一种变循环发动机中介机匣调节机构的制作方法

1.本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种变循环发动机中介机匣调节机构。


背景技术：

2.现阶段，随着航空发动机的技术及设计理念更新，三涵道自适应发动机逐渐成为下一代航空发动机研究方向。而带模式选择机构的三涵道中介机匣结构是自适应发动机的关键特征之一。
3.现阶段的成熟的模式选择机构结构主要是通过作动筒推动外摇臂、传动轴转动，而传动轴通过带套齿的摇臂与联动环进行连接。通过联动环的转动与轴向移动，来控制各摇臂转动，进一步控制各阀片的翻转角度；
4.现阶段的方案中联动环与机匣之间多采用支撑块接触支撑，在联动环运动时支撑块与机匣之间会产生干摩擦。在发动机长时间工作后会机匣或支撑块可能会产生磨损、掉快的情况，因模式选择机构位于流路内，掉快可能造成其他损伤。
5.现有方案中，传力路径中包括外摇臂、传动轴、主动摇臂、被动摇臂、连杆、联动环等零件，且每个传力路径中选用多个关节轴承、精密传力销等结构，结构复查，对生产、装配要求较高，机构可靠性较差，在工作中可能存在异常磨损和卡滞等问题。


技术实现要素：

6.为了解决上述问题，本申请提供了一种变循环发动机中介机匣调节机构，包括：
7.中介机匣、位于中介机匣内侧的内机匣，传动机构，以及通过传动机构控制的阀片；
8.其中，传动机构包括作动筒机连杆机构，作动筒安装在中介机匣外壁面上，作动筒推动径向插入中介机匣内的外摇臂绕外摇臂轴线旋转，外摇臂一端具有锥齿轮，所述锥齿轮与套在内机匣联动环啮合，联动环铰接摇臂，摇臂沿发动机轴向方向铰接阀片，阀片通过阀片旋转轴铰接在内机匣上，阀片旋转轴的轴线垂直于发动机轴向方向；
9.联动环旋转拉动摇臂使阀片绕阀片旋转轴旋转。
10.优选的是，内机匣在联动环位置处具有周向分布的多个圆弧槽，圆弧槽的轴线与联动环的轴线平行，所述圆弧槽中布置有多个滚棒，滚棒表面与摇臂内侧表面滚动摩擦。
11.优选的是，联动环外侧具有多个径向的内螺纹孔，内螺纹孔内连接有螺杆，所述螺杆的光滑部分铰接摇臂。
12.优选的是，所述螺杆上螺纹部分连接有螺母，所述螺母提供螺杆与联动环的预紧力，避免螺杆松动。
13.优选的是，阀片上具有安装台，安装台上具有内螺纹孔，连接销通过其具有的部分外螺纹与连接销连接，摇臂与连接销铰接。
14.优选的是，摇臂与连接销之间以及摇臂与螺杆之间均通过关节轴承连接。
15.优选的是，关节轴承与连接销间为间隙配合。
16.优选的是，连接销与阀片还通过螺母进行双螺纹固定
17.本申请的优点包括：通过新结构方案解决现有结构中联动环运动中滑动干摩擦的问题；改为滚动摩擦副，减少结构摩擦力，消除零组件磨损、掉快的风险；同时将联动环的运动规律简化为仅沿发动机转动，优化机构，减少机构零组件数量20％，大大提高结构可靠性。
附图说明
18.图1是本申请一优选实施方式变循环发动机中介机匣调节机构示意图；
19.图2是本申请一优选实施方式联动环与滚棒连接图；
20.图3是本申请一优选实施方式阀片示意图。
具体实施方式
21.为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施方式进行详细说明。
22.如图1-3本申请提供了一种变循环发动机中介机匣调节机构，包括：
23.中介机匣7、位于中介机匣7内侧的内机匣4，传动机构，以及通过传动机构控制的阀片11；
24.其中，传动机构包括作动筒机连杆机构，作动筒安装在中介机匣7外壁面上，作动筒推动径向插入中介机匣7内的外摇臂1绕外摇臂1轴线旋转，外摇臂1一端具有锥齿轮，所述锥齿轮与套在内机匣4联动环3啮合，联动环3铰接摇臂6，摇臂6沿发动机轴向方向铰接阀片11，阀片11通过阀片旋转轴12铰接在内机匣4上，阀片旋转轴12的轴线垂直于发动机轴向方向；
25.联动环3旋转拉动摇臂6使阀片11绕阀片旋转轴12旋转。
26.在一些可选实施方式中，内机匣4在联动环3位置处具有周向分布的多个圆弧槽，圆弧槽的轴线与联动环3的轴线平行，所述圆弧槽中布置有多个滚棒，滚棒表面与摇臂6内侧表面滚动摩擦。
27.在一些可选实施方式中，联动环3外侧具有多个径向的内螺纹孔，内螺纹孔内连接有螺杆，所述螺杆的光滑部分铰接摇臂6。
28.在一些可选实施方式中，所述螺杆上螺纹部分连接有螺母，所述螺母提供螺杆与联动环3的预紧力，避免螺杆松动。
29.在一些可选实施方式中，阀片11上具有安装台，安装台上具有内螺纹孔，连接销通过其具有的部分外螺纹与连接销8连接，摇臂6与连接销8铰接。
