[發(fā)明專利]一種燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)主動(dòng)控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110395687.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN112983648B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛小鵬;劉振宇;譚建榮;撒國棟;薛興雨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): F02C7/042
• 分類號(hào): F02C7/042;F02C7/045;F02C7/057;F02C3/04;F04D27/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開了一種燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)主動(dòng)控制裝置。本發(fā)明的徑向進(jìn)氣室一側(cè)開口，開口和錐形臺(tái)形狀的出口輪轂的一端密封連接，徑向進(jìn)氣室另一側(cè)側(cè)壁開設(shè)有出口，出口輪轂的另一端延伸到出口中間，且徑向進(jìn)氣室的出口和出口輪轂之間形成出口流道，擋板設(shè)置在出口流道中，密封齒盤的一端面安裝在徑向進(jìn)氣室出口的外端面上并與擋板焊接，密封齒盤的另一端面與直錐齒輪盤同軸焊接；多個(gè)導(dǎo)向輪等間隔的均布在直錐齒輪盤的外圓周，每個(gè)導(dǎo)向輪與直錐齒輪盤嚙合，電機(jī)輸出軸同軸固接電機(jī)齒輪，電機(jī)齒輪與直錐齒輪盤嚙合。本發(fā)明通過帶動(dòng)擋板沿中心軸旋轉(zhuǎn)，改變徑向進(jìn)氣室出口流場壓力不均勻度，改變流場速度均勻度，實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)的主動(dòng)控制。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣室流動(dòng)主動(dòng)控制裝置，具體涉及了一種燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)主動(dòng)控制裝置。

背景技術(shù)

與航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)不同，由于空間布置限制，地面燃?xì)廨啓C(jī)和艦船燃?xì)廨啓C(jī)普遍采用徑向進(jìn)氣結(jié)構(gòu)，徑向進(jìn)氣室不僅會(huì)增加進(jìn)氣系統(tǒng)的壓損，而且會(huì)造成燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣總壓畸變和速度畸變，從而降低壓氣機(jī)喘振裕度，失速喘振是影響燃?xì)廨啓C(jī)安全運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)之一。

現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室根據(jù)額定工況設(shè)計(jì)，幾何結(jié)構(gòu)尺寸固定，在額定工況時(shí)運(yùn)行時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失速喘振問題。但是在燃?xì)廨啓C(jī)起動(dòng)過程、變工況、快速加減負(fù)荷過程，徑向進(jìn)氣室出口流場產(chǎn)生非穩(wěn)態(tài)變化，安全運(yùn)行區(qū)間變窄，有進(jìn)入失速喘振狀態(tài)的風(fēng)險(xiǎn)。由于霧霾、雨霧天氣導(dǎo)致的進(jìn)氣過濾器局部堵塞，會(huì)導(dǎo)致進(jìn)氣系統(tǒng)流場畸變加重，燃?xì)廨啓C(jī)有進(jìn)入失速喘振的風(fēng)險(xiǎn)?，F(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室由于結(jié)構(gòu)固定無法對(duì)流場畸變進(jìn)行有效控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種燃?xì)廨啓C(jī)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)主動(dòng)控制裝置，其包括旋轉(zhuǎn)擋板，以控制徑向進(jìn)氣室內(nèi)部流體的流動(dòng)與分配，實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)氣室出口流場分布的有效控制，為燃?xì)廨啓C(jī)安全運(yùn)行與考核提供保障。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：

本發(fā)明包括徑向進(jìn)氣室、擋板、導(dǎo)向輪、電機(jī)、直錐齒輪盤、密封齒盤和出口輪轂；

徑向進(jìn)氣室一側(cè)開口，開口和錐形臺(tái)形狀的出口輪轂的一端密封連接，徑向進(jìn)氣室另一側(cè)側(cè)壁開設(shè)有出口，出口輪轂的另一端延伸到出口中間，且徑向進(jìn)氣室的出口和出口輪轂之間形成出口流道，多個(gè)擋板設(shè)置在出口流道中，徑向進(jìn)氣室出口的外端面設(shè)有密封齒盤，密封齒盤的一端面安裝在徑向進(jìn)氣室出口的外端面上并與多個(gè)擋板焊接，密封齒盤的另一端面與直錐齒輪盤同軸焊接；

徑向進(jìn)氣室出口的外端面上還固定安裝有電機(jī)和多個(gè)導(dǎo)向輪，多個(gè)導(dǎo)向輪等間隔的均布在直錐齒輪盤的外圓周，每個(gè)導(dǎo)向輪與直錐齒輪盤嚙合形成一個(gè)導(dǎo)向輪齒輪盤副，電機(jī)輸出軸同軸固接電機(jī)齒輪，電機(jī)齒輪與直錐齒輪盤嚙合形成電機(jī)齒輪盤副；電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)齒輪盤副，直錐齒輪盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而擋板發(fā)生周向轉(zhuǎn)動(dòng)，擋板周向角進(jìn)行調(diào)節(jié)使得出口流場分布發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)氣室流動(dòng)的主動(dòng)控制。

所述出口輪轂與徑向進(jìn)氣室的出口同軸設(shè)置，出口輪轂的頂面與出口輪轂的軸向垂直，出口輪轂的底面固定安裝在徑向進(jìn)氣室內(nèi)，出口輪轂的頂面延伸出徑向進(jìn)氣室出口，安裝有出口輪轂的徑向進(jìn)氣室的兩側(cè)面具有夾角。

所述密封齒盤的一端面安裝在徑向進(jìn)氣室出口的外端面上并與多個(gè)擋板焊接，具體為：

徑向進(jìn)氣室出口的外端面上開有一個(gè)環(huán)形槽，在環(huán)形槽中部開有一個(gè)環(huán)形通槽，密封齒盤的一端面設(shè)置有凸起圓環(huán)以及分別位于凸起圓環(huán)外周和內(nèi)周的多圈密封齒，密封齒盤的凸起圓環(huán)穿設(shè)于環(huán)形通槽后與多個(gè)擋板焊接，密封齒盤的多圈密封齒分別安裝在環(huán)形槽中。

所述徑向進(jìn)氣室的進(jìn)口寬度大于徑向進(jìn)氣室底部的寬度，安裝有出口輪轂的徑向進(jìn)氣室的兩側(cè)面形成的夾角為徑向進(jìn)氣室軸向切角β₁；

所述出口輪轂的側(cè)面與出口輪轂軸向形成的夾角為出口輪轂傾角α₁；