[實(shí)用新型]一種渦輪風(fēng)扇排氣裝置的殼體結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520166252.1
• 申請日: 2015-03-23
• 公開（公告）號: CN204627747U
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 柳毅;朱桂龍;趙賀;高小弟;高國君;朱亮
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇美龍航空部件有限公司
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00
• 代理公司: 常州市維益專利事務(wù)所 32211
• 代理人: 金輝

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種殼體結(jié)構(gòu)，尤其是一種渦輪風(fēng)扇排氣裝置的殼體結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

渦輪風(fēng)扇排氣裝置殼體(以下簡稱“殼體”)安裝在發(fā)動機(jī)短艙(非氣密艙)，用于連接空氣渦輪組件風(fēng)扇端和初級散熱器，將完成熱交換的外界沖壓空氣引導(dǎo)到風(fēng)扇端，并引導(dǎo)氣流排出，安裝位置如圖1所示。

殼體作為非氣密艙的機(jī)載設(shè)備，振動、濕熱、高低溫等環(huán)境因素大大限制了材料的選擇。按照現(xiàn)有工藝，殼體大多是采用鋁合金制造。由于成型工藝及成本控制的原因，現(xiàn)有鋁合金殼體無法整體成型，現(xiàn)行的方法是根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將殼體拆分成四到五部分分別成型，然后以鉚接形式裝配在一起。

針對拆分后零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制造不同的工裝(模具、夾具等)通過沖壓成型、輥彎成型、焊接、熱處理、表面處理等一系列工藝過程完成零件的加工。殼體裝配時，裝配面(密封面)多為曲面，曲面本身的密封就存在困難，同時鉚接結(jié)構(gòu)影響了應(yīng)力分布，降低了殼體本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，而且鉚接結(jié)構(gòu)本身是無法密封的，只能在接縫外部采取密封措施。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：基于上述問題，提供一種整體重量輕，零件結(jié)構(gòu)完整性好，剛、強(qiáng)度損失少，制造與裝配簡單，密封形式易于實(shí)現(xiàn)，抗疲勞性能較好，疲勞壽命高的渦輪風(fēng)扇排氣裝置的殼體結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種渦輪風(fēng)扇排氣裝置的殼體結(jié)構(gòu)，該殼體結(jié)構(gòu)由左殼體和右殼體兩部分螺栓連接構(gòu)成，殼體的厚度為1.3～2.0mm，所述左殼體和右殼體均由T700碳纖維復(fù)合材料一體成型而成，左殼體和右殼體都包括一個半圓筒結(jié)構(gòu)和位于半圓筒結(jié)構(gòu)下方的支撐板結(jié)構(gòu)，所述半圓筒結(jié)構(gòu)的上端接頭處設(shè)有一下陷處，支撐板結(jié)構(gòu)上具有若干壓窩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述半圓筒結(jié)構(gòu)和支撐板結(jié)構(gòu)的邊沿設(shè)有裝配連接邊，所述裝配連接邊的厚度為2.1～2.7mm，半圓筒結(jié)構(gòu)和支撐板結(jié)構(gòu)上靠近裝配連接邊處具有11～13mm的厚度過渡區(qū)。

進(jìn)一步地，所述左殼體的支撐板結(jié)構(gòu)上開設(shè)有觀察窗。

更進(jìn)一步地，所述觀察窗的邊沿設(shè)有一圈密封墊，觀察窗上設(shè)有蓋板。

進(jìn)一步地，所述半圓筒結(jié)構(gòu)上開設(shè)有若干加強(qiáng)區(qū)，加強(qiáng)區(qū)邊沿的厚度為2.1～2.7mm，靠近邊沿處也具有11～13mm的厚度過渡區(qū)。此加強(qiáng)區(qū)用于連接機(jī)身，連接方式為在加強(qiáng)區(qū)上螺栓連接金屬連接件，連接件上再按照其他連接方式連接在機(jī)身上。

殼體的設(shè)計采用等代原則，即在保證殼體連接接口不變的基礎(chǔ)上將殼體分為左殼體、右殼體、密封墊、觀察窗蓋板四部分。殼體采用變厚度設(shè)計，整體設(shè)計厚度1.3～2.0mm?mm，裝配區(qū)域厚度2.1～2.7mm，并預(yù)留11～13mm厚度過渡區(qū)，如此既可保證整體的應(yīng)力分布均勻，避免局部應(yīng)力集中引起的破壞，又能有效控制整體重量。半圓筒結(jié)構(gòu)的上端接頭處設(shè)有一下陷處，一方面保留了頂端接頭與飛機(jī)的裝配空間，另一方面保證了翻邊的連續(xù)性，此設(shè)計大大增加了結(jié)構(gòu)的剛、強(qiáng)度。為提高殼體局部的剛度，支撐板結(jié)構(gòu)上具有若干壓窩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的有益效果是：殼體主要材料選用T700碳纖維復(fù)合材料，相對?于鋁合金，比強(qiáng)度、比模量均高出數(shù)倍，濕熱、高低溫等環(huán)境下力學(xué)性能損失也較低，且抗疲勞性能優(yōu)異，可靠性更高；

殼體左右兩部分單獨(dú)成型，然后用螺栓連接在一起，此結(jié)構(gòu)相對于原有結(jié)構(gòu)一方面減少了零件數(shù)量、降低成型工藝的難度，且零件整體性好，剛強(qiáng)度損失較少；另一方面也避免了內(nèi)腔整流筒及其支架裝配時沒有操作空間的問題，減低裝配的難度；

相對于原有的鋁合金結(jié)構(gòu)，復(fù)合材料殼體接頭只有一個裝配面(密封面)，且裝配面為平面，相對于鋁合金結(jié)構(gòu)的接縫外密封，縫內(nèi)密封形式簡單、易于實(shí)現(xiàn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1本實(shí)用新型安裝位置示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的右視圖。

圖4是圖2的主視圖。

圖5是圖4中A-A方向上的剖視圖。

圖6是圖4中B-B方向上的剖視圖。

圖7是本實(shí)用新型中左殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本實(shí)用新型中右殼體的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.左殼體，2.右殼體，3.半圓筒結(jié)構(gòu)，4.支撐板結(jié)構(gòu)，5.下陷處，6.壓窩加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，7.裝配連接邊，8.厚度過渡區(qū)，9.觀察窗，10.密封墊，11.?蓋板，12.加強(qiáng)區(qū)。

具體實(shí)施方式