[實用新型]各向異性剛度的靜子構件

有效

• 申請號: 201721876565.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN207920670U
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 況成玉;陸曉鋒
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F01D9/00
• 分類號: F01D9/00;F01D25/24
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳亮

本實用新型提供了一種各向異性剛度的靜子構件，其包括含有流道的周向支板機匣、傳動軸、鼠籠和靜子件，所述靜子件安裝在所述周向支板機匣內，所述鼠籠通過彈性支撐件安裝在所述靜子件內，由所述靜子件支撐所述鼠籠，所述傳動軸安裝在所述鼠籠中；所述鼠籠的各向剛度不同，所述周向支板機匣的各向剛度不同，使所述靜子構件在豎直方向的剛度大于水平方向的剛度。本實用新型在不改變發動機接口和機匣靜子件結構的基礎上，通過設計一種沿周向剛度可變的靜子構件來改善轉子支撐剛度不均勻性，設計周期短、收益高。

技術領域

本實用新型涉及航空發動機領域，特別涉及各向異性剛度的靜子構件。

背景技術

在航空發動機領域中，轉子劇烈振動會嚴重威脅航空發動機部件或者性能試驗件的運行安全。其中，轉子徑向支撐剛度在周向的不均勻性(如轉子水平和豎直方向的支撐剛度不一致)是造成轉子劇烈振動的一大因素。嚴重的支撐剛度周向不均勻性會激發轉子的反進動臨界轉速模態，并降低航空發動機部件或者性能試驗件的運行穩定性。然而，由于航空發動機部件或者性能試驗件在飛機或者試驗臺架上的安裝等原因，航空發動機轉子的水平和豎直剛度總會不一致，轉子劇烈振動的潛在風險始終存在。

針對上述轉子支撐剛度不均勻的風險，目前的傳統應對方法大致分為以下幾個方面：一方面，優化航空發動機部件或者性能試驗件的安裝方式，但這涉及與飛機或者試驗臺架的接口迭代，能優化的空間并不大。另一方面，減少發動機機匣上的附屬零件的數目，或者減薄機匣縱向安裝邊的厚度等，以降低轉子支撐剛度的周向不均勻性，但發動機機匣上的附屬零件往往具有特殊用途，有時可能是不可替代的，而減薄機匣縱向安裝邊厚度，也會降低機匣安裝邊的強度和結構的氣密性。

優化航空發動機的安裝方式涉及接口迭代，周期長且收益不高；減少發動機機匣上的附屬零件的數目或者減薄機匣縱向安裝邊的厚度收益不高，且會降低局部結構的強度。

有鑒于此，本實用新型提出了一種可用于改善這種轉子支撐剛度不均勻性的靜子構件，即設計一種沿周向剛度可變的發動機靜子構件，用來補償抵消由于安裝等原因帶來的轉子支撐剛度不均勻性，減少由此產生的轉子劇烈振動。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是為了克服現有技術中航空發動機轉子劇烈振動的缺陷，提供一種各向異性剛度的靜子構件。

本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：

一種各向異性剛度的靜子構件，其特點在于，所述靜子構件包括含有流道的周向支板機匣、傳動軸、鼠籠和靜子件，所述靜子件安裝在所述周向支板機匣內，所述鼠籠通過彈性支撐件安裝在所述靜子件內，由所述靜子件支撐所述鼠籠，所述傳動軸安裝在所述鼠籠中；

所述鼠籠的各向剛度不同，所述周向支板機匣的各向剛度不同，使所述靜子構件在豎直方向的剛度大于水平方向的剛度。

根據本實用新型的一個實施例，所述鼠籠的水平方向上的肋條厚度大于豎直方向上的肋條厚度。

根據本實用新型的一個實施例，所述周向支板機匣包括若干支板，相鄰兩個所述支板之間的間隙在靠近一側水平區域的部分小于靠近另一側的部分。

根據本實用新型的一個實施例，所述鼠籠在各向上具有不同的剛度值，θ向剛度滿足以下公式：K(θ)＝f{θ,n,a(n),d(n)}；

其中，n為鼠籠的肋條個數；a(n)為第n條鼠籠的肋條的角向位置；d(n)為第n條鼠籠的肋條的厚度。

根據本實用新型的一個實施例，所述傳動軸與所述鼠籠之間安裝有軸承。

本實用新型的積極進步效果在于：