本发明专利技术涉及一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置，以解决陶瓷基复合材料混合器与金属部件连接在使用环境的热不匹配问题。该装置包括支撑环、混合器和多个连接组件；支撑环包括依次连接的上游段、连接段和下游段；下游段的外径小于上游段的外径；混合器的安装段套设于下游段，混合器的安装段端部与上游段之间具有间隙；连接组件包括一一对应设置的镶套螺母、镶套螺栓和托板螺母；托板螺母固定在支撑环的下游段内侧；镶套螺母固定于混合器的安装段，且镶套螺母具有安装孔镶套螺栓具有螺纹段和滑杆段，螺纹段与所述托板螺母螺纹连接，滑杆段可滑动的穿设于安装孔中。段可滑动的穿设于安装孔中。段可滑动的穿设于安装孔中。
【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置
[0001]本专利技术涉及陶瓷基复合材料混合器与金属内涵机匣连接装置，具体涉及一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置。
技术介绍
[0002]混合器是一种在发动机内、外涵气流之间的较为复杂的三维环形筒体构件，其结构一般具有多波瓣的复杂曲面特征。随着高性能发动机技术的发展，发动机总体设计对混合器构件的重量、使用温度和结构刚度等提出了更高的需求。
[0003]目前，混合器所采用的铁基、镍基或钛基合金材料已经难以满足先进发动机安全可靠工作所必需的结构减重和降噪需求。陶瓷基复合材料作为一种具有低密度、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、高韧性、高刚度等各种材料优点的热结构功能一体化材料，陶瓷基复合材料混合器已经在发动机上考核并验证。
[0004]在航空发动机排气系统中，混合器多固定在内涵机匣上，内涵机匣仍采用金属材质。排气系统所承受的温度变化范围很宽，目前发动机尾喷管燃气主流温度在550～850℃，在加力状态下温度可能达到1200℃甚至更高。同时，当飞机需要提升机动性能时，发动机核心部件往往需要经受多次且快速升降温的考验。由于陶瓷基复合材料与金属具有两种截然不同的材料属性和特点，尤其是热膨胀系数的差异。因此，陶瓷基复合材料混合器与内涵机匣间的安装结构在设计时应给予构件一定的膨胀和收缩空间释放应力，而不致构件因变形过大引起损坏或失效。
技术实现思路
[0005]为解决陶瓷基复合材料混合器与金属部件连接在使用环境的热不匹配问题，本专利技术提出一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置。
[0006]本专利技术提供的技术方案为：
[0007]一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置，其特殊之处在于：包括支撑环、混合器和多个连接组件；
[0008]所述支撑环包括依次连接的上游段、连接段和下游段；所述下游段的外径小于所述上游段的外径；
[0009]所述混合器的安装段套设于所述下游段，混合器的安装段端部与所述上游段之间具有间隙；
[0010]所述连接组件包括一一对应设置的镶套螺母、镶套螺栓和托板螺母；所述托板螺母固定在支撑环的下游段内侧；所述镶套螺母固定于所述混合器的安装段，且镶套螺母具有安装孔；所述镶套螺栓具有螺纹段和滑杆段，所述螺纹段与所述托板螺母螺纹连接，所述滑杆段可滑动的穿设于所述安装孔中。
[0011]进一步地，所述混合器具有螺母安装孔；
[0012]所述镶套螺母包括第一镶套螺母和第二镶套螺母；
[0013]第二镶套螺母具有相互连接的第二套筒和弧形底板，所述第二套筒贯穿所述螺母安装孔，所述弧形底板与所述混合器的内侧壁贴合；所述第二套筒设置有外螺纹；
[0014]第一镶套螺母具有相互连接的第一套筒和螺帽，所述第一套筒具有内螺纹；所述第一套筒贯穿所述螺母安装孔且与所述第二套筒螺纹连接；所述螺帽压覆在混合器的外侧壁；
[0015]所述第二套筒的内筒作为安装孔，套设于镶套螺栓的滑杆段。
[0016]进一步地，所述混合器的安装段端部与所述上游段之间间隙的轴向尺寸为2～3mm。
[0017]进一步地，所述镶套螺母还包括紧固螺钉；所述螺帽具有紧固螺纹孔，所述紧固螺钉拧入所述紧固螺纹孔中，用于使紧固螺钉的端部抵接混合器。
[0018]进一步地，所述混合器设置有围绕所述螺母安装孔的沉槽，所述螺帽至少部分沉入所述沉槽中。
[0019]进一步地，所述下游段具有第一镶套螺栓孔和第一托板螺母安装孔；
[0020]所述托板螺母包括弧形托板、螺母和托板螺母紧固螺钉，螺母设置有第二镶套螺栓孔，弧形托板与所述下游段的内侧面贴合，且弧形托板上设置有第二托板螺母安装孔；所述第二镶套螺栓孔与所述第一镶套螺栓孔对应设置；所述第一托板螺母安装孔和所述第二托板螺母安装孔一一对应设置；
[0021]所述托板螺母紧固螺钉贯穿第一托板螺母安装孔和第二托板螺母安装孔，用于使托板螺母与所述下游段连接；
[0022]所述螺纹段穿过所述第一镶套螺栓孔，且与所述第二镶套螺栓孔螺纹连接。
[0023]进一步地，所述托板螺母紧固螺钉的螺帽位于所述混合器的外侧面。
[0024]进一步地，所述连接段包括紧邻上游段的第一连接段和紧邻下游段的第二连接段；
[0025]沿从上游至下游方向，所述第一连接段的外侧面的直径依次减小直至与所述第二连接段的外侧面等直径；
