專利名稱：一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變循環(huán)發(fā)動機(jī)是正在研制中的高性能航空燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。本發(fā)明涉及一種變循
環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，屬于航空航天技術(shù)中的發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域。
(二)
背景技術(shù)：
變循環(huán)發(fā)動機(jī)就是指在同一臺發(fā)動機(jī)上通過發(fā)動機(jī)一些部件的幾何形狀、尺寸或 位置的改變可以實(shí)現(xiàn)不同熱力循環(huán)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)。變循環(huán)發(fā)動機(jī)是一種具有優(yōu)秀綜合 性能的推進(jìn)系統(tǒng)，本發(fā)明所針對的變循環(huán)方案是綜合了渦噴發(fā)動機(jī)循環(huán)和渦扇發(fā)動機(jī)循 環(huán)優(yōu)點(diǎn)的變循環(huán)方案，可根據(jù)飛行條件的不同，通過多個(gè)部件的幾何調(diào)節(jié)在較大范圍內(nèi)改 變涵道比從而使發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)換成單涵道渦輪噴氣式或雙涵道渦輪風(fēng)扇式兩種不同的工作模 式。從飛機(jī)/發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)理念可知，渦噴發(fā)動機(jī)的超音速性能良好，單位推力大，大馬赫數(shù) 飛行時(shí)耗油率相對較低；渦扇發(fā)動機(jī)則具有良好的亞音速性能，低馬赫數(shù)飛行時(shí)耗油率相 對較低，但單位推力較小，所以同傳統(tǒng)的渦噴發(fā)動機(jī)和渦扇發(fā)動機(jī)相比，變循環(huán)發(fā)動機(jī)能在 更寬廣的工作范圍內(nèi)具有最優(yōu)性能。 目前國外已經(jīng)研制出實(shí)現(xiàn)這種變循環(huán)方案的驗(yàn)證機(jī)，但其實(shí)現(xiàn)方式和具體結(jié)構(gòu)形 式都是嚴(yán)格保密的。而我國在這方面的研究才剛剛起步，還處于變循環(huán)原理的研究階段。所 以目前實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)變循環(huán)的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的較為完善合理的結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計(jì)還未見文獻(xiàn) 記載。
(三)
發(fā)明內(nèi)容
1、目的 本發(fā)明的目的是為了提供一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射
器，它與變循環(huán)發(fā)動機(jī)的被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥和可調(diào)前涵道引射器等其它模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)
的配合調(diào)節(jié)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)在渦輪風(fēng)扇和渦輪噴氣兩種循環(huán)模式之間的轉(zhuǎn)換，使發(fā)動機(jī)在
