[發明專利]一種用于組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構

在審

• 申請號: 202011107271.9
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112228243A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳著;任亞強;袁世超;鐘世林;王恒;趙春梅;蒲永彬
• 申請（專利權）人: 中國航發四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: F02K1/06
• 分類號: F02K1/06;F02K7/16
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 衛媛媛

本申請提供一種用于組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構，所述液壓推動式凸輪機構包括固定安裝座1、液壓作動筒2、固定滑軌3、驅動桿4和中間調節板5，其中：液壓作動筒2的前端安裝在固定安裝座1上，液壓作動筒2的后端與驅動桿4鉸接，中間調節板5為具有預設型面的板狀結構，中間調節板5的中間設置有凸輪槽，所述凸輪槽用于驅動桿4在中間調節板5內沿凸輪槽型面移動；固定滑軌3上設置有橢圓槽，驅動桿4穿過中間調節板5上的凸輪槽后安裝在固定滑軌3的橢圓槽上。

技術領域

本發明涉及航空發動機排氣系統領域，具體涉及一種用于組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構。

背景技術

渦輪沖壓組合發動機是未來可重復使用臨近空間高速作戰飛機的理想配裝動力。其中渦輪與沖壓之間的工作模態轉換是渦輪沖壓組合發動機研制的重難點技術，對于匹配并聯式組合噴管的渦輪沖壓組合發動機而言，如噴管喉道面積固定，會導致在非設計點主流燃氣欠膨脹，噴管推力系數大幅度降低，完全無法滿足發動機使用需求，因此模態轉換必然需要調節并聯式組合噴管渦輪通道與沖壓通道的喉道面積，使其與整機狀態匹配，保證在全包線內噴管推力系數和總壓恢復系數滿足要求，以滿足未來高空高馬赫數渦輪沖壓組合發動機使用需求。

目前，國內外對渦輪沖壓組合發動機競相研究，但基本處于關鍵技術攻關階段以及整機集成驗證階段，且進行了嚴格的技術封鎖和保密，關于渦輪沖壓組合發動機并聯式組合噴管變狀態調節的相關可查資料非常少。基于此，本發明創新的設計一種用于渦輪沖壓組合發動機并聯式組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構，通過該凸輪機構來實現并聯式組合噴管模態轉換，以解決固定噴管喉道面積無法隨發動機狀態變化而導致整機匹配效率低、無法滿足未來高空高馬赫數渦輪沖壓組合發動機使用需求的問題。

發明內容

本發明提供一種用于組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構，以解決固定噴管喉道面積無法隨發動機狀態變化而導致整機匹配效率低、無法滿足未來高空高馬赫數渦輪沖壓組合發動機使用需求的問題。

本申請提供一種用于組合噴管變狀態調節的液壓推動式凸輪機構，所述液壓推動式凸輪機構包括固定安裝座1、液壓作動筒2、固定滑軌3、驅動桿4和中間調節板5，其中：

液壓作動筒2的前端安裝在固定安裝座1上，液壓作動筒2的后端與驅動桿4鉸接，中間調節板5為具有預設型面的板狀結構，中間調節板5的中間設置有凸輪槽，所述凸輪槽用于驅動桿4在中間調節板5內沿凸輪槽型面移動；

固定滑軌3上設置有橢圓槽，驅動桿4穿過中間調節板5上的凸輪槽后安裝在固定滑軌3的橢圓槽上。

優選的液壓推動式凸輪機構應用于并聯式渦輪沖壓發動機組合噴管上，所述并聯式渦輪沖壓發動機組合噴管包括上調節板6和下調節板7，其中：

所述中間調節板5安裝于并聯式渦輪沖壓發動機組合噴管的排氣機匣上，設置在上調節板6和下調節板7之間，以便中間調節板5與上調節板6形成渦輪通道，中間調節板5與下調節板7形成沖壓通道。

優選的在排氣機匣上設置圓轉方出口耳座8，圓轉方出口耳座8用于鉸接固定中間調節板5。

優選的固定安裝座1設置在組合噴管的排氣機匣上，固定安裝座1用于鉸接固定液壓作動筒2。

優選的中間調節板5在上調節板6和下調節板7之間的相對位置根據組合噴管的設計點工況氣動性能進行設置。

優選的在組合噴管的側壁機匣上設置固定滑軌3，固定滑軌3帶有橢圓槽結構，與驅動桿4滑動連接，將驅動桿4與中間調節板5凸輪槽之間的曲線運動轉化為沿固定滑軌3橢圓槽的直線運動。

優選的中間調節板5外廓采用非對稱型面設計，中間調節板5的上外廓型面為平面，在單沖壓狀態下，中間調節板5向上旋轉，與上調節板6完全貼合；中間調節板5的下外廓型面的前端和后端均為圓弧狀，在單渦輪狀態下，中間調節板5向下旋轉，改變沖壓通道面積，滿足發動機模態需求。