[發(fā)明專利]一種風(fēng)扇包容機(jī)匣及航空發(fā)動(dòng)機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210142913.1
• 申請(qǐng)日: 2022-02-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN116641910A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙芝梅;張苗苗;錢鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F04D29/02
• 分類號(hào): F04D29/02;F04D29/52
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

一種風(fēng)扇包容機(jī)匣，包括周向環(huán)繞風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的包容環(huán)，包容環(huán)包括內(nèi)層金屬層和外層復(fù)合纖維層，其中復(fù)合纖維層包括復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)，其中包括潤(rùn)滑組元，使得復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)具有潤(rùn)滑效應(yīng)。該風(fēng)扇包容機(jī)匣復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，包容效果好，能夠有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性。本發(fā)明還提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，具體涉及一種風(fēng)扇包容機(jī)匣及航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

背景技術(shù)

風(fēng)扇包容機(jī)是匣航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要部件之一，其作用不僅提供氣流通道，還需要在風(fēng)扇葉片斷裂時(shí)起到將碎片收容在機(jī)匣內(nèi)，對(duì)于保證發(fā)動(dòng)機(jī)在撞鳥(niǎo)或吸入異物等破損狀態(tài)下的安全性能至關(guān)重要。自20世紀(jì)60年代末起，包容機(jī)匣結(jié)構(gòu)就已成為高涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)的主流設(shè)計(jì)。適航條例FAR33.94就規(guī)定：在最高工作轉(zhuǎn)速下，葉片從葉根(對(duì)于整體葉盤則至少使葉片的80％處)斷裂，發(fā)動(dòng)機(jī)必須具有包容斷葉的能力。

早期發(fā)動(dòng)機(jī)如RB211-22B的風(fēng)扇包容機(jī)匣結(jié)構(gòu)采用較厚的鋼制殼體內(nèi)嵌蜂窩鋁層，在蜂窩鋁內(nèi)層再嵌裝耐磨蜂窩層，通過(guò)蜂窩鋁層的厚度消耗斷葉動(dòng)能達(dá)到包容效果。隨著材料技術(shù)的發(fā)展和航空業(yè)輕量化的設(shè)計(jì)趨勢(shì)，GE公司在1985年開(kāi)發(fā)了CF6-80C，以內(nèi)層鋁合金與外層凱夫拉復(fù)合纖維材料制造包容機(jī)匣。復(fù)合纖維材料制造包容機(jī)匣具有輕質(zhì)高強(qiáng)不易腐蝕的有點(diǎn)，但復(fù)合纖維雖然抗拉強(qiáng)度優(yōu)異，但多數(shù)抗剪切力性能較差，在編織成復(fù)雜結(jié)構(gòu)后容易因纖維間的摩擦力作用發(fā)生斷裂，削弱了材料性能。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，提供一種風(fēng)扇包容機(jī)匣，克服復(fù)合纖維材料的性能缺點(diǎn)，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)安全性能很有意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種風(fēng)扇包容機(jī)匣，改善復(fù)合纖維織物強(qiáng)度，進(jìn)而增強(qiáng)風(fēng)扇包容機(jī)匣的性能，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性。本發(fā)明還提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種風(fēng)扇包容機(jī)匣，包括周向環(huán)繞風(fēng)扇轉(zhuǎn)子的包容環(huán)，包容環(huán)包括設(shè)置在內(nèi)層的金屬層和設(shè)置在外層的復(fù)合纖維層，其中：所述復(fù)合纖維層包括復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)中包括潤(rùn)滑組元，使所述復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)具有潤(rùn)滑效應(yīng)。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)滑組元包括具有自潤(rùn)滑性質(zhì)的纖維、潤(rùn)滑劑、具有潤(rùn)滑功能的膠囊顆粒或具有潤(rùn)滑作用的表面修飾劑。

進(jìn)一步地，所述復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)包括芳香族聚酰胺纖維或碳纖維。

進(jìn)一步地，所述具有自潤(rùn)滑性質(zhì)的纖維包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚酰亞胺或聚苯丙咪唑。

進(jìn)一步地，所述潤(rùn)滑劑包括二硫化鉬、二硫化鎢、二硫化鈮或石墨。

進(jìn)一步地，所述具有潤(rùn)滑功能的膠囊顆粒包括含有氧化鋅、氧化鈦、氧化鋁、氧化銅或碳化硅的球形微粒。

進(jìn)一步地，所述金屬層設(shè)置為蜂窩結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述蜂窩結(jié)構(gòu)的材料包括鋁合金或鈦合金。

進(jìn)一步地，所述金屬層內(nèi)表面涂有易磨層。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面，提供一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)，采用上述的任一風(fēng)扇包容機(jī)匣。

附圖說(shuō)明

圖1為一實(shí)施例中發(fā)動(dòng)機(jī)局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為一實(shí)施例中包容環(huán)匣局部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為一實(shí)施例中復(fù)合纖維織物結(jié)構(gòu)示意圖。

上述附圖的目的在于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作出詳細(xì)描述，以便本領(lǐng)域技術(shù)人員理解本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思，而非旨在限制本發(fā)明。

具體實(shí)施方式

接下來(lái)，通過(guò)實(shí)施例結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。