更寬廣的工作范圍內(nèi)具有最優(yōu)性能。
2、技術(shù)方案 本發(fā)明提出了一套發(fā)動機(jī)的變循環(huán)工作方案，并根據(jù)該方案的要求，設(shè)計(jì)出了變 循環(huán)發(fā)動機(jī)的模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)，其中包括三個(gè)主要機(jī)構(gòu)1.被動控制式模式轉(zhuǎn)換閥、2.可調(diào) 前函道引射器、3.可調(diào)后涵道引射器。(注本專利申請的是可調(diào)后涵道引射器，另兩個(gè)機(jī) 構(gòu)的專利另外申請。) 該可調(diào)后涵道引射器的詳細(xì)技術(shù)方案如下 本發(fā)明一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，該引射器位于發(fā) 動機(jī)尾部，內(nèi)外涵道氣流的摻混處，它由鉸接銷軸、外機(jī)匣、中介機(jī)匣、斜槽鉸接頭、滑道、 斜槽、作動環(huán)、連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連桿鉸接凸耳、平動錐體、封嚴(yán)脹圈、封嚴(yán)套 筒、液壓作動器、液壓作動器鉸接凸耳組成。滑道和液壓作動器分別固定在外機(jī)匣的內(nèi)外壁 上；四個(gè)連桿及斜槽通過鉸接銷軸相互連接；平動錐體通過鉸接銷軸與液壓作動器連接并在外機(jī)匣內(nèi)壁上滑動。 所述鉸接銷軸，是圓柱形金屬軸，起連接作用，后涵道引射器中所有鉸接相連的部 件都通過鉸接銷軸連接；不同連接處根據(jù)需要，其鉸接銷軸的直徑和長度會各有不同；
所述外機(jī)匣，見圖1和圖2，是圓柱形薄殼筒體，不同的階段位置有不同的直徑，而 且因?yàn)榘惭b平動椎體，需要將外機(jī)匣分割成前后兩段，兩段通過外機(jī)匣安裝邊用螺栓連接， 在外機(jī)匣后段垂直于軸線的環(huán)面上沿周向均勻的開有等直徑的圓孔4個(gè)，見圖14，用于安 裝封嚴(yán)套筒； 所述中介機(jī)匣，見圖3，也是圓柱形薄殼筒體，在其周向均勻的開有20個(gè)矩形開 口 ，矩形開口的大小與斜槽底端外輪廓的大小相等，在每個(gè)矩形開口前端外壁面上都安裝 有斜槽鉸接頭，一周共安裝有20個(gè)，用于鉸接20個(gè)斜槽，斜槽鉸接頭與斜槽通過鉸接銷軸 連接，斜槽可以繞鉸接銷軸旋轉(zhuǎn)； 所述斜槽鉸接頭，見圖3，其頭部是中間有通孔的圓柱體，用于穿過鉸接銷軸，尾部 呈矩形板狀用于固定在中介機(jī)匣上； 所述滑道，見圖4，每組滑道由兩個(gè)固定在外機(jī)匣內(nèi)壁上的矩形塊組成，沿周向 均勻的分布在外機(jī)匣上，它與作動環(huán)上的限位滑塊相配合，用于限制作動環(huán)不發(fā)生周向位 移； 所述斜槽，見圖5，是一個(gè)"L"形的槽體，槽側(cè)壁前端頭部呈半圓形，并在兩端壁面 上開有通孔，用于通過鉸接銷軸并與連桿一相互鉸接，在槽底前端兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè) 鉸接頭， 通過鉸接銷軸與斜槽鉸接頭相互鉸接，在槽底尾端設(shè)置有伸出的用于封嚴(yán)的邊緣，斜槽在 關(guān)閉時(shí)槽底面可以與中介機(jī)匣的內(nèi)壁面完全吻合構(gòu)成一個(gè)完整的筒形內(nèi)壁面，鉸接于中介 機(jī)匣的斜槽鉸接頭上； 所述作動環(huán)，見圖6，是一個(gè)橫截面呈矩形的圓環(huán)，在圓環(huán)的前端面上沿周向均勻 的加工有20個(gè)鉸接凸耳，用于與20個(gè)連桿一相鉸接；在圓環(huán)的后端面上沿周向均勻的加工 有4個(gè)鉸接凸耳，用于與4個(gè)連桿二相鉸接；在圓環(huán)的外壁面上沿周向均勻的設(shè)置有4個(gè)限 位滑塊，它們是4個(gè)矩形的突出塊，其寬度與滑道的兩個(gè)矩形塊內(nèi)壁寬度相同，可以在滑道 內(nèi)沿軸向滑動； 所述連桿一和連桿二，見圖7，是結(jié)構(gòu)形式相同而長度不同的兩個(gè)連桿，它們的中
