一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，壳体，具备敞口状内腔，其内腔底壁上设置有进气孔，内腔的侧壁上设置有排气窗；活门，可上下滑动安装在所述壳体的内腔中；弹簧，设置在所述壳体的内腔中，用于对所述活门形成向下的作用力；处于未卸压状态时，在弹簧弹力作用下，活门的下端面抵靠在壳体内腔底壁上对所述进气孔进行封盖；处于卸压状态时，高压卸荷腔内气体作用于活门克服弹簧的作用力，活门上移，所述进气孔与排气窗相连通。本实用新型专利技术所提供的压差活门用于安装在发动机外涵内，高压卸荷腔外，通过设置压差活门内弹簧的预压缩量，由高压卸荷腔内外压差改变压差活门的排气开度，实现对高压转子轴向力的调节。实现对高压转子轴向力的调节。实现对高压转子轴向力的调节。
【技术实现步骤摘要】
一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构
[0001]本技术属于航空发动机空气系统
，涉及一种压差活门结构，具体涉及一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构。
技术介绍
[0002]高压转子系统的轴向力主要来源于转子系统所受的气体负荷，其轴向力平衡与否对高压转子轴承的使用寿命具有重大影响。其中，轴向力过大超过轴承的轴向力限制将导致轴承寿命缩短或强度失效，而过小的轴向力同样将会造成轴承发生滑蹭和撞击损伤，均是轴承受损的重要原因。而轴承在发动机转子中起着重要的支撑作用，其可靠性是保证整个高压转子可靠性的关键，因此调节高压转子轴向力大小、维持其在合理范围内具有重要意义。针对发动机高压转子轴向力的调节，目前采用的调节方法主要有压气机转子和涡轮转子轴向力平衡、改变内腔的压力和横截面积、设置调压腔和增加轴承承载能力等，均为发动机方案设计阶段时采取的设计措施，该系列措施针对发动机后续在实际应用过程中出现的轴向力变化以及单独调整发动机某一状态下的轴向力时就达不到理想的设计要求和应用效果。
技术实现思路
[0003]本技术的主要目的是提出一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，所述压差活门用于安装在发动机外涵内，高压卸荷腔外，通过设置压差活门内弹簧的预压缩量，由高压卸荷腔内外压差改变压差活门的排气开度，实现对高压转子轴向力的调节，以解决上述问题。
[0004]为实现上述目的，本技术提出一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，壳体，具备敞口状内腔，其内腔底壁上设置有进气孔，内腔的侧壁上设置有排气窗；活门，可上下滑动安装在所述壳体的内腔中；弹簧，设置在所述壳体的内腔中，用于对所述活门形成向下的作用力；处于未卸压状态时，在弹簧弹力作用下，活门的下端面抵靠在壳体内腔底壁上对所述进气孔进行封盖；处于卸压状态时，高压卸荷腔内气体作用于活门克服弹簧的作用力，活门上移，所述进气孔与排气窗相连通。
[0005]优选的，还包括盖体和弹簧座；所述盖体安装在所述壳体的上端面；所述弹簧座包括圆台和引导杆，所述圆台与所述盖体连接；所述活门为上端敞口、下端封闭状的筒体结构，在所述活门的内腔底壁上设置有弹簧沉孔；所述弹簧的上部套设引导杆上，下部容置在所述活门的内腔中，且弹簧的下端设置在所述弹簧沉孔内。
[0006]优选的，还包括一个或多个调整垫，所述调整垫套设在所述引导杆上且位于弹簧的上端面与圆台之间。
[0007]优选的，在所述盖体上设置有沉孔；所述圆台的外圆面与所述沉孔采用过盈配合；在所述弹簧座的圆台上设置有多个排气口，所述活门的内腔通过所述排气口、沉孔连通至压差活门结构的外部。
[0008]进一步的，在所述引导杆的中心设置有通孔，所述活门的内腔通过所述通孔、沉孔连通至压差活门结构的外部。
[0009]优选的，在所述壳体下端面进气孔的口部位置处设置有沉台，所述沉台用于与发动机高压卸荷腔外安装座上的凸台相配合；所述壳体的下端面为圆弧面，圆弧面的直径与发动机高压卸荷腔外安装座配合端面的直径相匹配。
[0010]优选的，所述盖体与壳体通过多根上螺柱连接，并通过自锁螺母固定，所述上螺柱的上端高于所述盖体以及自锁螺母的上端面。
[0011]优选的，在所述活门外柱面的上端、下端分别设置有导向密封圆环，所述导向密封圆环用于壳体的内壁之间进行滑动配合并实现密封；两个导向密封圆环之间上下间隔距离大于所述排气窗的高度。
[0012]优选的，在所述壳体的下端设置有多根下螺柱，用于与高压卸荷腔外安装座的螺纹紧固连接。
[0013]优选的，所述活门的下端面与所述壳体内腔底壁均为研磨平面，在所述活门的下端面设置空开凹陷。
[0014]由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果如下：
[0015](1)本技术所提供的压差活门结构，用于安装在发动机外涵内高压卸荷腔外，通过壳体内部的弹簧和活门结构，当处于未卸压状态时，在弹簧弹力作用下，活门的下端面抵靠在壳体内腔底壁上对所述进气孔进行封盖；当处于卸压状态时，高压卸荷腔内气体作用于活门克服弹簧的作用力，使得活门上移，进气孔与排气窗相连通实现卸压。本技术可以通过控制弹簧的预压缩量，结合高压卸荷腔内外压差来动态调整压差活门的排气开度，进而动态调节高压卸荷腔内压力，以此调节发动机高压转子所受的轴向力大小。
