球阀制造技术

本发明专利技术提供球阀

【技术实现步骤摘要】
球阀、管路系统、燃气涡轮发动机及流体输送的控制方法


[0001]本专利技术涉及航空发动机领域，尤其涉及球阀
、
管路系统
、
燃气涡轮发动机及流体输送的控制方法
。

技术介绍

[0002]航空发动机中需要设置较多的引气排气结构，以满足不同部件的引排气需求，气流的输送需要利用管路，现有相关技术是对不同部件设置单独的管路系统，例如对于分流环和短舱的防冰，通常是对分流环和短舱各自配备一套防冰管路系统，如此便导致引排气结构十分复杂，又因空间有限令布置困难，同时还增加了发动机重量
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种球阀
。
[0004]本专利技术的另一目的是提供一种管路系统
。
[0005]本专利技术的又一目的是提供一种燃气涡轮发动机
。
[0006]本专利技术的又一目的是提供一种管路流体输送的控制方法
。
[0007]根据本专利技术一方面的一种球阀，包括：阀壳，包括进口和出口，所述出口包括第一出口
、
第二出口和第三出口；阀芯，包括可与所述进口和所述出口一一对应连通的孔，所述孔包括第一孔
、
第二孔
、
第三孔
、
第四孔，所述第一孔对应连通所述进口，所述第二孔对应连通所述第一出口，所述第三孔对应连通所述第二出口，所述第四孔对应连通所述第三出口；其中，所述阀芯可在所述阀壳内旋转，使得所述第一出口
、
>所述第二出口
、
所述第三出口与对应的所述孔连通的时刻不同以及保持连通的时长不同
。
[0008]本申请的技术方案通过设置可在阀壳内转动的阀芯，在阀芯上开设与阀壳上三个出口可对应连通的孔，形成三条通路通向不同的部件，以实现一个球阀即可完成多个部件的引排气需求，相比于对比方案中设置多个阀的复杂管路布置，本方案不仅节省了安装空间，简化管路布置，有助于提高发动机内部的空间利用率，而且所需部件少，减轻了发动机的重量
。
另外，在出口与孔连通的过程中，可控制阀芯旋转来控制出口与孔连通面积的大小以实现流量无级可调
。
因此，本案实现了采用单个球阀即可在航空发动机中对压气机引气输送至短舱
、
分流环以及起动放气的三条流路的耦合控制，保证了满足航空发动机工况的要求，流路的对应管路可以在布置空间中灵活设置，简化了引气排气结构，优化了发动机的空间布置以及减轻了发动机重量
。
[0009]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述球阀包括第一状态
、
第二状态
、
第三状态
、
第四状态：在所述第一状态，所述出口与对应的所述孔未连通；在所述第二状态，所述第一出口与所述第二孔连通，所述第二出口
、
所述第三出口未与对应的所述孔连通；在所述第三状态，所述第三出口与所述第四孔连通，所述第一出口
、
所述第二出口未与对应的所述孔连通；在所述第四状态，所述第二出口
、
所述第三出口与对应的所述孔连通，所述第一出口未与所述第二孔连通
。
[0010]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述阀壳
、
所述阀芯为空心球体
。
[0011]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述第二孔
、
所述第三孔
、
所述第四孔的开孔面积大小不同
。
[0012]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述第二孔的开孔面积小于所述第三孔的开孔面积，所述第三孔的开孔面积小于第四孔的开孔面积，所述第一出口用于发动机起动放气，所述第二出口用于分流环防冰引气，所述第三出口用于短舱防冰引气
。
[0013]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述进口的法线与所述阀芯的旋转轴线重合，所述第一孔为圆形，所述第二孔
、
第三孔
、
第四孔为矩形
。
[0014]在所述的球阀的一个或多个实施例中，所述球阀还包括控制器，所述控制器通过贯穿所述阀壳
、
所述阀芯的控制孔与所述阀壳
、
所述阀芯连接，以控致所述阀芯相对于所述阀壳转动，所述控制孔的法线与所述第一孔
、
所述进口的法线重合
。
[0015]根据本专利技术另一方面的一种管路系统，包括如上所述的球阀以及第一引气管
、
第二引气管
、
第三引气管
、
排气喷口，所述第一引气管与所述球阀的进口连通，所述第二引气管与所述球阀的第二出口连通，所述第三引气管与所述球阀的第三出口连通，所述排气喷口与所述球阀的第一出口连通
。
[0016]根据本专利技术又一方面的一种燃气涡轮发动机，包括如上所述的管路系统以及压气机
、
分流环
、
短舱
、
核心舱，所述管路系统的第一引气管与所述压气机连通，所述管路系统的第二引气管与所述分流环连通，所述管路系统的第三引气管与所述短舱连通，所述管路系统的排气喷口与所述核心舱连通
。
[0017]根据本专利技术又一方面的一种管路流体输送的控制方法，包括：采用如上所述的球阀，在需控制的管路间设置单个所述球阀；所述球阀的阀芯在阀壳内旋转，控制流体在不同时刻通过各个出口以及通过的时长和流量大小
。
[0018]在所述的控制方法的一个或多个实施例中，所述流体为从高压压气机中引出的热气
。
附图说明
[0019]本专利技术上述的以及其他的特征
、
性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，需要注意的是，这些附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术实际要求的保护范围构成限制，其中：
[0020]图1为一实施例的球阀的结构示意图；
[0021]图2为一实施例的阀壳与控制器的结构示意图；
[0022]图3为一实施例的阀芯与控制器的结构示意图
[0023]图4为一实施例的阀芯的结构示意图；
[0024]图5为一实施例的燃气涡轮发动机的结构示意图；
[0025]图6为一实施例的排气喷口的结构示意图
。
[0026]附图标记：
[0027]1000
‑
燃气涡轮发动机；
[0028]100
‑
球阀；
[0029]1‑
阀壳，
11
‑
进口，
10
‑
出口，
101
‑
第一出口，
102
‑
第二出口，
103
‑
第三出口，
12
‑
接口；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种球阀，其特征在于，包括：阀壳，包括进口和出口，所述出口包括第一出口
、
第二出口和第三出口；阀芯，包括可与所述进口和所述出口一一对应连通的孔，所述孔包括第一孔
、
第二孔
、
第三孔
、
第四孔，所述第一孔对应连通所述进口，所述第二孔对应连通所述第一出口，所述第三孔对应连通所述第二出口，所述第四孔对应连通所述第三出口；其中，所述阀芯可在所述阀壳内旋转，使得所述第一出口
、
所述第二出口
、
所述第三出口与对应的所述孔连通的时刻不同以及保持连通的时长不同
。2.
根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述球阀包括第一状态
、
第二状态
、
第三状态
、
第四状态：在所述第一状态，所述出口与对应的所述孔未连通；在所述第二状态，所述第一出口与所述第二孔连通，所述第二出口
、
所述第三出口未与对应的所述孔连通；在所述第三状态，所述第三出口与所述第四孔连通，所述第一出口
、
所述第二出口未与对应的所述孔连通；在所述第四状态，所述第二出口
、
所述第三出口与对应的所述孔连通，所述第一出口未与所述第二孔连通
。3.
根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述阀壳
、
所述阀芯为空心球体
。4.
根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述第二孔
、
所述第三孔
、
所述第四孔的开孔面积大小不同
。5.
根据权利要求3所述的球阀，其特征在于，所述第二孔的开孔面积小于所述第三孔的开孔面积，所述第三孔的开孔面积小于第四孔的开孔面积，所述第一出口用于发动机起动放气，所述第二出口用于分流环防冰...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏杰，宋利，陈喆，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：