[0026]还包括定位环，所述定位环套设于所述第二连接段的外侧面；
[0027]所述混合器的安装段的端部套设于所述定位环外侧，且不凸出于所述定位环的上游一侧。
[0028]进一步地，所述定位环还包括止位部，所述止位部与所述第一连接段的外侧面部分贴合。
[0029]进一步地，所述支撑环、定位环、镶套螺母、镶套螺栓、托板螺母为铁基高温合金、镍基高温合金、钴基高温合金或钛合金的一种或多种。
[0030]本专利技术的有益效果：
[0031]1、本专利技术所提出的陶瓷基复合材料混合器的安装装置，采用了组合式镶套螺母的结构设计，该方法可以对陶瓷复材安装孔处的连接强度进行提升，同时组合式镶套螺母的内孔(安装孔)可以作为镶套螺栓径向滑动导向套，因此陶瓷复材混合器可以进行一定的膨胀和收缩变形。
[0032]2、托板螺母的结构设计解决了发动机内部螺栓安装，尤其是由内向外方向操作空间不足的问题，采用本专利技术提供安装装置可以在陶瓷复材混合器外侧对镶套螺栓进行拧
紧。
[0033]3、陶瓷复材混合器安装到位后，在进气口端面与支撑环正对处设计有2～3mm间隙，以便陶瓷复材混合器进行轴向方向的膨胀、收缩变形。
附图说明
[0034]图1为本专利技术陶瓷基复合材料混合器的安装装置实施例剖视图；
[0035]图2为本专利技术陶瓷基复合材料混合器的安装装置实施例立体示意图；
[0036]图3为本专利技术实施例中支撑环结构示意图；
[0037]图4为本专利技术实施例中混合器结构示意图；
[0038]图5为本专利技术实施例中第一镶套螺母结构示意图；
[0039]图6为本专利技术实施例中第二镶套螺母结构示意图；
[0040]图7为本专利技术实施例中第一镶套螺母和第二镶套螺母与混合器组装剖视图；
[0041]图8为本专利技术实施例中托板螺母结构示意图；
[0042]图9为本专利技术实施例中镶套螺栓结构示意图。
[0043]附图标记如下：
[0044]1‑
支撑环，101
‑
上游段，102
‑
连接段，103
‑
下游段，104
‑
第一镶套螺栓孔，105
‑
第一托板螺母安装孔，201
‑
第一镶套螺母，2011
‑
螺帽，2012
‑
第一套筒，2013
‑
紧固螺纹孔，202
‑
第二镶套螺母，2021
‑
第二套筒，2022...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种陶瓷基复合材料混合器的安装装置，其特征在于：包括支撑环(1)、混合器(3)和多个连接组件；所述支撑环(1)包括依次连接的上游段(101)、连接段(102)和下游段(103)；所述下游段(103)的外径小于所述上游段(101)的外径；所述混合器(3)的安装段套设于下游段(103)，混合器(3)的安装段端部与所述上游段(101)之间具有间隙；所述连接组件包括一一对应设置的镶套螺母、镶套螺栓(203)和托板螺母(204)；所述托板螺母(204)固定在支撑环(1)的下游段(103)内侧；所述镶套螺母固定于所述混合器(3)的安装段，且镶套螺母具有安装孔(205)；所述镶套螺栓(203)具有螺纹段(2032)和滑杆段(2031)，所述螺纹段(2032)与所述托板螺母(204)螺纹连接，所述滑杆段(2031)可滑动的穿设于所述安装孔(205)中。2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料混合器的安装装置，其特征在于：所述混合器(3)具有螺母安装孔(301)；所述镶套螺母包括第一镶套螺母(201)和第二镶套螺母(202)；第二镶套螺母(202)具有相互连接的第二套筒(2021)和弧形底板(2022)，所述第二套筒(2021)贯穿所述螺母安装孔(301)，所述弧形底板(2022)与所述混合器(3)的内侧壁贴合；所述第二套筒(2021)设置有外螺纹；第一镶套螺母(201)具有相互连接的第一套筒(2012)和螺帽(2011)，所述第一套筒(2012)具有内螺纹；所述第一套筒(2012)贯穿所述螺母安装孔(301)且与所述第二套筒(2021)螺纹连接；所述螺帽(2011)压覆在混合器(3)的外侧壁；所述第二套筒(2021)的内筒作为安装孔(205)，套设于镶套螺栓(203)的滑杆段(2031)。3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料混合器的安装装置，其特征在于：所述混合器(3)的安装段端部与所述上游段(101)之间间隙的轴向尺寸为2～3mm。4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料混合器的安装装置，其特征在于：所述镶套螺母还包括紧固螺钉；所述螺帽(2011)具有紧固螺纹孔(2013)，所述紧固螺钉拧入所述紧固螺纹孔(2013)中，用于使紧固螺钉的端部抵接混合器(3)。5.根据权利要求4所述的陶瓷基复合材料混合器...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，杨旭，张晰，张海昇，张紫琦，王卿，成来飞，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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