間段是圓柱形桿，在桿的兩端加工有鉸接凸耳，凸耳是底端呈矩形頭部有兩個(gè)半圓形凸起
的結(jié)構(gòu)，并且在兩個(gè)半圓形凸起中部開有位于同一軸線上的通孔，連桿一兩端的鉸接凸耳
分別通過鉸接銷軸與斜槽的頭部及作動環(huán)前端面上的鉸接凸耳相鉸接；連桿二兩端的鉸接
凸耳分別通過鉸接銷軸與作動環(huán)后端面上的鉸接凸耳及連桿三上的中部鉸接頭相鉸接； 所述連桿三，見圖8，是一個(gè)"人"字形的桿件，主體的桿結(jié)構(gòu)橫截面為矩形，在"人"
字的頂端及兩個(gè)末端加工有用于鉸接的圓柱形鉸接頭，在桿件靠近頂端的部位加工有呈半
圓形突出狀的中部鉸接頭，所有的鉸接頭都開有通孔，其頂端、中部及末端鉸接頭分別通過
鉸接銷軸與連桿鉸接凸耳、連桿二的一端鉸接頭及連桿四的一端鉸接頭相鉸接； 所述連桿四，見圖9，是一個(gè)橫截面呈矩形的直桿件，在桿的兩端加工有用于連接
的圓柱形鉸接頭，鉸接頭上都開有圓柱形通孔，其兩端分別通過鉸接銷軸與連桿三的末端
鉸接頭及平動錐體的內(nèi)壁鉸接凸耳相鉸接； 所述連桿鉸接凸耳，見圖4，每組連桿鉸接凸耳由兩個(gè)固定在外機(jī)匣內(nèi)壁上并呈"L"形伸出來的半圓形凸塊組成，沿周向均勻分布，并與滑道的位置相對應(yīng)，其通過鉸接銷 軸與連桿三的頂端鉸接頭相鉸接； 所述平動錐體，見圖IO，是一個(gè)底部帶有圓環(huán)面的錐形薄壁筒體，在筒體的內(nèi)壁 面及外壁面上分別安裝有內(nèi)壁鉸接凸耳及外壁鉸接凸耳，每組凸耳都由兩個(gè)半圓形凸起組 成，內(nèi)、外壁鉸接凸耳各有四組，沿周向均勻分布于筒體內(nèi)、外壁，而且它們沿周向的位置相 互對應(yīng)，內(nèi)、外壁鉸接凸耳分別通過鉸接銷軸與連桿四及液壓作動器的活塞桿頭部相鉸接； 在平動錐體底端圓環(huán)面的外壁面上加工有兩條圓環(huán)槽，槽的截面呈矩形，用于容納封嚴(yán)脹 圈； 所述封嚴(yán)脹圈，見圖11 ，是橫截面為矩形的金屬圈，圈上開有45度的斜切口 ，封嚴(yán) 脹圈的外徑和與它們相接觸的外機(jī)匣內(nèi)徑相同，分別安裝在平動錐體上的兩個(gè)圓環(huán)槽內(nèi)；
所述封嚴(yán)套筒，見圖12，是一個(gè)圓柱筒形件，筒外部加工有安裝邊，用于固定在外 機(jī)匣上，內(nèi)部有4個(gè)圓柱形腔體，套筒中央開有一個(gè)通孔，通孔孔徑與液壓作動器的活塞桿 外徑相同，用于穿過活塞桿； 所述液壓作動器，見圖13，為航空發(fā)動機(jī)用液壓傳動機(jī)構(gòu)，主要包括活塞桿和液 壓缸兩部分，在液壓缸的中部兩端設(shè)置有用于安裝的鉸接銷軸，沿周向均勻的安裝在外機(jī) 匣后段上； 液壓作動器鉸接凸耳，見圖14，每組凸耳由兩個(gè)頭部呈半圓形，主體成錐形的凸塊 組成，共4組，沿周向均勻的安裝在外機(jī)匣的后段上，通過液壓缸上的鉸接銷軸與液壓缸相 鉸接。 其中，該滑道的數(shù)量為4組；
其中，該斜槽的數(shù)量為20個(gè)； 其中，該連桿一和連桿二的數(shù)量分別為20個(gè)和4個(gè)； 其中，該連桿三的數(shù)量為4個(gè)； 其中，該連桿四的數(shù)量為4個(gè)； 其中，該連桿鉸接凸耳的數(shù)量為4組； 其中，該封嚴(yán)脹圈的數(shù)量為2個(gè)； 其中，該封嚴(yán)套筒的數(shù)量為4個(gè)； 其中，該液壓作動器的數(shù)量為4組。 