【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冲压空气涡轮领域，尤其涉及一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机。
技术介绍
1、冲压空气涡轮（ram air turbine，简称rat）是飞机上应急的辅助动力装置，当飞机的主动力和辅助动力都出现问题时，作为应急装置提供动力，确保飞机能顺利地返回地面，保障人员生命和财产的安全。冲压空气涡轮按结构分为桨叶式和涵道式，本论文研究对象为桨叶式冲压空气涡轮。
2、当飞机在含有过冷水滴的大气中飞行时，机翼、尾翼、风挡玻璃以及发动机进口部件等迎风表面会发生积冰现象。飞机积冰会严重威胁飞机的飞行安全，因飞机积冰而引发的飞行事故屡见不鲜。飞机结冰会严重威胁飞行安全，而安全性是飞机飞行时最基础的要求，因此，规定飞机必须设计成在所有发动机都失效的情况下仍可操纵，保障安全。
3、同样，当飞机的主动力和辅助动力都出现问题后，作为飞机的应急装置，冲压空气涡轮在含有过冷水滴的大气中工作时，同样会发生结冰现象。结冰后的空气涡轮会影响其工作性能，对飞机飞行安全产生威胁。
4、当前冲压空气涡轮的防冰方法为改变涡轮轮毂型面以影响涡轮附近气流流动，进而影响轮毂及叶片根部附近的结冰。本方案设计一种新的型面，通过气流流动时滞止增温，和引热气增温的方式降低涡轮轮毂和叶片根部的结冰量。
5、本专利技术设计一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机解决如上问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术中的所述缺陷，本专利技术公开一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，它是采用以下技术方案来实现
2、一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，它包括轮毂罩、锥面a、锥面b、内柱面、中心筒、圆筒b、桨叶、圆筒c、挡板、滑套c、转轴a、壳体、热气管，其中轮毂罩内通过固定杆安装有与之形成环形通道的中心筒；轮毂罩迎风端内具有使得进入气流减速增温的内柱面和锥面b；中心筒内旋转配合有与之形成环形空间的圆筒b；轮毂罩和中心筒上的圆槽内旋转配合有两个周向相距180度的桨叶；中心筒内具有在圆筒b驱动下通过对两个桨叶自身初始角度进行微调而提高发电效率的结构；圆筒b内旋转配合有圆筒c；内柱面的环形活动槽内径向运动有若干在圆筒c驱动下对内柱面与中心筒之间环形通道开关的挡板；挡板与圆筒c之间具有传动连接结构；圆筒c内旋转配合有转轴a；中心筒内壁轴向滑动有在转轴a驱动下对中心筒上与锥面b相对的出气槽开关的滑套c；中心筒后端的圆筒a与飞机上安装的壳体旋转配合并与飞机内的发电机传动连接；壳体和中心筒上具有通过壳体上热气管向中心筒内输送热气的结构；轮毂罩的迎风端外侧具有通过向桨叶根部引流防止轮毂罩外侧和桨叶根部结冰的锥面a。
3、作为本技术的进一步改进，所述壳体中旋转配合有与圆筒a垂直且与飞机内发电机传动连接的圆筒f，安装于圆筒f的齿轮o与圆筒a上的齿轮h啮合；圆筒f内旋转配合有与圆筒b垂直且被飞机内电机驱动的圆筒e，安装于圆筒e的齿轮n与安装于圆筒b的齿轮i啮合；圆筒e内旋转配合有与圆筒c垂直且被飞机内电机驱动的圆筒d，安装于圆筒d的齿轮m与安装于圆筒c的齿轮j啮合；圆筒d内旋转配合有与转轴a垂直且被飞机内电机驱动的转轴b，安装于转轴b的齿轮l与安装于转轴a的齿轮k啮合。
4、作为本技术的进一步改进，所述圆筒b与圆筒c之间配合有轴承；圆筒c与转轴a之间配合有轴承；圆筒a与圆筒b之间配合有轴承；圆筒e与圆筒f之间配合有轴承；圆筒e与圆筒d之间配合有轴承，圆筒d与转轴b之间配合有轴承。
5、作为本技术的进一步改进，所述中心筒内通过周向均匀分布的四个固定板安装有与圆筒b旋转配合的环套c，环套c与圆筒b之间配合有轴承。
6、作为本技术的进一步改进，所述转轴a上螺纹配合有螺套b，螺套b通过固定杆与滑套c连接。
