[發明專利]一種變循環發動機可調機構中的滾輪滑塊平動式前涵道引射器

有效

• 申請號: 201410169521.X
• 申請日: 2014-04-24
• 公開（公告）號: CN103925114A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 胡殿印;毛建興;陳宇竹;王榮橋;梅文斌
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: F02K1/28
• 分類號: F02K1/28
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 孟卜娟;盧紀

技術領域

本發明涉及一種變循環發動機可調機構中的平動式前涵道引射器，用于改變發動機工作狀態以適應不同的飛行條件，屬于航空航天技術中的高性能燃氣渦輪發動機技術領域。

背景技術

國外變循環發動機設計起步于20世紀70年代，而國內變循環發動機設計于本世紀才開始進行。變循環發動機的可調機構主要包括三部分：模式轉換閥、前涵道引射器、后涵道引射器，其中前涵道引射器位于中間加力風扇之后、內外涵道之間，與模式轉換閥、后涵道引射器配合調節，實現發動機在渦扇和渦噴兩種循環模式之間的轉換，使發動機在更寬廣的工作范圍內具有最優性能，是可調機構中必不可少的一部分。

美國專利US?Patent4010608于1977年提出一種張開式前涵道引射器，將作動筒與閥門片直接相連，通過杠桿結構實現閥門片的開關，雖然結構簡單，但其缺點是將作動筒置于發動機內部的腔體，安裝、拆卸、維修不便；每個閥門片需提供單獨的作動筒進行驅動，驅動系統中量較大。

美國專利US?Patent4175384于1979年提出一種平動式前涵道引射器，將作動筒與閥體直接相連，通過作動筒桿的推拉實現閥體的開關，雖然其結構簡單，但缺點是將作動筒置于發動機內部的腔體，安裝、拆卸、維修不便。

美國專利US?Patent4409788于1983年提出一種平動式前涵道引射器，將作動筒外置與機匣，便于安裝、拆卸、維修，且不阻礙涵道內的氣流流動。但其缺點是對于閥體與內機匣的支撐方式未做詳細設計，閥體與內機匣之間存在較大的摩擦面積，移動阻力較大。

美國專利US?Patent5680754于1997年提出一種平動式前涵道引射器，將作動筒與閥體直接相連，通過作動筒桿的推拉實現閥體的開關，結構簡單；將閥體通過較小的摩擦面支撐于內機匣，降低了閥體運動時的摩擦力。但其缺點是將作動筒置于發動機內部的腔體，安裝、拆卸、維修不便。

中國專利200910242865.8于2009年提出了一種平動式前涵道引射器，將作動筒與閥體直接相連，通過作動筒桿的推拉實現閥體的開關，結構簡單；將閥體通過石墨塊支撐于內機匣，降低了閥體運動時的摩擦力。但其缺點是將作動筒置于外涵流道內，阻礙氣流流動，且安裝、拆卸、維修不便；石墨塊較小的接觸面積并不能提供穩定支撐。

綜上，上述現有技術普遍存在的不足和缺點包括：作動機構位于發動機內部腔體而安裝、拆卸、維修不便，或位于流道內部而阻礙氣流流動；閥體支撐于內機匣，采用面接觸、線接觸摩擦阻力較大，或采用石墨塊支撐，但減磨效果、支撐效果有限。

發明內容

本發明的技術解決問題是：為克服現有技術在作動機構位置、閥體運動形式和支撐形式方面的不足，提供一種變循環發動機可調機構中的滾輪滑塊平動式前涵道引射器，通過作動機構驅動，可使發動機內、外涵道之間的引射涵道出口面積連續可調，機構簡單，零件數量少，重量輕，具有更高的穩定性和可靠性。

本發明的技術解決方案是：一種變循環發動機可調機構中的滾輪滑塊平動式前涵道引射器，其特征在于：外機匣、內機匣、作動筒、連臂、轉軸、套筒、軸承、軸承座、彈性擋圈、閥體、弧形滑塊、支點滑塊、關節軸承；作動筒后方關節軸承固定于外機匣外表面；作動筒桿端關節軸承與連臂連接；連臂與轉軸通過面接觸配合，并通過螺栓壓緊；軸承安裝于軸承座內，軸承座下方設計有彈性擋圈用以定位，固定于外機匣上；連臂與軸承之間通過套筒進行定位；轉軸分為圓柱結構和梁結構兩部分，圓柱結構為空心，梁結構一端安裝有關節軸承，關節軸承與閥體上的導槽配合，用以推動閥體；閥體周向分瓣，通過承擔主要支撐作用的弧形滑塊和輔助支撐作用的支點滑塊支撐于內機匣；弧形滑塊、支點滑塊均安裝于內機匣；所述作動筒、連臂、轉軸、套筒、軸承、軸承座、彈性擋圈、關節軸承、閥體上的導槽共同構成組件A；組件A周向分布多處，相互之間無連接關系，每個組件A能夠單獨提供動力；弧形滑塊、支點滑塊構成組件B，組件B周向分布多處，共同完成閥體支撐。

所述連臂和轉軸的梁結構，通過改變兩部分的長度之比，即可直接改變作動筒調節行程與閥體移動距離之比。

所述組件A周向均布4處，用以均勻提供閥體驅動力；所述組件B周向均布4處，用以均勻提供閥體支撐。

本發明為一種變循環發動機可調機構中的平動式前涵道引射器，通過作動機構控制，可以使發動機內、外涵道之間的引射涵道出口流道面積在一定范圍內連續可調，其優點如下：

（1）將作動筒放置于機匣外部，僅使流道內部存在較少的零部件，從而有效地降低了作動機構對于流道氣流的不利影響，安裝、拆卸、維修方便；