[發明專利]沖壓空氣渦輪系統減振裝置

在審

• 申請號: 202310579779.6
• 申請日: 2023-05-22
• 公開（公告）號: CN116608017A
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 洪燁;王志偉;劉虔;楊溢煒;浦程楠;趙文豪
• 申請（專利權）人: 中國商用飛機有限責任公司;中國商用飛機有限責任公司上海飛機設計研究院
• 主分類號: F01D25/04
• 分類號: F01D25/04;B64D41/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳

本發明涉及一種沖壓空氣渦輪系統減振裝置，其包括：設有第一凹口的第一部件；設有第二凹口的第二部件，該第二凹口設有傾斜部；機械閂，該機械閂的兩端設有頂塊和滑塊；彈簧；以及較佳地可移除墊片，該可移除墊片在安裝后可覆蓋沖壓空氣渦輪艙門邊框的與沖壓空氣渦輪艙門接觸的外表面以及第二部件的下部部分的外表面。其中，當沖壓空氣渦輪主體處于回收位置時，機械閂的滑塊卡合在第二凹口中，滑塊的第一傾斜面與第二凹口的傾斜部的第二傾斜面接合，以對沖壓空氣渦輪艙門進行固定，從而有效地減小沖壓空氣渦輪振動的幅度，減小振動損傷。本發明還涉及一種安裝有一個或多個沖壓空氣渦輪系統減振裝置的飛機。

技術領域

本發明涉及用于民用飛機的沖壓空氣渦輪系統設計，具體地涉及一種沖壓空氣渦輪系統減振裝置，其可以提高民用飛機沖壓空氣渦輪系統的經濟性和安全性。同時，本發明還涉及一種安裝有一個或多個沖壓空氣渦輪系統減振裝置的飛機。

背景技術

沖壓空氣渦輪是在飛機雙發動機完全失效時使用的應急發電系統，它由飛機飛行時產生的飛機動能驅動，為應急交流匯流條提供有限的電力。

自沖壓空氣渦輪應用于飛機至今，共放出十余次，絕大多數時候沖壓空氣渦輪主體處于回收狀態。當其處于回收狀態時，沖壓空氣渦輪主要承受飛機的振動環境，其中主要包含隨機振動環境、高量值振動、風車振動環境。其中隨機振動和風車振動時間較長，且風車振動頻率與沖壓空氣渦輪系統安裝頻率可能會耦合而產生共振問題，若振動劇烈會產生高周疲勞損傷，降低沖壓空氣渦輪使用壽命。當其處于釋放狀態時，除上述飛機振動環境外還會產生沖壓空氣渦輪轉速頻率與沖壓空氣渦輪安裝固有頻率的共振，這種情況可以通過離心調速來調節沖壓空氣渦輪的渦輪轉速，從而避開共振。如圖1和2所示的現有技術中的沖壓空氣渦輪主體處于回收狀態和釋放狀態時的示意性結構圖，其中沖壓空氣渦輪系統的振動需將沖壓空氣渦輪主體及作動器作為一個整體(即，沖壓空氣渦輪系統)考慮。

沖壓空氣渦輪系統振動損傷是影響沖壓空氣渦輪系統結構破壞的主要因素，同時按照當前的沖壓空氣渦輪系統設計，沖壓空氣渦輪系統安裝固有頻率的前五階需要與風車振動頻率、渦輪轉速頻率盡量避開，以防止存在共振風險而導致沖壓空氣渦輪結構疲勞受損加重。這種共振造成的損傷將被記入部件機械疲勞，會影響沖壓空氣渦輪系統的壽命，進而影響飛機的經濟性和安全性。

根據飛機的飛行檢測數據顯示，在飛機的飛行過程中，飛機的發動機故障導致的轉速降低或單個發動機失效同樣也會造成飛機的振動激勵頻率的下降，使得沖壓空氣渦輪系統安裝的前五階頻率很容易落入飛機振動激勵頻率的區間范圍，從而引起共振。這種共振受振動的頻率及幅度的共同影響，其中，共振頻率是無法改變的，但可以對振動的幅度進行一定的控制和調節。

在現有技術中存在改變沖壓空氣渦輪組件的共振頻率的技術方案，例如，在專利文獻US12341040中已知一種沖壓空氣渦輪組件，包括渦輪機、樞軸、支撐渦輪的支撐結構以及包括凸緣和插入件的質量塊，其中質量塊與樞軸間隔開并且從渦輪輪轂向外延伸，用于調節沖壓空氣渦輪組件的共振頻率。但是其僅考慮了渦輪自身頻率，并不涉及沖壓空氣渦輪安裝固有頻率，因此，迄今為止，本技術領域中存在通過改變沖壓空氣渦輪安裝固有頻率來減小沖壓空氣渦輪在振動方向上的振動幅度的需求。

發明內容

基于現有技術中存在的上述問題，本發明的目的在于提供一種沖壓空氣渦輪系統減振裝置，通過對沖壓空氣渦輪系統安裝進行加固來控制振動發生時沖壓空氣渦輪系統的振動幅度，進而減小因共振對沖壓空氣渦輪系統帶來的損傷。

本發明提供的所述沖壓空氣渦輪系統減振裝置包括：

第一部件，所述第一部件設在沖壓空氣渦輪艙門的內側，所述第一部件設有第一凹口；

第二部件，所述第二部件設在沖壓空氣渦輪艙門邊框的內側的邊緣處，所述第二部件設有第二凹口，所述第二凹口的下部部分上設有突出的傾斜部，所述傾斜部具有第二傾斜面；