[0016](2)本技术通过在弹簧与弹簧座的圆台之间设置一个或者多个调整垫，通过调整垫的数量可以调整弹簧的预压缩量，进而控制高压卸荷腔内的上限压力值。
[0017](3)本技术中活门采用上端敞口、下端封闭状的筒体结构，活门的内腔可以用于容置弹簧的下端，一是可以保证弹簧长度，二是当活门向上运动时，用于容置收缩的弹簧，增加活门向上运动的距离，避免弹簧与活门发生干涉。另外，通过弹簧座上的引导杆，可以更好地对弹簧起到导向作用，使得活门上下运动更为平稳。
[0018](4)本技术中，活门的内腔连通至压差活门结构的外部，当活门向上运动时，可以将活门内腔与壳体内部的空气排出，使得活门向上运动更为顺畅。
[0019](5)本技术通过在活门外柱面上设置导向密封圆环，导向密封圆环与壳体内壁之间采用小间隙配合，以保证活门在壳体内腔中顺利滑动和避免所述弹簧在活门内遭受高温气体直接冲击。
[0020](6)采用本技术可单独调整发动机某一状态下高压转子的轴向力，不影响发动机其他状态的轴向力；轴向力调节灵活可靠，结构简单紧凑，成本低，针对发动机改动小，适应性强；高温高压环境适应性好，筒式活门结构设计避免核心部件受高温气体的直接冲击且密封方式简单有效。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1本技术所提供的压差活门结构的分解示意图；
[0023]图2本技术所提供的压差活门结构的示意图；
[0024]图3本技术所提供的压差活门结构的剖视图；
[0025]图4本技术中壳体的立体结构示意图；
[0026]图5本技术中壳体另一方向的立体结构示意图；
[0027]图6本技术中活门的立体结构示意图；
[0028]图7本技术中活门的剖视图。
[0029]附图标号说明：1
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壳体；101
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进气孔；102
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排气窗；103
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沉台；2
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活门；201
‑ꢀ
弹簧沉孔；202
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导向密封圆环；203
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空开凹陷；3
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弹簧；4
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弹簧座；401<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，其特征在于，包括：壳体(1)，具备敞口状内腔，其内腔底壁上设置有进气孔(101)，内腔的侧壁上设置有排气窗(102)；活门(2)，可上下滑动安装在所述壳体(1)的内腔中；弹簧(3)，设置在所述壳体(1)的内腔中，用于对所述活门(2)形成向下的作用力；处于未卸压状态时，在弹簧(3)弹力作用下，活门(2)的下端面抵靠在壳体(1)内腔底壁上对所述进气孔(101)进行封盖；处于卸压状态时，高压卸荷腔内气体作用于活门(2)克服弹簧(3)的作用力，活门(2)上移，所述进气孔(101)与排气窗(102)相连通。2.如权利要求1所述的一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，其特征在于：还包括盖体(6)和弹簧座(4)；所述盖体(6)安装在所述壳体(1)的上端面；所述弹簧座(4)包括圆台(401)和引导杆(402)，所述圆台(401)与所述盖体(6)连接；所述活门(2)为上端敞口、下端封闭状的筒体结构，在所述活门(2)的内腔底壁上设置有弹簧沉孔(201)；所述弹簧(3)的上部套设引导杆(402)上，下部容置在所述活门(2)的内腔中，且弹簧(3)的下端设置在所述弹簧沉孔(201)内。3.如权利要求2所述的一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，其特征在于：还包括一个或多个调整垫(5)，所述调整垫(5)套设在所述引导杆(402)上且位于弹簧(3)的上端面与圆台(401)之间。4.如权利要求2所述的一种用于调节发动机高压转子轴向力的压差活门结构，其特征在于：在所述盖体(6)上设置有沉孔(601)；所述圆台(401)的外圆面与所述沉孔...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛磊，陈颖，张林嘉，华家雨，皮建雄，张涛涛，
申请(专利权)人：中国航发贵阳发动机设计研究所，
类型：新型
国别省市：
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