[發明專利]排氣結構及發動機

有效

• 申請號: 202110586796.3
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113309585B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 馬立恒;楊春華;劉昌華;周芬平;王志豪
• 申請（專利權）人: 中國航發南方工業有限公司
• 主分類號: F01D25/30
• 分類號: F01D25/30
• 代理公司: 長沙智嶸專利代理事務所(普通合伙) 43211
• 代理人: 劉宏

本發明公開了一種排氣結構及發動機，安裝于發動機的渦輪部件與飛機的排氣系統之間，排氣結構包括用于分別連接渦輪部件的排氣端和排氣系統的進氣端的外罩、安裝于外罩內的內錐體、用于連接內錐體與外罩的支板以及與內錐體的排氣端連接且徑向尺寸逐漸變小的尾錐體，支板的內端固定于內錐體上，外罩的內壁面上沿徑向設有用于插設支板的外端的插槽，通過將支板的外端插入插槽內，支板的外端可在插槽內沿徑向移動，以自適應內錐體、支板和/或外罩的徑向膨脹量；內錐體的外壁面通過多個支板與外罩的內壁面連接，內錐體與外罩之間形成沿氣流方向逐漸擴張的排氣通道，進而通過尾錐體將排氣通道排出的氣流進一步擴張減速后流至排氣系統。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，特別地，涉及一種排氣結構及發動機。

背景技術

排氣結構是渦槳型航空發動機的重要結構件之一，它裝在發動機渦輪部件與飛機排氣管之間，為用于組織排氣的重要構件，它將渦輪部件后的燃氣繼續膨脹，同時將燃氣中剩余能量轉換產生很小的反作用推力，從而提高發動機工作效率。

現有技術中，支板兩端分別直接焊接在外罩和內錐體上，在工作過程中支板存在熱脹冷縮現象，容易產生拉、縮應力，引起支板、外罩和內錐體出現裂紋，從而影響排氣結構的可靠性，進而影響發動機安全使用。且排氣通道呈環形直桶狀，整個氣流通道內徑不變，燃氣速度不變，容易導致飛機上發動機排氣系統受到燃氣的沖擊，燃氣流動損失較大。

發明內容

本發明提供了一種排氣結構及發動機，以解決現有的排氣結構由于支板受熱膨脹而可靠性降低，以及發動機的渦輪部件排出的氣體經排氣結構排出至排氣系統后排氣系統容易受到燃氣的沖擊，且燃氣流動損失較大的技術問題。

根據本發明的一個方面，提供一種排氣結構，安裝于發動機的渦輪部件與飛機的排氣系統之間，排氣結構包括用于分別連接渦輪部件的排氣端和排氣系統的進氣端的外罩、安裝于外罩內的內錐體、用于連接內錐體與外罩的支板以及與內錐體的排氣端連接且徑向尺寸逐漸變小的尾錐體，支板的內端固定于內錐體上，外罩的內壁面上沿徑向設有用于插設支板的外端的插槽，通過將支板的外端插入插槽內，支板的外端可在插槽內沿徑向移動，以自適應內錐體、支板和/或外罩的徑向膨脹量；內錐體的外壁面通過多個支板與外罩的內壁面連接，內錐體與外罩之間形成沿氣流方向逐漸擴張的排氣通道，進而通過尾錐體將排氣通道排出的氣流進一步擴張減速后流至排氣系統。

進一步地，內錐體上設有用于支板的內端插入的插孔，排氣結構還包括與支板的內端和內錐體的外壁面連接的外加強邊以及與支板的內端和內錐體的內壁面連接的內加強邊。

進一步地，外加強邊的一端與內錐體的外壁面貼合連接，外加強邊的另一端朝內錐體外彎曲并與支板連接，內加強邊的一端與內錐體的內壁面貼合連接，內加強邊的另一端朝內錐體內彎曲并與支板連接，通過外加強邊和內加強邊上的彎曲部位的彈性變形自適應內錐體和支板的軸向膨脹量。

進一步地，排氣結構包括固定于外罩的內壁面上的支板底座以及與支板底座連接的支板套，支板的外端插設于支板套內，支板底座的一端與外罩的內壁面貼合連接，支板底座的另一端朝外罩內彎曲并與支板套連接，通過支板底座上的彎曲部位的彈性變形自適應外罩和支板的軸向膨脹量。

進一步地，支板套的端部設有向插槽內延伸的收口結構，或者支板套的端部設有朝插槽內傾斜布設的加固片，通過收口結構或加固片沿軸向夾緊支板，以限制內錐體相對于外罩的軸向活動量。

進一步地，外罩包括沿氣流方向逐漸擴張的外錐筒，內錐體包括沿氣流方向逐漸收縮的內錐筒，從而使得外錐筒與內錐筒之間形成沿氣流方向逐漸擴張的排氣通道。

進一步地，支板內設有空心腔，且支板上開設有與空心腔連通的出氣孔。

進一步地，內錐體為具有內腔的筒狀結構，內錐體的進氣端設有隔板，且隔板上設有與內錐體的內腔相連通的進氣孔。