一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环及方法技术

技术编号：39979626 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-09 01:25

本发明专利技术公开了一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环及方法，属于航空发动机技术，包括机匣，机匣上安装驱动装置的固定端，驱动装置的压缩端连接同步环，同步环滑动连接连杆机构的一端，连杆机构的另一端连接锥齿轮传动机构和双扇叶，双扇叶设置若干个，相邻两个双扇叶镜像对称设置，双扇叶包括母扇叶和子扇叶，子扇叶通过锥齿轮传动机构与母扇叶的表面滑动连接，采用母扇叶加子扇叶的双扇叶型结构，使扇叶的调节角度范围达到了120°，变几何分流环在‑60°母扇叶聚拢状态时子扇叶完全收拢在母扇叶内，在+60°母扇叶扩张状态时子扇叶完全滑出，从而避免了分流环扇叶在120°大范围转动中的机构干涉问题，能够满足变循环发动机多模式的需求。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于航空发动机，具体涉及一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环及方法。

技术介绍

1、高通流双变循环发动机利用大尺度外涵、小尺度核心机、三涵道结构、变几何机构的调节以及不同燃烧室的开闭等特点，可以实现发动机在亚巡飞行的涡扇模式、经济超巡飞行的涡扇模式以及高速飞行的涡喷模式这三种模式的变循环组合。其中，变几何分流环通过调节机构的调节，可以满足高通流双变循环发动机三种模式宽范围变化的涵道比和增压比需求。

2、目前，变循环发动机被认为是下一代战机的理想发动机，但对其中变几何分流环的设计研究还很少。为了适应宽范围涵道比变化的变循环发动机，需要更大角度调节范围的变几何分流环，但随着角度调节范围的增大，机构间互相干涉的问题便会凸显出来。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服变几何分流环随着角度调节范围增大结构之间互相干涉的问题，提出了一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环及方法，可以在120°的宽角度范围内调节，能够满足变循环发动机多模式的需求。

2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：

3、一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，包括机匣，所述机匣上安装驱动装置的固定端，所述驱动装置的压缩端连接同步环，所述同步环滑动连接连杆机构的一端，所述连杆机构的另一端连接锥齿轮传动机构和双扇叶，所述双扇叶设置若干个，相邻两个双扇叶镜像对称设置，所述双扇叶包括母扇叶和子扇叶，所述子扇叶通过锥齿轮传动机构与母扇叶的表面滑动连接。</p>

4、进一步地，所述同步环与连杆机构之间设置滑块，所述同步环上安装第二带孔凸耳，所述第二带孔凸耳固定连接滑块带孔凸耳，所述滑块滑动连接滑轨，所述滑轨在机匣上安装，所述同步环上开设同步环通孔，所述同步环通孔连接机匣导向杆。

5、进一步地，所述连杆机构包括第一连杆、第二连杆、第一连接杆和第二连接杆，所述第一连杆设置中部通孔，所述中部通孔与第一连接杆的端部固定连接，所述第二连杆的一端设置第一通孔，所述第一通孔套设在第一连接杆的杆体上，所述第二连杆的另一端设置第二通孔，所述第二通孔套设在第二连接杆上，所述第二连接杆的端部连接小锥齿轮轴带孔凸耳。

6、进一步地，所述滑块的侧面设置滑块阶梯轴，所述第一连杆的一端设置连杆螺栓孔，所述滑块阶梯轴与连杆螺栓孔连接，所述第一连杆的另一端设置连杆阶梯轴，所述母扇叶上设置滚动轴承座孔，所述连杆阶梯轴与滚动轴承座孔连接。

7、进一步地，所述母扇叶上设置小锥齿轮轴孔和凸字形孔，所述母扇叶的叶内空腔设置第一滚动轴承座孔和第二滚动轴承座孔，所述锥齿轮传动机构包括小锥齿轮、第一大锥齿轮和第二大锥齿轮，所述小锥齿轮在凸字形孔中设置，所述小锥齿轮设置小锥齿轮轴，所述小锥齿轮轴在小锥齿轮轴孔中安装，所述第一大锥齿轮在第一滚动轴承座孔中安装，所述第二大锥齿轮在第二滚动轴承座孔中安装。