7、作为本技术的进一步改进，所述圆筒b上螺纹配合有螺套a，螺套a通过固定杆与轴向滑动于中心筒内壁的滑套a连接；中心筒内通过固定杆安装的环套d内轴向滑动有滑套b，滑套b通过调节弹簧与滑套a上的固定杆连接；滑套b上安装有两个与桨叶一一对应的导座，每个导座内均沿与滑套b轴线和相应桨叶自转轴线垂直的方向滑动有滑块，滑块的圆槽内旋转配合有与相应桨叶的自转轴线平行的转销，转销通过曲柄与相应桨叶连接。
8、作为本技术的进一步改进，所述挡板滑动于轮毂罩上的环板上；安装于挡板的齿条与内柱面上的齿轮g啮合，齿轮g所在轴上的齿轮f与轮毂罩内旋转的齿圈啮合；齿圈与锥面b上周向相距180的两个齿轮e啮合，每个齿轮e所在轴上的齿轮d与中心筒上的齿轮c啮合，每个齿轮c所在轴上的齿轮b与圆筒c上的齿轮a啮合。
9、作为本技术的进一步改进，所述中心筒后端具有与其内连通且与壳体旋转配合的环形进气槽，进气槽通过壳体上的热气通道与壳体外的环管连通，环管与热气管连通。
10、作为本技术的进一步改进，所述中心筒外侧具有与全部挡板配合的环形插槽；齿轮i与圆筒b之间配合有单向离合器，齿轮j与圆筒c之间配合有单向离合器，齿轮k与转轴a之间配合有单向离合器。
11、作为本技术的进一步改进，所述锥面a母线与其轴线的夹角为5度；锥面b和内柱面与轮毂罩形成的空间内填充有导热材料。
12、桨叶与轮毂罩上的环套a旋转配合。转轴a与中心筒迎风端内的环套b旋转配合。
13、相对于传统的冲压空气涡轮，本专利技术中轮毂罩上的锥面a可以使得本专利技术中的桨叶叶根和轮毂罩在其设计的高度和速度下不易结冰。
14、本专利技术中轮毂罩前端内的柱面和锥面b与中心筒之间形成的环形通道在非设计高度和速度下打开，迎面气流经环形通道进入因流通截面增大而减速，使得气流静温增加，从而对轮毂罩内的锥面b加热，锥面b通过填充的导热材料对轮毂罩外的锥面a加热，达到有效防止轮毂罩外结冰的目的。
15、本专利技术在上述两种防结冰失效时驱动滑套c打开中心筒上的出气槽并通过气压机向中心筒内输送热气，热气从出气槽直接进入轮毂罩内对锥面b和锥面a加热，进而达到防止轮毂罩外锥面a结冰的目的。
16、另外，本专利技术根据飞机的飞行任务通过曲柄滑块机构对两个桨叶的初始角度进行调节，使得桨叶以最有效的工作状态工作。桨叶的工作角度在其飞行过程中会根据风速自动微调，以使得桨叶达到最有效的工作状态。
17、本专利技术结构简单，具有较好的使用效果。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：它包括轮毂罩、锥面A、锥面B、内柱面、中心筒、圆筒B、桨叶、圆筒C、挡板、滑套C、转轴A、壳体、热气管，其中轮毂罩内通过固定杆安装有与之形成环形通道的中心筒；轮毂罩迎风端内具有使得进入气流减速增温的内柱面和锥面B；中心筒内旋转配合有与之形成环形空间的圆筒B；轮毂罩和中心筒上的圆槽内旋转配合有两个周向相距180度的桨叶；中心筒内具有在圆筒B驱动下通过对两个桨叶自身初始角度进行微调而提高发电效率的结构；圆筒B内旋转配合有圆筒C；内柱面的环形活动槽内径向运动有若干在圆筒C驱动下对内柱面与中心筒之间环形通道开关的挡板；挡板与圆筒C之间具有传动连接结构；圆筒C内旋转配合有转轴A；中心筒内壁轴向滑动有在转轴A驱动下对中心筒上与锥面B相对的出气槽开关的滑套C；中心筒后端的圆筒A与飞机上安装的壳体旋转配合并与飞机内的发电机传动连接；壳体和中心筒上具有通过壳体上热气管向中心筒内输送热气的结构；轮毂罩的迎风端外侧具有通过向桨叶根部引流防止轮毂罩外侧和桨叶根部结冰的锥面A。
2.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在
3.根据权利要求2所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述圆筒B与圆筒C之间配合有轴承；圆筒C与转轴A之间配合有轴承；圆筒A与圆筒B之间配合有轴承；圆筒E与圆筒F之间配合有轴承；圆筒E与圆筒D之间配合有轴承，圆筒D与转轴B之间配合有轴承。
4.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述中心筒内通过周向均匀分布的四个固定板安装有与圆筒B旋转配合的环套C，环套C与圆筒B之间配合有轴承。
5.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述转轴A上螺纹配合有螺套B，螺套B通过固定杆与滑套C连接。
