航空发动机及其隔热支承机匣制造技术

本发明专利技术公开了一种航空发动机及其隔热支承机匣，其中，所述隔热支承机匣包括沿径向依次设置的外环臂、支板和内环臂，外环臂用于与外机匣连接，外机匣沿其轴向的一端设有燃烧室，内环臂用于与轴承座连接；外环臂的第一端与支板远离燃烧室的一侧连接，外环臂的第二端用于与外机匣连接，外环臂的第一端和第二端之间通过第一弧形结构连接；内环臂的第一端与支板靠近燃烧室的一侧连接，内环臂的第二端通过第二弧形结构换向后沿轴向延伸至支板远离燃烧室的一侧并用于与轴承座连接。本发明专利技术提供的隔热支承机匣通过优化外环臂和内环臂的结构布局，能够增加热阻，减少热量传递，并且更有利于热应力的释放，避免长时间受热应力的影响而产生裂纹。产生裂纹。产生裂纹。

【技术实现步骤摘要】
航空发动机及其隔热支承机匣


[0001]本专利技术涉及航空发动机的支承机匣
，特别地，涉及一种隔热支承机匣和采用所述隔热支承机匣的航空发动机。

技术介绍

[0002]在燃气涡轮发动机中，支承机匣作为承力系统，为轴承提供支承以及将转子载荷传递到发动机安装节上。然而，由于支承机匣的支板及内外缘板均直接暴露在高温燃气环境中，在工作过程中随着温度的上升、飞机机动载荷和转子的不平衡载荷影响下，支承机匣会产生热应力和变形，并且容易将热量直接传递至轴承座上，导致轴承腔温度升高，引起滑油结焦。
[0003]其次，当发动机停车时，冷气停止供应，支承机匣上的热量难以散发，从而会继续传导到轴承座的安装边处，进一步从轴承座安装边传导至轴承座内腔，导致航空发动机在长时间使用后，轴承腔容易出现积碳，影响发动机的性能。