8、进一步地，所述小锥齿轮设置有两个，一个小锥齿轮与第一大锥齿轮相接，另一个小锥齿轮和第二大锥齿轮相接。

9、进一步地，所述子扇叶包括第一子扇叶和第二子扇叶，所述第一子扇叶上设置第一限位圆柱台和第一内花键，所述第二子扇叶上设置第二限位圆柱台和第二内花键；所述母扇叶的一面设置第一限位槽口、第一凹槽突起和第二花键轴孔，所述母扇叶的另一面设置第二限位槽口、第二凹槽突起和第一花键轴孔，所述第二大锥齿轮设置第二花键轴，所述第二花键轴通过第二花键轴孔与第一内花键连接，所述第一大锥齿轮设置第一花键轴，所述第一花键轴通过第一花键轴孔与第二内花键连接，所述第一限位圆柱台与第一限位槽口卡接，所述第一凹槽突起与第一子扇叶的表面接触，所述第二限位圆柱台与第二限位槽口卡接，所述第二凹槽突起与第二子扇叶的表面接触。

10、进一步地，所述驱动装置包括液压作动筒，所述液压作动筒与同步环连接，所述机匣上设置液压作动筒支座，所述液压作动筒在液压作动筒支座上固定安装，所述同步环连接活塞杆，所述同步环上安装第一带孔凸耳，所述活塞杆的一端在液压作动筒的内腔中安装，所述活塞杆的活塞杆头与第一带孔凸耳固定连接。

11、进一步地，所述机匣设置在高通流双变循环发动机的内外涵道之间，所述机匣设置机匣铰链孔，所述母扇叶设置扇叶铰链孔和螺栓凸台，所述机匣铰链孔与扇叶铰链孔铰接铰链轴，所述铰链轴上设置铰链轴螺栓孔，所述螺栓凸台与铰链轴螺栓孔连接。

12、一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环的调节方法，包括以下步骤：驱动装置的往复运动拉动同步环往复运动，同步环通过连杆机构带动母扇叶旋转，母扇叶通过锥齿轮传动机构带动子扇叶移动，当子扇叶完全展开时，变几何分流环处于母扇叶扩张状态，当子扇叶完全收拢时，变几何分流环处于母扇叶聚拢状态，扩张状态与聚拢状态之间母扇叶旋转120°。

13、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：

14、本专利技术提出的一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，在扩张状态时子扇叶的完全滑出可以有效填补母扇叶之间空隙，最大程度上保证分流效果，以适应变循环发动机不同模式下的涵道比需求。

15、本专利技术提出的一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，采用锥齿轮传动和连杆传动相配合，只采用单一动力源便可以同步实现母扇叶和子扇叶的转动。

16、本专利技术提出的一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环的调节方法，采用母扇叶加子扇叶的双扇叶型结构，使扇叶的调节角度范围达到了120°，变几何分流环在-60°母扇叶聚拢状态时子扇叶完全收拢在母扇叶内，在+60°母扇叶扩张状态时子扇叶完全滑出，从而避免了分流环扇叶在120°大范围转动中的机构干涉问题，能够满足变循环发动机多模式的需求。

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【技术保护点】

1.一种高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，包括机匣(1)，所述机匣(1)上安装驱动装置的固定端，所述驱动装置的压缩端连接同步环(2)，所述同步环(2)滑动连接连杆机构的一端，所述连杆机构的另一端连接锥齿轮传动机构和双扇叶，所述双扇叶设置若干个，相邻两个双扇叶镜像对称设置，所述双扇叶包括母扇叶(7)和子扇叶，所述子扇叶通过锥齿轮传动机构与母扇叶(7)的表面滑动连接。

2.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述同步环(2)与连杆机构之间设置滑块(11)，所述同步环(2)上安装第二带孔凸耳(2-2)，所述第二带孔凸耳(2-2)固定连接滑块带孔凸耳(11-1)，所述滑块(11)滑动连接滑轨(1-3)，所述滑轨(1-3)在机匣(1)上安装，所述同步环(2)上开设同步环通孔(2-3)，所述同步环通孔(2-3)连接机匣导向杆(1-1)。

