平衡性的基础上对风扇转子的迎角进行调节。
[0007]本申请的技术方案是：一种风扇转子迎角可调的航空发动机，包括低压轴系、高压轴系、设于低压轴系和高压轴系之间的承力机匣，所述低压轴系包括风扇一级转子叶片、风扇短轴、低压涡轮轴，所述低压涡轮轴的后侧设有出口机匣，所述出口机匣内设有与航空发动机中心线同轴设置的第一作动筒，所述第一作动筒的活塞杆上转动连接有设于低压涡轮
轴内并与低压涡轮轴同轴设置的调节长杆，所述调节长杆远离第一作动筒的一端伸入至风扇一级转子叶片内；所述风扇短轴上设有风扇一级盘，所述风扇一级转子叶片转动配合于风扇一级盘内，所述风扇一级盘上连接有传动组件，所述传动组件的内侧与调节长杆回转配合、侧向与风扇一级转子叶片相连，所述调节长杆能够将自身的直线运动转化为传动组件的回转运动。
[0008]优选地，所述传动组件包括限位座和调节圆盘；所述限位座连接于风扇一级盘上，所述调节圆盘同轴设于限位座的内侧并与限位座转动配合；所述调节长杆的端部设有同轴设置的丝杠，所述丝杠(31)与调节圆盘(32)的内壁相配合，所述调节圆盘的侧壁上设有与风扇一级转子叶片的尾部圆杆铰接配合的传力件。
[0009]优选地，所述传力件包括销钉和第一调节片，所述销钉沿航空发动机的径向插设于调节圆盘上，所述第一调节片的一端与尾部圆杆固定配合、另一端与销钉转动配合。
[0010]优选地，所述调节圆盘的外环面上同轴连接有第一滚珠轴承和第一滚棒轴承，所述第一滚珠轴承和第一滚棒轴承并排设置并且外部与限位座相连。
[0011]优选地，所述低压涡轮轴与调节长杆之间设置有套齿。
[0012]优选地，所述第一作动筒的活塞杆上同轴设置有推套，所述推套为中空圆柱形，所述调节长杆的端部插入至推套内，所述推套内壁与调节长杆的端部外壁之间连接有第二滚珠轴承和第二滚棒轴承。
[0013]优选地，所述低压涡轮轴的内侧设有环形的与调节长杆同轴设置的外环跑道，所述外环跑道内同轴设有第四滚棒轴承，所述调节长杆的外壁与第四滚棒轴承的内壁相连，所述第四滚棒轴承能够沿着外环跑道的轴线方向前后移动。
[0014]优选地，所述风扇一级盘对应尾部圆杆的位置处开设有沿航空发动机中心线径向设置的圆柱形的转动腔，所述尾部圆杆插设于转动腔内并且末端从转动腔内伸出，所述尾部圆杆与转动腔的内壁之间设有第三滚珠轴承和第三滚棒轴承。
[0015]优选地，所述低压轴系还包括设于风扇一级转子叶片后侧的静叶前缘和静叶后缘，所述静叶前缘和静叶后缘的外部设有第二作动筒和联动环，所述第二作动筒的活塞杆与联动环相连，所述静叶前缘和静叶后端的外缘上设有静叶转动杆，所述联动环上设有第二调节片，所述第二调节片与静叶转动杆铰接配合。
[0016]优选地，所述第一作动筒与出口机匣之间设有第一连接件，所述第一连接件共有多组并沿着第一作动筒的外周面均匀间隔设置，所述第一连接件包括设于出口机匣上的第一连接板、设于第一作动筒上的第二连接板、螺纹连接于第一连接板和第二连接板上的螺栓。
[0017]本申请的一种风扇转子迎角可调的航空发动机，通过在出口机匣内同轴设置第一作动筒，在低压涡轮轴内同轴设置调节长杆，第一作动筒的活塞杆与调节长杆相连并能够带动调节长杆沿轴向进行移动，同时调节长杆与第一作动筒的活塞杆转动配合以保证调节长杆能够跟随传动组件进行转动，调节长杆通过与传动组件螺纹配合，传动组件与风扇一级转子叶片相连，能够将自身的移动的力带动传动组件和风扇一级转子叶片的迎角进行小角度的调节，不会破坏转子的平衡，同时能够实现在静子件上布置调节机构对旋转件进行调节的技术难题，能够适应高抗畸变进气条件的要求。
