[發(fā)明專利]航空發(fā)動機(jī)及其渦輪性能試驗(yàn)機(jī)匣結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710188361.7
• 申請日: 2017-03-27
• 公開（公告）號: CN108661723A
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜祖崗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號: F01D11/18
• 分類號: F01D11/18;G01M13/00
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機(jī)及渦輪性能試驗(yàn)件機(jī)匣結(jié)構(gòu)，其可以主動控制葉尖間隙，使得性能試驗(yàn)不用對機(jī)匣結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆裝，就能完成對葉尖間隙對性能的影響的研究。其中渦輪機(jī)匣上安裝有多個徑向銷釘，中層機(jī)匣為整環(huán)結(jié)構(gòu)，中層機(jī)匣上開有徑向槽，徑向槽的數(shù)量與徑向銷釘?shù)臄?shù)量相同，且周向位置相同，渦輪外環(huán)為扇形段件，中層機(jī)匣通過徑向槽與徑向銷釘配合，中層機(jī)匣由供氣管供氣，并由排氣管排氣，使得通過向中層機(jī)匣供熱氣或冷氣來改變中層機(jī)匣的溫度使得中層機(jī)匣熱脹或冷縮，中層機(jī)匣沿著徑向銷釘自由膨脹，以保持中層機(jī)匣的定心，中層機(jī)匣帶動掛在其上的渦輪外環(huán)徑向運(yùn)動。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渦輪性能試驗(yàn)件機(jī)匣結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在做高壓渦輪性能試驗(yàn)時需要研究葉尖間隙變化對效率的影響。改變?nèi)~尖間隙的方法通常是更換不同尺寸的外環(huán)來實(shí)現(xiàn)。該方法會帶來性能試驗(yàn)件拆裝過于頻繁，裝配時間過長，從而帶來試驗(yàn)周期過長。且多次拆裝每次裝配的狀態(tài)也不完全相同會帶來其它一些非葉尖間隙變化對效率的影響，給試驗(yàn)的可重復(fù)性帶來一定影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種航空發(fā)動機(jī)及渦輪性能試驗(yàn)件機(jī)匣結(jié)構(gòu)，其可以主動控制葉尖間隙，使得性能試驗(yàn)不用對機(jī)匣結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆裝，就能完成對葉尖間隙對性能的影響的研究。

根據(jù)本發(fā)明的渦輪性能試驗(yàn)機(jī)匣結(jié)構(gòu)，包括渦輪機(jī)匣、中層機(jī)匣以及渦輪外環(huán)，其中，所述渦輪機(jī)匣上安裝有多個徑向銷釘，所述中層機(jī)匣為整環(huán)結(jié)構(gòu)，所述中層機(jī)匣上開有徑向槽，所述徑向槽的數(shù)量與所述徑向銷釘?shù)臄?shù)量相同，且周向位置相同，所述渦輪外環(huán)為扇形段件，所述中層機(jī)匣通過所述徑向槽與所述徑向銷釘配合，所述中層機(jī)匣由供氣管供氣，并由排氣管排氣，使得通過向所述中層機(jī)匣供熱氣或冷氣來改變所述中層機(jī)匣的溫度使得所述中層機(jī)匣熱脹或冷縮，所述中層機(jī)匣沿著所述徑向銷釘自由膨脹，以保持中層機(jī)匣的定心，所述中層機(jī)匣帶動掛在其上的所述渦輪外環(huán)徑向運(yùn)動。

在一實(shí)施例中，所述供氣管、所述排氣管均為浮動管，所述浮動管的雙頭均為球頭，所述浮動管的一端與所述渦輪機(jī)匣上的孔連接，另一端與所述中層機(jī)匣上的孔連接。

在一實(shí)施例中，所述渦輪外環(huán)上安裝有間隙控制傳感器，其用于直接測量葉尖間隙。

根據(jù)本發(fā)明的航空發(fā)動機(jī)，包括高壓渦輪以及高壓渦輪機(jī)匣結(jié)構(gòu)，所述高壓渦輪機(jī)匣結(jié)構(gòu)包括渦輪機(jī)匣、中層機(jī)匣以及渦輪外環(huán)，所述渦輪機(jī)匣上安裝有多個徑向銷釘，所述中層機(jī)匣為整環(huán)結(jié)構(gòu)，所述中層機(jī)匣上開有徑向槽，所述徑向槽的數(shù)量與所述徑向銷釘?shù)臄?shù)量相同，且周向位置相同，所述渦輪外環(huán)為扇形段件，所述中層機(jī)匣通過所述徑向槽與所述徑向銷釘配合，所述中層機(jī)匣由供氣管供氣，并由排氣管排氣，使得通過向所述中層機(jī)匣供熱氣或冷氣來改變所述中層機(jī)匣的溫度使得所述中層機(jī)匣熱脹或冷縮，所述中層機(jī)匣沿著所述徑向銷釘自由膨脹，以保持中層機(jī)匣的定心，所述中層機(jī)匣帶動掛在其上的所述渦輪外環(huán)徑向運(yùn)動，以改變高壓渦輪葉尖與渦輪外環(huán)之間的葉尖間隙。

在一實(shí)施例中，所述供氣管、所述排氣管均為浮動管，所述浮動管的雙頭均為球頭，所述浮動管的一端與所述渦輪機(jī)匣上的孔連接，另一端與所述中層機(jī)匣上的孔連接。

在一實(shí)施例中，所述渦輪外環(huán)上安裝有間隙控制傳感器，其用于直接測量葉尖間隙，所述間隙值作為正反饋信號對所述中層機(jī)匣中加熱氣或冷氣流量進(jìn)行反饋，直到得到所需間隙。

本發(fā)明解決了渦輪性能試驗(yàn)時葉尖間隙改變的問題，且結(jié)構(gòu)較為簡單。在做高壓渦輪性能試驗(yàn)件中不用通過多次拆裝來實(shí)現(xiàn)間隙變化，有效保證了試驗(yàn)件數(shù)據(jù)的一致性。在試驗(yàn)中只需要給中層機(jī)匣供氣來改變中層機(jī)匣的變形來調(diào)節(jié)葉尖間隙，調(diào)節(jié)手段簡單。

附圖說明

本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的描述而變得更加明顯，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的渦輪性能試驗(yàn)機(jī)匣結(jié)構(gòu)的縱截面示意圖。