3、功效及優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，可以滿足變循環(huán) 發(fā)動機(jī)在不同狀態(tài)時(shí)對內(nèi)外涵道摻混面積的不同需求，通過對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)動學(xué)仿真計(jì) 算證明在本發(fā)明中設(shè)計(jì)出的可調(diào)后涵道引射器與其它模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)的配合調(diào)節(jié)可以使發(fā) 動機(jī)很好的完成工作模式的轉(zhuǎn)換，即完成變循環(huán)。而且通過曲柄連桿機(jī)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)，該機(jī) 構(gòu)實(shí)現(xiàn)了采用一組液壓作動機(jī)構(gòu)(4個(gè)液壓作動筒)完成兩組結(jié)構(gòu)的聯(lián)動，并能同時(shí)滿足內(nèi) 外涵道的面積需求，使得整個(gè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，零件數(shù)目少，重量輕，可靠性高。


圖1為本發(fā)明可調(diào)后涵道引射器關(guān)閉時(shí)的二維結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明可調(diào)后涵道引射器打開時(shí)的二維結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明中介機(jī)匣及安裝在其上的斜槽鉸接頭示意圖； 圖4為本發(fā)明外機(jī)匣前段及安裝在其上的4組滑道和4組連桿鉸接凸耳示意圖； 圖5為本發(fā)明斜槽示意圖； 圖6為本發(fā)明作動環(huán)示意圖； 圖7為本發(fā)明連桿一和連桿二示意圖； 圖8為本發(fā)明連桿三示意圖； 圖9為本發(fā)明連桿四示意圖； 圖10為本發(fā)明平動錐體示意圖； 圖11為本發(fā)明封嚴(yán)脹圈示意圖； 圖12為本發(fā)明封嚴(yán)套筒示意圖； 圖13為本發(fā)明液壓作動器示意圖； 圖14為本發(fā)明外機(jī)匣后段及安裝在其上的液壓作動器鉸接凸耳15示意圖；
圖15為本發(fā)明可調(diào)后涵道引射器的三維裝配結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中符號說明如下 1.外機(jī)匣2.中介機(jī)匣3.滑道4.斜槽5.作動環(huán)6.連桿一 7.連桿二
8.連桿三9.連桿四10.連桿鉸接凸耳11.平動錐體12.封嚴(yán)脹圈13.封嚴(yán)套 筒 14.液壓作動器15.液壓作動器鉸接凸耳16.外機(jī)匣安裝邊17.斜槽鉸接頭 18.限位 滑塊19.中部鉸接頭20.內(nèi)壁鉸接凸耳21.外壁鉸接凸耳22.活塞桿23.液壓
缸
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其具體實(shí)施方式
如下 如圖1所示為可調(diào)后涵道引射器的二維裝配結(jié)構(gòu)示意圖。該引射器位于內(nèi)外涵道 氣流的摻混處，它由鉸接銷軸、外機(jī)匣1、中介機(jī)匣2、滑道3、斜槽4、作動環(huán)5、連桿一 6、連 桿二 7、連桿三8、連桿四9、連桿鉸接凸耳10、平動錐體11、封嚴(yán)脹圈12、封嚴(yán)套筒13、液壓 作動器14、液壓作動器鉸接凸耳15、斜槽鉸接頭17組成?；?和液壓作動器14分別固 定在外機(jī)匣1的內(nèi)外壁上；四個(gè)連桿6、7、8、9及斜槽4通過鉸接銷軸相互連接；平動錐體 11通過鉸接銷軸與液壓作動器14連接并在外機(jī)匣1內(nèi)壁上滑動。 所述鉸接銷軸，是圓柱形金屬軸，起連接作用，后涵道引射器中所有鉸接相連的部 件都通過鉸接銷軸連接。不同連接處根據(jù)需要，其鉸接銷軸的直徑和長度會各有不同；
