[發(fā)明專利]變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)控制式模式轉(zhuǎn)換閥

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910091284.9
• 申請(qǐng)日: 2009-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101624937A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-01-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉陽(yáng);王榮橋;胡殿印;劉洪波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C9/00
• 分類號(hào): F02C9/00
• 代理公司: 北京慧泉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛(ài)華

(一)技術(shù)領(lǐng)域

變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是正在研制中的高性能航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。本發(fā)明涉及一種變循環(huán)發(fā)動(dòng) 機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)控制式模式轉(zhuǎn)換閥，屬于航空航天技術(shù)中的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。

(二)背景技術(shù)

變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)就是指在同一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)上通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)一些部件的幾何形狀、尺寸或位置的 改變可以實(shí)現(xiàn)不同熱力循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)是一種具有優(yōu)秀綜合性能的推 進(jìn)系統(tǒng)，本發(fā)明所針對(duì)的變循環(huán)方案是：綜合了渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)優(yōu)點(diǎn)的變 循環(huán)方案，可根據(jù)飛行條件的不同，通過(guò)多個(gè)部件的幾何調(diào)節(jié)在較大范圍內(nèi)改變涵道比從而 使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換成單涵道渦輪噴氣式或雙涵道渦輪風(fēng)扇式兩種不同的工作模式。從飛機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī) 設(shè)計(jì)理念可知，渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)的超音速性能良好，單位推力大，大馬赫數(shù)飛行時(shí)耗油率相對(duì)較 低；渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)則具有良好的亞音速性能，低馬赫數(shù)飛行時(shí)耗油率相對(duì)較低，但單位推力較 小，所以同傳統(tǒng)的渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)和渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)相比，變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)能在更寬廣的工作范圍內(nèi)具 有最優(yōu)性能。

目前國(guó)外已經(jīng)研制出實(shí)現(xiàn)這種變循環(huán)方案的驗(yàn)證機(jī)，但其實(shí)現(xiàn)方式和具體結(jié)構(gòu)形式都是 嚴(yán)格保密的。而我國(guó)在這方面的研究才剛剛起步，還處于變循環(huán)原理的研究階段。所以目前 實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)變循環(huán)的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的較為完善合理的結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)還未見(jiàn)文獻(xiàn)記載。

(三)發(fā)明內(nèi)容

1、目的：

本發(fā)明的目的是提供一種變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)控制式模式轉(zhuǎn)換閥，它與 變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的可調(diào)前涵道引射器和可調(diào)后涵道引射器等其它模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的配合調(diào)節(jié)可以 實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)在渦輪風(fēng)扇和渦輪噴氣兩種循環(huán)模式之間的轉(zhuǎn)換，使發(fā)動(dòng)機(jī)在更寬廣的工作范圍 內(nèi)具有最優(yōu)性能。

2、技術(shù)方案：

本發(fā)明一種變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的被動(dòng)控制式模式轉(zhuǎn)換閥，它是由：外機(jī)匣環(huán) 形腔體、鉸接凸耳、鉸接銷軸、彈簧卡、調(diào)節(jié)片和承力幅板上的凹槽組成，并與承力幅板和 內(nèi)外涵道分流機(jī)匣配合工作。它位于內(nèi)外涵道分流機(jī)匣外環(huán)，外涵道入口處。

所述外機(jī)匣環(huán)形腔體，見(jiàn)圖1，其形狀是一個(gè)中空的圓柱環(huán)形腔體，它位于發(fā)動(dòng)機(jī)承力幅 板外環(huán)與外機(jī)匣毗鄰相連，它的環(huán)形腔體被8個(gè)均布的承力幅板分隔成8個(gè)子腔體，這些腔 體用于容納發(fā)動(dòng)機(jī)在雙涵道模式下工作時(shí)處于打開(kāi)狀態(tài)的模式轉(zhuǎn)換閥調(diào)節(jié)片；

所述鉸接凸耳，見(jiàn)圖9，每組由兩塊頭部呈半圓形、中間有通孔的板材組成，它的底部平 面與外機(jī)匣環(huán)形腔體的前端內(nèi)壁面相連，它共有32組；用于固定鉸接銷軸，并通過(guò)鉸接銷軸 來(lái)連接調(diào)節(jié)片；

所述鉸接銷軸，是一根圓柱形銷軸，它穿過(guò)鉸接凸耳和調(diào)節(jié)片鉸接頭上的中心通孔，起 連接作用，它有32根；

所述彈簧卡，見(jiàn)圖4，它是頭部呈矩形框狀、中部呈大半圓形、尾部呈矩形的纏繞式卡簧； 它的頭部套在調(diào)節(jié)片鉸接頭的方形處，它的中部纏繞在調(diào)節(jié)片鉸接頭的圓形處，安裝形式詳 見(jiàn)圖5；整個(gè)彈簧卡根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)所處的不同工作模式，可以隨著調(diào)節(jié)片在外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi) 繞鉸接銷軸作圓周運(yùn)動(dòng)，在調(diào)節(jié)片打開(kāi)后收到外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)時(shí)彈簧卡的尾部與外機(jī)匣環(huán) 形腔體頂部?jī)?nèi)壁面接觸，此過(guò)程中彈簧卡被壓縮對(duì)調(diào)節(jié)片產(chǎn)生回復(fù)力；它共有32個(gè)，它的作 用是提供可以使調(diào)節(jié)片回到平衡位置的回復(fù)力，防止調(diào)節(jié)片打開(kāi)后貼在外機(jī)匣腔體內(nèi)壁面進(jìn) 入卡死狀態(tài)而無(wú)法完成關(guān)閉動(dòng)作，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上滿足：當(dāng)調(diào)節(jié)片處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)彈簧卡與外 機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)壁脫離接觸，當(dāng)調(diào)節(jié)片處于平衡位置的中間狀態(tài)時(shí)彈簧卡與外機(jī)匣環(huán)形腔體 內(nèi)壁剛有接觸，而當(dāng)調(diào)節(jié)片處于打開(kāi)狀態(tài)收到外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)時(shí)彈簧卡被壓縮變形。所以， 調(diào)節(jié)片在關(guān)閉位置和平衡位置間運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧卡不產(chǎn)生任何力，而當(dāng)調(diào)節(jié)片在打開(kāi)位置和平衡 位置間運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧卡將對(duì)調(diào)節(jié)片產(chǎn)生向平衡位置運(yùn)動(dòng)的回復(fù)力。彈簧卡所產(chǎn)生的回復(fù)力的大 小要根據(jù)具體型號(hào)合理設(shè)計(jì)，以使模式轉(zhuǎn)換閥處于打開(kāi)狀態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)片在氣動(dòng)力和彈簧卡產(chǎn)生 的回復(fù)力的共同作用下可以位于外機(jī)匣環(huán)形腔體內(nèi)，圖6、圖7、圖8所示的分別為模式轉(zhuǎn)換 閥調(diào)節(jié)片處于關(guān)閉狀態(tài)、處于平衡位置的中間狀態(tài)和打開(kāi)狀態(tài)；