[0018]优选地，通过在风扇一级盘上设置限位座，在限位座内转动连接调节圆盘与调节
长杆上的丝杠螺纹配合，结构稳定，配合高效。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
[0020]图1为本申请整体结构示意图；
[0021]图2为本申请调节长杆沿航空发动机中心线轴向运动示意图；
[0022]图3为本申请风扇一级转子叶片、传动组件和调节长杆的配合结构示意图；
[0023]图4为本申请静子前缘迎角调节示意图。
[0024]1、风扇一级转子叶片；2、尾部圆杆中心线；3、静叶前缘；4、轴线；5、静叶后缘；6、第二作动筒；7、后面级风扇转子叶片；8、第五滚棒轴承；9、风扇短轴；10、第四滚珠轴承；11、中介机匣；12、第五滚珠轴承；13本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风扇转子迎角可调的航空发动机，包括低压轴系、高压轴系、设于低压轴系和高压轴系之间的承力机匣，所述低压轴系包括风扇一级转子叶片(1)、风扇短轴(9)、低压涡轮轴(14)，所述低压涡轮轴(14)的后侧设有出口机匣(20)，其特征在于：所述出口机匣(20)内设有与航空发动机中心线(27)同轴设置的第一作动筒(21)，所述第一作动筒(21)的活塞杆上转动连接有设于低压涡轮轴(14)内并与低压涡轮轴(14)同轴设置的调节长杆(26)，所述调节长杆(26)远离第一作动筒(21)的一端伸入至风扇一级转子叶片(1)内；所述风扇短轴(9)上设有风扇一级盘(43)，所述风扇一级转子叶片(1)转动配合于风扇一级盘(43)内，所述风扇一级盘(43)上连接有传动组件，所述传动组件的内侧与调节长杆(26)回转配合、侧向与风扇一级转子叶片(1)相连，所述调节长杆(26)能够将自身的直线运动转化为传动组件的回转运动。2.如权利要求1所述的风扇转子迎角可调的航空发动机，其特征在于：所述传动组件包括限位座(35)和调节圆盘(32)；所述限位座(35)连接于风扇一级盘(43)上，所述调节圆盘(32)同轴设于限位座(35)的内侧并与限位座(35)转动配合；所述调节长杆(26)的端部设有同轴设置的丝杠(31)，所述丝杠(31)与调节圆盘(32)的内壁相配合，所述调节圆盘(32)的侧壁上设有与风扇一级转子叶片(1)的尾部圆杆(39)配合的传力件。3.如权利要求2所述的风扇转子迎角可调的航空发动机，其特征在于：所述传力件包括销钉(37)和第一调节片(38)，所述销钉(37)沿航空发动机的径向插设于调节圆盘(32)上，所述第一调节片(38)的一端与尾部圆杆(39)固定配合、另一端与销钉(37)铰接配合。4.如权利要求2所述的风扇转子迎角可调的航空发动机，其特征在于：所述调节圆盘(32)的外环面上同轴连接有第一滚珠轴承(33)和第一滚棒轴承(34)，所述第一滚珠轴承(33)和第一滚棒轴承(34)并排设置并且外部与限位座(35)相连。5.如权利要求1所述的风扇转子迎角可调的航空发动机，其特征在于：所述低压涡轮轴(14...
【专利技术属性】
技术研发人员：怀时卫，金海，刘诗尧，周伟朋，周建超，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。