所述外機(jī)匣l，見圖l和圖2，是圓柱形薄殼筒體，不同的階段位置有不同的直徑， 而且因?yàn)榘惭b平動椎體ll，將外機(jī)匣分割成前后兩段，兩段通過外機(jī)匣安裝邊16用螺栓連 接，在外機(jī)匣l后段垂直于軸線的環(huán)面上沿周向均勻的開有等直徑的圓孔4個(gè)，見圖14，用 于安裝封嚴(yán)套筒13 ; 所述中介機(jī)匣2，見圖3，也是圓柱形薄殼筒體，在其周向均勻的開有20個(gè)矩形開 口 ，矩形開口的大小與斜槽4底端外輪廓的大小相等，在每個(gè)矩形開口前端外壁面上都安裝有斜槽鉸接頭17， 一周共安裝有20個(gè)，用于鉸接20個(gè)斜槽4，斜槽鉸接頭17與斜槽4通 過鉸接銷軸連接，使得斜槽4可以繞銷軸旋轉(zhuǎn)； 所述斜槽鉸接頭17，見圖3，其頭部是中間有通孔的圓柱體，用于穿過鉸接銷軸， 尾部呈矩形板狀用于固定在中介機(jī)匣2上； 所述滑道3，見圖4，每組滑道3由兩個(gè)固定在外機(jī)匣1內(nèi)壁上的矩形塊組成，共有 4組，沿周向均勻的分布在外機(jī)匣1上，它與作動環(huán)5上的限位滑塊18相配合，用于限制作 動環(huán)5不發(fā)生周向位移； 所述斜槽4，見圖5，是一個(gè)"L"形的槽體，槽側(cè)壁前端頭部呈半圓形，并在兩端 壁面上開有通孔，用于通過鉸接銷軸并與連桿一 6相互鉸接，在槽底前端兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè) 鉸接頭，通過鉸接銷軸與斜槽鉸接頭17相互鉸接，在槽底尾端設(shè)置有伸出的用于封嚴(yán)的邊 緣，斜槽4在關(guān)閉時(shí)槽底面可以與中介機(jī)匣2的內(nèi)壁面完全吻合構(gòu)成一個(gè)完整的桶形內(nèi)壁 面，共有20個(gè)斜槽，鉸接于中介機(jī)匣2的斜槽鉸接頭17上。 所述作動環(huán)5，見圖6，是一個(gè)橫截面呈矩形的圓環(huán)，在圓環(huán)的前端面上沿周向均 勻的加工有20個(gè)鉸接凸耳，用于與20個(gè)連桿一 6相鉸接；在圓環(huán)的后端面上沿周向均勻的 加工有4個(gè)鉸接凸耳，用于與4個(gè)連桿二 7相鉸接；在圓環(huán)的外壁面上沿周向均勻的設(shè)置有 4個(gè)限位滑塊18，它們是4個(gè)矩形的突出塊，其寬度與滑道3的兩個(gè)矩形塊內(nèi)壁寬度相同， 可以在滑道3內(nèi)沿軸向滑動； 所述連桿一 6和連桿二 7，見圖7，是結(jié)構(gòu)形式相同而長度不同的兩個(gè)連桿，它們的 中間段是圓柱形桿，在桿的兩端加工有鉸接凸耳，凸耳是底端呈矩形頭部有兩個(gè)半圓形凸 起的結(jié)構(gòu)，并且在兩個(gè)半圓形凸起中部開有位于同一軸線上的通孔，連桿一6兩端的鉸接 凸耳分別通過鉸接銷軸與斜槽4的頭部及作動環(huán)5前端面上的鉸接凸耳相鉸接；連桿二 7 兩端的鉸接凸耳分別通過鉸接銷軸與作動環(huán)5后端面上的鉸接凸耳及連桿三8上的中部鉸 接頭19相鉸接；整個(gè)結(jié)構(gòu)中共有20個(gè)連桿一 6和4個(gè)連桿二 7 ; 所述連桿三8，見圖8，是一個(gè)"人"字形的桿件，主體的桿結(jié)構(gòu)橫截面為矩形，在 "人"字的頂端及兩個(gè)末端加工有用于鉸接的圓柱形鉸接頭，在桿件靠近頂端的部位加工有 呈半圓形突出狀的中部鉸接頭19，所有的鉸接頭都開有圓柱形通孔，其頂端、中部及末端鉸 接頭分別通過鉸接銷軸與連桿鉸接凸耳10、連桿二 7的一端鉸接頭及連桿四9的一端鉸接 頭相鉸接；整個(gè)機(jī)構(gòu)中共有4個(gè)連桿三8 ; 所述連桿四9，見圖9，是一個(gè)橫截面呈矩形的直桿件，在桿的兩端加工有用于連 接的圓柱形鉸接頭，鉸接頭上都開有圓柱形通孔，其兩端分別通過鉸接銷軸與連桿三8的 尾部鉸接頭及平動錐體11的內(nèi)壁鉸接凸耳20相鉸接，整個(gè)結(jié)構(gòu)中共有4個(gè)連桿四9 ;