6.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述圆筒B上螺纹配合有螺套A，螺套A通过固定杆与轴向滑动于中心筒内壁的滑套A连接；中心筒内通过固定杆安装的环套D内轴向滑动有滑套B，滑套B通过调节弹簧与滑套A上的固定杆连接；滑套B上安装有两个与桨叶一一对应的导座，每个导座内均沿与滑套B轴线和相应桨叶自转轴线垂直的方向滑动有滑块，滑块的圆槽内旋转配合有与相应桨叶的自转轴线平行的转销，转销通过曲柄与相应桨叶连接。
7.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述挡板滑动于轮毂罩上的环板上；安装于挡板的齿条与内柱面上的齿轮G啮合，齿轮G所在轴上的齿轮F与轮毂罩内旋转的齿圈啮合；齿圈与锥面B上周向相距180的两个齿轮E啮合，每个齿轮E所在轴上的齿轮D与中心筒上的齿轮C啮合，每个齿轮C所在轴上的齿轮B与圆筒C上的齿轮A啮合。
8.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述中心筒后端具有与其内连通且与壳体旋转配合的环形进气槽，进气槽通过壳体上的热气通道与壳体外的环管连通，环管与热气管连通。
9.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述中心筒外侧具有与全部挡板配合的环形插槽；齿轮I与圆筒B之间配合有单向离合器，齿轮J与圆筒C之间配合有单向离合器，齿轮K与转轴A之间配合有单向离合器。
10.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述锥面A母线与其轴线的夹角为5度；锥面B和内柱面与轮毂罩形成的空间内填充有导热材料。
...【技术特征摘要】
1.一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：它包括轮毂罩、锥面a、锥面b、内柱面、中心筒、圆筒b、桨叶、圆筒c、挡板、滑套c、转轴a、壳体、热气管，其中轮毂罩内通过固定杆安装有与之形成环形通道的中心筒；轮毂罩迎风端内具有使得进入气流减速增温的内柱面和锥面b；中心筒内旋转配合有与之形成环形空间的圆筒b；轮毂罩和中心筒上的圆槽内旋转配合有两个周向相距180度的桨叶；中心筒内具有在圆筒b驱动下通过对两个桨叶自身初始角度进行微调而提高发电效率的结构；圆筒b内旋转配合有圆筒c；内柱面的环形活动槽内径向运动有若干在圆筒c驱动下对内柱面与中心筒之间环形通道开关的挡板；挡板与圆筒c之间具有传动连接结构；圆筒c内旋转配合有转轴a；中心筒内壁轴向滑动有在转轴a驱动下对中心筒上与锥面b相对的出气槽开关的滑套c；中心筒后端的圆筒a与飞机上安装的壳体旋转配合并与飞机内的发电机传动连接；壳体和中心筒上具有通过壳体上热气管向中心筒内输送热气的结构；轮毂罩的迎风端外侧具有通过向桨叶根部引流防止轮毂罩外侧和桨叶根部结冰的锥面a。
2.根据权利要求1所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述壳体中旋转配合有与圆筒a垂直且与飞机内发电机传动连接的圆筒f，安装于圆筒f的齿轮o与圆筒a上的齿轮h啮合；圆筒f内旋转配合有与圆筒b垂直且被飞机内电机驱动的圆筒e，安装于圆筒e的齿轮n与安装于圆筒b的齿轮i啮合；圆筒e内旋转配合有与圆筒c垂直且被飞机内电机驱动的圆筒d，安装于圆筒d的齿轮m与安装于圆筒c的齿轮j啮合；圆筒d内旋转配合有与转轴a垂直且被飞机内电机驱动的转轴b，安装于转轴b的齿轮l与安装于转轴a的齿轮k啮合。
3.根据权利要求2所述的一种具有防冰结构的冲压空气涡轮机，其特征在于：所述圆筒b与圆筒c之间配合有轴承；圆筒c与转轴a之间配合有轴承；圆筒a与圆筒b之间配合有轴承；圆筒e与圆筒f之间配合有轴承；圆筒e与圆筒d之间配合有轴承，圆筒d与转轴b之间配合有轴承。
4.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈天祥，胡娅萍，王彪，虞冬寅，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。