30.在一些可选实施方式中，摇臂6与连接销8之间以及摇臂6与螺杆之间均通过关节
轴承9连接。
31.在一些可选实施方式中，关节轴承9与连接销8间为间隙配合。
32.在一些可选实施方式中，连接销8与阀片11还通过螺母进行双螺纹固定；
33.其运动原理为：当发动机需要流量调节时，驱动作动筒推动外摇臂、传力轴沿轴承进行转动，而传力轴通过前端的锥齿轮带动联动环转动，联动环通过机匣上的滚棒进行沿发动机轴线的转动。联动环转动带动摇臂进行移动、进一步驱动阀片沿着阀片旋转轴进行转动，实现阀片的控制。
34.摇臂两端的关节轴承内径与连接销间为间隙配合，通过摇臂沿连接销的轴向移动来补偿联动环转动带来的径向位移差。
35.本申请的优点包括：通过新结构方案解决现有结构中联动环运动中滑动干摩擦的问题；改为滚动摩擦副，减少结构摩擦力，消除零组件磨损、掉快的风险；同时将联动环的运动规律简化为仅沿发动机转动，优化机构，减少机构零组件数量20％，大大提高结构可靠性。
36.以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，包括：中介机匣(7)、位于中介机匣(7)内侧的内机匣(4)，传动机构，以及通过传动机构控制的阀片(11)；其中，传动机构包括作动筒机连杆机构，作动筒安装在中介机匣(7)外壁面上，作动筒推动径向插入中介机匣(7)内的外摇臂(1)绕外摇臂(1)轴线旋转，外摇臂(1)一端具有锥齿轮，所述锥齿轮与套在内机匣(4)联动环(3)啮合，联动环(3)铰接摇臂(6)，摇臂(6)沿发动机轴向方向铰接阀片(11)，阀片(11)通过阀片旋转轴(12)铰接在内机匣(4)上，阀片旋转轴(12)的轴线垂直于发动机轴向方向；联动环(3)旋转拉动摇臂(6)使阀片(11)绕阀片旋转轴(12)旋转。2.如权利要求1所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，内机匣(4)在联动环(3)位置处具有周向分布的多个圆弧槽，圆弧槽的轴线与联动环(3)的轴线平行，所述圆弧槽中布置有多个滚棒，滚棒表面与摇臂(6)内侧表面滚动摩擦。3.如权利要求1所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，联动环(3)外侧具有多个径向的内螺纹孔，内螺纹孔内连接有螺杆，所述螺杆的光滑部分铰接摇臂(6)。4.如权利要求3所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，所述螺杆上螺纹部分连接有螺母，所述螺母提供螺杆与联动环(3)的预紧力，避免螺杆松动。5.如权利要求3所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，阀片(11)上具有安装台，安装台上具有内螺纹孔，连接销通过其具有的部分外螺纹与连接销(8)连接，摇臂(6)与连接销(8)铰接。6.如权利要求5所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，摇臂(6)与连接销(8)之间以及摇臂(6)与螺杆之间均通过关节轴承(9)连接。7.如权利要求6所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，关节轴承(9)与连接销(8)间为间隙配合。8.如权利要求6所述的变循环发动机中介机匣调节机构，其特征在于，连接销(8)与阀片(11)还通过螺母进行双螺纹固定。

技术总结
本申请属于航空发动机技术领域，特别涉及一种变循环发动机中介机匣调节机构，中介机匣、位于中介机匣内侧的内机匣，传动机构，以及通过传动机构控制的阀片；其中，传动机构包括作动筒机连杆机构，作动筒安装在中介机匣外壁面上，作动筒推动径向插入中介机匣内的外摇臂绕外摇臂轴线旋转，外摇臂一端具有锥齿轮，所述锥齿轮与套在内机匣联动环啮合，联动环铰接摇臂，摇臂沿发动机轴向方向铰接阀片，本申请能够减少结构摩擦力，消除零组件磨损、掉快的风险；同时将联动环的运动规律简化为仅沿发动机转动，优化机构，减少机构零组件数量20％，大大提高结构可靠。大提高结构可靠。大提高结构可靠。


技术研发人员：韩乐男 魏雪莱 于长旺 王佳莹
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/6/28