所述連桿鉸接凸耳10，見圖4，每組連桿鉸接凸耳10由兩個(gè)固定在外機(jī)匣1內(nèi)壁 上并呈"L"形伸出來的半圓形凸塊組成，共有4組，沿周向均勻分布，并與4組滑道3的位 置相對應(yīng)，其通過鉸接銷軸與連桿三8的頂端鉸接頭相鉸接； 所述平動錐體11，見圖IO，是一個(gè)底部帶有圓環(huán)面的錐形的薄壁筒體，在筒體的 內(nèi)壁面及外壁面上分別安裝有內(nèi)壁鉸接凸耳20及外壁鉸接凸耳21，每組凸耳都由兩個(gè)半 圓形凸起組成，內(nèi)、外壁鉸接凸耳20、21各有四組，沿周向均勻分布于筒體內(nèi)、外壁，而且它 們沿周向的位置相互對應(yīng)，內(nèi)、外壁鉸接凸耳20、21分別通過鉸接銷軸與連桿四9及液壓作 動器14的活塞桿22頭部相鉸接；在平動錐體11底端圓環(huán)面的外壁面上加工有兩條圓環(huán)槽，槽的截面呈矩形，用于容納封嚴(yán)脹圈12 ; 所述封嚴(yán)脹圈12，見圖11，是橫截面為矩形的金屬圈，圈上開有45度的斜切口，封 嚴(yán)脹圈12的外徑和與它們相接觸的外機(jī)匣1內(nèi)徑相同，封嚴(yán)脹圈12共有兩個(gè)，分別安裝在 平動錐體11上的兩個(gè)圓環(huán)槽內(nèi)； 所述封嚴(yán)套筒13，見圖12，是一個(gè)圓柱筒形件，筒外部加工有安裝邊，用于固定在 外機(jī)匣1上，內(nèi)部有4個(gè)圓柱形腔體，套筒中央開有一個(gè)圓柱形通孔，通孔孔徑與液壓作動 器14的活塞桿22外徑相同，用于穿過活塞桿22，其數(shù)量為4個(gè)； 所述液壓作動器14，見圖13，為航空發(fā)動機(jī)用液壓傳動機(jī)構(gòu)，主要包括活塞桿22 和液壓缸23兩部分，在液壓缸的中部兩端設(shè)置有用于安裝的鉸接銷軸，其數(shù)量為4組，沿周 向均勻的安裝在外機(jī)匣1后段上； 液壓作動器鉸接凸耳15，見圖14，每組凸耳由兩個(gè)頭部呈半圓形，主體成錐形的 凸塊組成，共4組，沿周向均勻的安裝在外機(jī)匣1的后段上，通過液壓缸上的鉸接銷軸與液 壓缸相鉸接。 本發(fā)明的可調(diào)后涵道引射器的三維裝配結(jié)構(gòu)示意圖，見圖15所示，該圖為便于展 示內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有顯示外機(jī)匣，包括安裝或加工在外機(jī)匣上的滑道、連桿鉸接凸耳和液壓作 動器鉸接凸耳。
權(quán)利要求
一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該引射器位于發(fā)動機(jī)尾部內(nèi)外涵道氣流的摻混處，它由鉸接銷軸、外機(jī)匣、中介機(jī)匣、斜槽鉸接頭、滑道、斜槽、作動環(huán)、連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連桿鉸接凸耳、平動錐體、封嚴(yán)脹圈、封嚴(yán)套筒、液壓作動器、液壓作動器鉸接凸耳組成；滑道和液壓作動器分別固定在外機(jī)匣的內(nèi)外壁上；四個(gè)連桿及斜槽通過鉸接銷軸相互連接；平動錐體通過鉸接銷軸與液壓作動器連接并在外機(jī)匣內(nèi)壁上滑動；所述鉸接銷軸，是圓柱形金屬軸，起連接作用，后涵道引射器中所有鉸接相連的部件都通過鉸接銷軸連接；不同連接處根據(jù)需要，其鉸接銷軸的直徑和長度會各有不同；所述外機(jī)匣，是圓柱形薄殼筒體，不同的階段位置有不同的直徑，而且因?yàn)榘惭b平動椎體，需要將外機(jī)匣分割成前后兩段，兩段通過外機(jī)匣安裝邊用螺栓連接，在外機(jī)匣后段垂直于軸線的環(huán)面上沿周向均勻的開有等直徑的圓孔4個(gè)，用于安裝封嚴(yán)套筒；所述中介機(jī)匣，是圓柱形薄殼筒體，在其周向均勻的開有