3.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆(12)、第二连杆(13)、第一连接杆(16)和第二连接杆(19)，所述第

4.根据权利要求2或3所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述滑块(11)的侧面设置滑块阶梯轴(11-2)，所述第一连杆(12)的一端设置连杆螺栓孔(12-1)，所述滑块阶梯轴(11-2)与连杆螺栓孔(12-1)连接，所述第一连杆(12)的另一端设置连杆阶梯轴(12-3)，所述母扇叶(7)上设置滚动轴承座孔(7-7)，所述连杆阶梯轴(12-3)与滚动轴承座孔(7-7)连接。

5.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述母扇叶(7)上设置小锥齿轮轴孔(7-3)和凸字形孔(7-8)，所述母扇叶(7)的叶内空腔设置第一滚动轴承座孔(7-4-1)和第二滚动轴承座孔(7-4-2)，所述锥齿轮传动机构包括小锥齿轮(14)、第一大锥齿轮(15)和第二大锥齿轮(17)，所述小锥齿轮(14)在凸字形孔(7-8)中设置，所述小锥齿轮(14)设置小锥齿轮轴(14-2)，所述小锥齿轮轴(14-2)在小锥齿轮轴孔(7-3)中安装，所述第一大锥齿轮(15)在第一滚动轴承座孔(7-4-1)中安装，所述第二大锥齿轮(17)在第二滚动轴承座孔(7-4-2)中安装。

6.根据权利要求5所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述小锥齿轮(14)设置有两个，一个小锥齿轮(14)与第一大锥齿轮(15)相接，另一个小锥齿轮(14)和第二大锥齿轮(17)相接。

7.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述子扇叶包括第一子扇叶(8)和第二子扇叶(9)，所述第一子扇叶(8)上设置第一限位圆柱台(8-1)和第一内花键(8-2)，所述第二子扇叶(9)上设置第二限位圆柱台(9-1)和第二内花键(9-2)；所述母扇叶(7)的一面设置第一限位槽口(7-1-1)、第一凹槽突起(7-2-1)和第二花键轴孔(7-9)，所述母扇叶(7)的另一面设置第二限位槽口(7-1-2)、第二凹槽突起(7-2-2)和第一花键轴孔(7-10)，所述第二大锥齿轮(17)设置第二花键轴(17-1)，所述第二花键轴(17-1)通过第二花键轴孔(7-9)与第一内花键(8-2)连接，所述第一大锥齿轮(15)设置第一花键轴(15-1)，所述第一花键轴(15-1)通过第一花键轴孔(7-10)与第二内花键(9-2)连接，所述第一限位圆柱台(8-1)与第一限位槽口(7-1-1)卡接，所述第一凹槽突起(7-2-1)与第一子扇叶(8)的表面接触，所述第二限位圆柱台(9-1)与第二限位槽口(7-1-2)卡接，所述第二凹槽突起(7-2-2)与第二子扇叶(9)的表面接触。

8.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述驱动装置包括液压作动筒(4)，所述液压作动筒(4)与同步环(2)连接，所述机匣(1)上设置液压作动筒支座(1-2)，所述液压作动筒(4)在液压作动筒支座(1-2)上固定安装，所述同步环(2)连接活塞杆(3)，所述同步环(2)上安装第一带孔凸耳(2-1)，...

【技术特征摘要】

3.根据权利要求1所述的高通流双变循环发动机双扇叶型变几何分流环，其特征在于，所述连杆机构包括第一连杆(12)、第二连杆(13)、第一连接杆(16)和第二连接杆(19)，所述第一连杆(12)设置中部通孔(12-2)，所述中部通孔(12-2)与第一连接杆(16)的端部固定连接，所述第二连杆(13)的一端设置第一通孔(13-1)，所述第一通孔(13-1)套设在第一连接杆(16)的杆体上，所述第二连杆(13)的另一端设置第二通孔(13-2)，所述第二通孔(13-2)套设在第二连接杆(19)上，所述第二连接杆(19)的端部连接小锥齿轮轴带孔凸耳(14-1)。

6.根据权利要求5所述的高通流双变循环发动机双扇...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗慧慧，张朝勃，金泽熙，刘金鑫，宋志平，陈雪峰，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：

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