技术实现思路

[0004]本专利技术首要提供一种隔热支承机匣，以解决现有支承机匣的结构不利于热应力释放并且容易将热量传递至轴承座上的技术问题。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供一种隔热支承机匣，包括沿径向依次设置的外环臂、支板和内环臂，所述外环臂用于与外机匣连接，所述外机匣沿其轴向的一端设有燃烧室，所述内环臂用于与轴承座连接，所述支板设有多个，多个支板沿周向间隔布设于所述外环臂和所述内环臂之间并将所述外环臂和所述内环臂连接成一体，
[0006]所述外环臂的第一端与所述支板在宽度方向上远离所述燃烧室的一侧连接，所述外环臂的第二端用于与外机匣连接，所述外环臂的第一端和第二端之间通过第一弧形结构连接；
[0007]所述内环臂的第一端与所述支板在宽度方向上靠近所述燃烧室的一侧连接，所述内环臂的第二端通过第二弧形结构换向后沿轴向延伸至所述支板在宽度方向上远离所述燃烧室的一侧并用于与所述轴承座连接。
[0008]优选地，所述内环臂包括与所述第二弧形结构连接并沿所述隔热支承机匣的轴向延伸设置的平直支撑段，所述平直支撑段靠近所述第二弧形结构的一端用于抵接所述轴承座上的碳密封组件，所述平直支撑段远离所述第二弧形结构的一端用于与所述轴承座连接。
[0009]优选地，所述平直支撑段沿周向间隔开设有多个第一应力释放窗口。
[0010]更优地，所述支板沿所述隔热支承机匣的径向设有用于穿设管路的空腔，所述第一应力释放窗口包括正对所述支板设置的第一窗口和布设于相邻两个支板之间的多个第二窗口，所述第一窗口的面积大于所述第二窗口的面积。
[0011]优选地，所述外环臂的第一弧形结构沿周向间隔开设有多个第二应力释放窗口。
[0012]更优地，所述第二应力释放窗口和所述支板一一对应设置。
[0013]优选地，所述隔热支承机匣还包括设于所述支板和所述外环臂之间的上缘板，所述上缘板和所述外环臂用于与外机匣围合成第一腔体，所述内环臂用于与轴承座围合成第二腔体，所述支板沿所述隔热支承机匣的径向设有用于穿设管路的空腔，所述空腔连通所述第一腔体和所述第二腔体；
[0014]所述上缘板对应所述空腔的位置设有台阶孔，所述隔热支承机匣还包括设于所述台阶孔内并用于环绕所述管路的外周设置的隔热衬套。
[0015]更优地，所述外机匣对应所述空腔的位置开设有管道孔，所述隔热支承机匣还包括用于沿所述外机匣远离所述上缘板的一端穿设于所述管道孔内的轴套，所述轴套和所述隔热衬套的至少部分节段相互嵌套设置。
[0016]优选地，所述第一弧形结构和/或所述第二弧形结构的圆心角为80
‑
100度。
[0017]根据本专利技术的第二方面，还提供一种航空发动机，包括上述隔热支承机匣。
[0018]本专利技术具有以下有益效果：
[0019]本专利技术提供的隔热支承机匣通过优化外环臂和内环臂的结构布局，并在外环臂和内环臂上分别设置弧形结构，能够极大地延长外环臂和内环臂的连接长度，从而增加该隔热支承机匣相对外机匣和轴承座之间的热阻，减少热量传递作用，能够减少停车后的温度传递而避免出现轴承座内部出现滑油结焦的问题，还能有效避免外、内环臂与外机匣及轴承座上的对应安装边温差过大而引起定心作用减弱甚至失效的问题，保证在高温环境中的连接精度和稳定性。其次，由于外环臂和内环臂上均设有弧形结构，在受热膨胀发生热变形时，弧形结构能起到明显的缓冲作用，有效抑制由于受热引起的热变形对外机匣及轴承座上的安装止口处的影响，并且弧形结构更有利于热应力的释放，可避免该隔热支承机匣长时间受热应力的影响而产生裂纹，从而提升该隔热支承机匣的使用寿命，确保航空发动机的性能稳定。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
[0021]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0022]图1为本专利技术实施例提供的隔热支承机匣的立体图；
[0023]图2为图1所示的隔热支承机匣的装配结构示意图。
[0024]图例说明：
[0025]1、隔热支承机匣；11、外环臂；111、第一弧形结构；112、第二应力释放窗口；12、支板；13、内环臂；131、第二弧形结构；132、平直支撑段；133、第一应力释放窗口；1331、第一窗口；1332、第二窗口；14、上缘板；141、台阶孔；15、隔热衬套；16、轴套；100、第一腔体；200、第二腔体；2、外机匣；3、轴承座；4、燃烧室；5、碳密封组件；6、管路。
具体实施方式
[0026]以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由下述所限定和
覆盖的多种不同方式实施。
[0027]图1和图2共同示出了本专利技术实施例提供的隔热支承机匣，其用于安装在航空发动机的轴承座和外机匣之间并将所述轴承座和外机匣连接成整体，由于结构简单紧凑且隔热效果好，整体结构更有利于热应力的释放，能够提升使用寿命，保证航空发动机的性能。
[0028]请结合图1和图2，所述隔热支承机匣1包括沿径向由外往内依次设置的外环臂11、支板12和内环臂13，所述外环臂11用于与外机匣2连接并与所述外机匣2共同围合成第一腔体100，所述内环臂13用于与轴承座3连接并与所述轴承座3共同围合成第二腔体200，所述外机匣2沿其轴向的一端设有燃烧室4，所述支板12设有多个，多个支板12沿周向间隔布设于所述外环臂11和所述内环臂13之间并将所述外环臂11和所述内环臂13连接成一体，即所述隔热支承机匣1一体成型，以保证加工精度和结构强度。
[0029]进一步地，所述支板12的沿所述隔热支承机匣1的径向延伸设置，以使所述支板12的宽度方向与所述隔热支承机匣1的轴线平行。
[0030]优选地，所述外环臂11的第一端与所述支板12在宽度方向上远离所述燃烧室4的一侧连接，所述外环臂11的第二端用于与外机匣2连接，所述外环臂11的第一端和第二端之间设有第一弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隔热支承机匣，包括沿径向依次设置的外环臂(11)、支板(12)和内环臂(13)，所述外环臂(11)用于与外机匣(2)连接，所述外机匣(2)沿其轴向的一端设有燃烧室(4)，所述内环臂(13)用于与轴承座(3)连接，所述支板(12)设有多个，多个支板(12)沿周向间隔布设于所述外环臂(11)和所述内环臂(13)之间并将所述外环臂(11)和所述内环臂(13)连接成一体，其特征在于：所述外环臂(11)的第一端与所述支板(12)在宽度方向上远离所述燃烧室(4)的一侧连接，所述外环臂(11)的第二端用于与外机匣(2)连接，所述外环臂(11)的第一端和第二端之间通过第一弧形结构(111)连接；所述内环臂(13)的第一端与所述支板(12)在宽度方向上靠近所述燃烧室(4)的一侧连接，所述内环臂(13)的第二端通过第二弧形结构(131)换向后沿轴向延伸至所述支板(12)在宽度方向上远离所述燃烧室(4)的一侧并用于与所述轴承座(3)连接。2.根据权利要求1所述的隔热支承机匣，其特征在于，所述内环臂(13)包括与所述第二弧形结构(131)连接并沿所述隔热支承机匣的轴向延伸设置的平直支撑段(132)，所述平直支撑段(132)靠近所述第二弧形结构(131)的一端用于抵接所述轴承座(3)上的碳密封组件(5)，所述平直支撑段(132)远离所述第二弧形结构(131)的一端用于与所述轴承座(3)连接。3.根据权利要求2所述的隔热支承机匣，其特征在于，所述平直支撑段(132)沿周向间隔开设有多个第一应力释放窗口(133)。4.根据权利要求3所述的隔热支承机匣，其特征在于，所述支板(12)沿所述隔热支承机匣的径向设有用于穿设管路(6)的空腔，所述第一应力释放窗口(133)包括正对所述支板(12)设置的第一窗口(133...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶炜，范健学，张志佾，石建成，肖华中，于晶，郭艳龙，
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：