20個(gè)矩形開口，矩形開口的大小與斜槽底端外輪廓的大小相等，在每個(gè)矩形開口前端外壁面上都安裝有斜槽鉸接頭，一周共安裝有20個(gè)，用于鉸接20個(gè)斜槽，斜槽鉸接頭與斜槽通過鉸接銷軸連接，斜槽可以繞鉸接銷軸旋轉(zhuǎn)；所述斜槽鉸接頭，其頭部是中間有通孔的圓柱體，用于穿過鉸接銷軸，尾部呈矩形板狀用于固定在中介機(jī)匣上；所述滑道，每組滑道由兩個(gè)固定在外機(jī)匣內(nèi)壁上的矩形塊組成，沿周向均勻的分布在外機(jī)匣上，它與作動環(huán)上的限位滑塊相配合，用于限制作動環(huán)不發(fā)生周向位移；所述斜槽，是一個(gè)“L”形的槽體，槽側(cè)壁前端頭部呈半圓形，并在兩端壁面上開有通孔，用于通過鉸接銷軸并與連桿一相互鉸接，在槽底前端兩側(cè)設(shè)置有兩個(gè)鉸接頭，通過鉸接銷軸與斜槽鉸接頭相互鉸接，在槽底尾端設(shè)置有伸出的用于封嚴(yán)的邊緣，斜槽在關(guān)閉時(shí)槽底面可以與中介機(jī)匣的內(nèi)壁面完全吻合構(gòu)成一個(gè)完整的筒形內(nèi)壁面，鉸接于中介機(jī)匣的斜槽鉸接頭上；所述作動環(huán)，是一個(gè)橫截面呈矩形的圓環(huán)，在圓環(huán)的前端面上沿周向均勻的加工有20個(gè)鉸接凸耳，用于與20個(gè)連桿一相鉸接；在圓環(huán)的后端面上沿周向均勻的加工有4個(gè)鉸接凸耳，用于與4個(gè)連桿二相鉸接；在圓環(huán)的外壁面上沿周向均勻的設(shè)置有4個(gè)限位滑塊，它們是4個(gè)矩形的突出塊，其寬度與滑道的兩個(gè)矩形塊內(nèi)壁寬度相同，可以在滑道內(nèi)沿軸向滑動；所述連桿一和連桿二，是結(jié)構(gòu)形式相同而長度不同的兩個(gè)連桿，它們的中間段是圓柱形桿，在桿的兩端加工有鉸接凸耳，凸耳是底端呈矩形頭部有兩個(gè)半圓形凸起的結(jié)構(gòu)，并且在兩個(gè)半圓形凸起中部開有位于同一軸線上的通孔，連桿一兩端的鉸接凸耳分別通過鉸接銷軸與斜槽的頭部及作動環(huán)前端面上的鉸接凸耳相鉸接；連桿二兩端的鉸接凸耳分別通過鉸接銷軸與作動環(huán)后端面上的鉸接凸耳及連桿三上的中部鉸接頭相鉸接；所述連桿三，是一個(gè)“人”字形的桿件，主體的桿結(jié)構(gòu)橫截面為矩形，在“人”字的頂端及兩個(gè)末端加工有用于鉸接的圓柱形鉸接頭，在桿件靠近頂端的部位加工有呈半圓形突出狀的中部鉸接頭，所有的鉸接頭都開有通孔，其頂端、中部及末端鉸接頭分別通過鉸接銷軸與連桿鉸接凸耳、連桿二的一端鉸接頭及連桿四的一端鉸接頭相鉸接；所述連桿四，是一個(gè)橫截面呈矩形的直桿件，在桿的兩端加工有用于連接的圓柱形鉸接頭，鉸接頭上都開有圓柱形通孔，其兩端分別通過鉸接銷軸與連桿三的末端鉸接頭及平動錐體的內(nèi)壁鉸接凸耳相鉸接；所述連桿鉸接凸耳，每組連桿鉸接凸耳由兩個(gè)固定在外機(jī)匣內(nèi)壁上并呈“L”形伸出來的半圓形凸塊組成，沿周向均勻分布，并與滑道的位置相對應(yīng)，其通過鉸接銷軸與連桿三的頂端鉸接頭相鉸接；所述平動錐體，是一個(gè)底端帶有圓環(huán)面的錐形薄壁筒體，在筒體的內(nèi)壁面及外壁面上分別安裝有內(nèi)壁鉸接凸耳及外壁鉸接凸耳，每組凸耳都由兩個(gè)半圓形凸起組成，內(nèi)、外壁鉸接凸耳各有四組，沿周向均勻分布于筒體內(nèi)、外壁，而且它們沿周向的位置相互對應(yīng)，內(nèi)、外壁鉸接凸耳分別通過鉸接銷軸與連桿四及液壓作動器的活塞桿頭部相鉸接；在平動錐體底端圓環(huán)面的外壁面上加工有兩條圓環(huán)槽，槽的截面呈矩形，用于容納封嚴(yán)脹圈；所述封嚴(yán)脹圈，是橫截面為矩形的金屬圈，圈上開有45度的斜切口，封嚴(yán)脹圈的外徑和與它們相接觸的外機(jī)匣內(nèi)徑相同，分別安裝在平動錐體上的兩個(gè)圓環(huán)槽內(nèi)；所述封嚴(yán)套筒，是一個(gè