[發(fā)明專利]一種具有減振和防松脫功能的航空發(fā)動機(jī)智能卡箍

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010623907.9
• 申請日: 2020-07-01
• 公開（公告）號: CN111750200B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉中華;吳曉勇;韓清凱;肖金鋒;肖文哲;高東武;于嘉鵬;林君哲;張旭方;汪博;馬輝;李暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所;東北大學(xué)
• 主分類號: F16L55/035
• 分類號: F16L55/035;F16L3/08
• 代理公司: 沈陽優(yōu)普達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 鄭瑤

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種具有減振和防松脫功能的航空發(fā)動機(jī)智能卡箍，包括防松脫模塊、主被動減振模塊和輔助模塊；防松脫模塊用來避免連接失效工況的出現(xiàn)，主被動減振模塊實(shí)現(xiàn)卡箍的振動抑制功能，輔助模塊用來實(shí)現(xiàn)卡箍的連接和安裝。本發(fā)明采用主動減振結(jié)構(gòu)可以根據(jù)振動參數(shù)的變化而靈活調(diào)整振動抑制策略，顯著提高了振動抑制效果，防松脫結(jié)構(gòu)可以根據(jù)卡箍連接的松脫程度及時(shí)做出調(diào)整，提高了卡箍連接的工作可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種具有減振和防松脫功能的航空發(fā)動機(jī)智能卡箍。

背景技術(shù)

隨著我國航空事業(yè)的高速發(fā)展，近年來在航空器的設(shè)計(jì)過程中針對航空發(fā)動機(jī)提出越來越高的性能指標(biāo)。卡箍作為一種在航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)中應(yīng)用數(shù)量巨大，分布廣泛的零件，其性能和可靠性的提升足以對整個(gè)航空發(fā)動機(jī)的性能提升帶來難以忽視的影響。另一方面，在航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)中工作的零件，普遍承受持續(xù)的振動環(huán)境激勵，若不對結(jié)構(gòu)的振動采取措施，則會嚴(yán)重影響航空發(fā)動機(jī)外部管路的性能，造成管路振動超標(biāo)、大變形、疲勞破壞等后果，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)鹫麄€(gè)航空發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的失效，釀成難以挽回的重大安全事故。因此，如何利用卡箍，有效降低航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)中的振動已經(jīng)成為現(xiàn)階段的研究熱點(diǎn)。另一方面，部分情況下，卡箍連接的可靠性也會對航空發(fā)動機(jī)管路系統(tǒng)的可靠性造成巨大影響。如果連接卡箍失效，則會造成管路位置的不穩(wěn)定、內(nèi)部油液的泄露等故障，因此卡箍的防松脫和可靠固定等問題，也是發(fā)動機(jī)管路設(shè)計(jì)的重中之重。

現(xiàn)今，市面上存在的航空發(fā)動機(jī)卡箍，也被工程技術(shù)人員創(chuàng)新地設(shè)計(jì)出了一些減振結(jié)構(gòu)和防松脫結(jié)構(gòu)，但都存在一些問題。例如，專利CN109882490A采用NITi基形狀記憶合金實(shí)現(xiàn)螺紋連接緊固的方法，不僅安裝操作難度大，在安裝時(shí)容易對連接件產(chǎn)生破壞；且所用的形狀記憶合金需要利用高溫環(huán)境實(shí)現(xiàn)形狀記憶功能，容易對周圍其他零部件產(chǎn)生溫度應(yīng)力，造成潛在的安全隱患。專利CN207814108U，專利CN 210118549U均是對傳統(tǒng)卡箍結(jié)構(gòu)的改良，雖然采用一些簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)，如倒鉤、卡扣等形式，一定程度上提高卡箍的防松性能，但沒有反饋功能，很難感知防松脫的效果，且一旦安裝后，難以進(jìn)行調(diào)整。專利CN104214427A對傳統(tǒng)卡箍結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，雖然其將卡箍的兩個(gè)夾片頂端彎折后通過點(diǎn)焊的方式固定在一起，提高了卡箍彎折處的強(qiáng)度，并利用襯墊提高了卡箍的減振性能，但襯墊的環(huán)境適應(yīng)性差，且存在老化、性能劣化等問題，難以充分適應(yīng)航空發(fā)動機(jī)卡箍復(fù)雜多變的工作環(huán)境，與此同時(shí)通過點(diǎn)焊提高強(qiáng)度的方式不僅會大大提高卡箍的安裝難度，也會大幅降低卡箍自身拆卸時(shí)的靈活性。

專利CN101915334A，專利CN110425368A提出了兩種彈性卡箍的制作方法，這兩種卡箍分別利用其特制的增強(qiáng)型彈性墊進(jìn)一步提高了卡箍的強(qiáng)度和減振緩沖性能，但由于采用了附加的被動阻尼減振材料，無法根據(jù)卡箍及管路的工作環(huán)境，靈活地調(diào)整卡箍的振動抑制策略，另外，被動阻尼材料的減振效果也難以保證、長時(shí)間使用后也存在減振效果下降，材料性能退化等問題。專利CN110822208A利用金屬橡膠，設(shè)計(jì)了一種適用于火箭大口徑管路的減振卡箍結(jié)構(gòu)，該設(shè)計(jì)方法一定程度上提高了減振效果，但其只是進(jìn)一步加強(qiáng)了被動型減振結(jié)構(gòu)的抗振性能，仍未解決該減振手段存在的根本缺點(diǎn)(無法進(jìn)行振動感知，并靈活調(diào)整振動抑制的效果)。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種具有減振和防松脫功能的航空發(fā)動機(jī)智能卡箍。

具體技術(shù)方案如下：

一種具有減振和防松脫功能的航空發(fā)動機(jī)智能卡箍，包括防松脫模塊、主被動減振模塊和輔助模塊；所述防松脫模塊用來避免連接失效工況的出現(xiàn)，主被動減振模塊實(shí)現(xiàn)卡箍的振動抑制功能，輔助模塊用來實(shí)現(xiàn)卡箍的連接和安裝。

所述防松脫模塊包括防松脫感知模塊和防松脫執(zhí)行模塊；