)圓柱筒形件，筒外部加工有安裝邊，用于固定在外機(jī)匣上，內(nèi)部有4個(gè)圓柱形腔體，套筒中央開有一個(gè)通孔，通孔孔徑與液壓作動器的活塞桿外徑相同，用于穿過活塞桿；所述液壓作動器，為航空發(fā)動機(jī)用液壓傳動機(jī)構(gòu)，包括活塞桿和液壓缸兩部分，在液壓缸的中部兩端設(shè)置有用于安裝的鉸接銷軸，沿周向均勻的安裝在外機(jī)匣后段上；所述液壓作動器鉸接凸耳，每組凸耳由兩個(gè)頭部呈半圓形，主體成錐形的凸塊組成，共4組，沿周向均勻的安裝在外機(jī)匣的后段上，通過液壓缸上的鉸接銷軸與液壓缸相鉸接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其 特征在于該滑道的數(shù)量為4組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其 特征在于該斜槽的數(shù)量為20個(gè)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其 特征在于該連桿一和連桿二的數(shù)量分別為20個(gè)和4個(gè)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其 特征在于該連桿三的數(shù)量為4個(gè)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該連桿四的數(shù)量為4個(gè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該連桿鉸接凸耳的數(shù)量為4組。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該封嚴(yán)脹圈的數(shù)量為2個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該封嚴(yán)套筒的數(shù)量為4個(gè)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，其特征在于該液壓作動器的數(shù)量為4組。
全文摘要
本發(fā)明一種變循環(huán)發(fā)動機(jī)模式轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中的可調(diào)后涵道引射器，該引射器位于發(fā)動機(jī)尾部，內(nèi)外涵道氣流的摻混處，它由鉸接銷軸、外機(jī)匣、中介機(jī)匣、斜槽鉸接頭、滑道、斜槽、作動環(huán)、連桿一、連桿二、連桿三、連桿四、連桿鉸接凸耳、平動錐體、封嚴(yán)脹圈、封嚴(yán)套筒、液壓作動器、液壓作動器鉸接凸耳組成。通過對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行的運(yùn)動學(xué)仿真計(jì)算證明本發(fā)明可以滿足變循環(huán)發(fā)動機(jī)在不同狀態(tài)時(shí)對內(nèi)外涵道摻混面積的不同需求，可以使發(fā)動機(jī)很好的完成工作模式的轉(zhuǎn)換即完成變循環(huán)。整個(gè)裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計(jì)合理，構(gòu)思科學(xué)，可靠性高，它在航空航天發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域里具有廣泛地實(shí)用價(jià)值和應(yīng)用前景。
文檔編號F02K1/28GK101709679SQ20091024286
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者劉陽, 樊江, 王榮橋, 申秀麗, 胡殿印 申請人:北京航空航天大學(xué)