一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构制造技术

本实用新型专利技术属于航空航天领域，涉及一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构。该结构包括：排扩壁、n个等长的轴向连接工字钢、m

【技术实现步骤摘要】
一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构


[0001]本技术属于航空航天领域，涉及一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构。

技术介绍

[0002]发动机尾部喷口的气体高达2100K，当发动机全周向矢量喷射时，这样高温燃气直接冲刷在排气扩压器的壁面上，如果不做防护，壁面温度会超过设计温度的许用应力，材料在温度应力作用进入屈服阶段，同时产生巨大的塑性变形，随着变形的加大，会对整个的排气扩压器产生破坏失效，因此，有必要对内部做防护处理。

技术实现思路

[0003]技术目的：提出一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构，可以使内部在高温作用下自由向外膨胀，并不会传递到排气扩压器上，同时防冲刷排扩可完全阻挡高温燃气的直接冲刷，使得排气扩压器的设计温度降低到200℃以下。
[0004]技术方案
[0005]一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构，包括：
[0006]排扩壁、n个等长的轴向连接工字钢、m
×
n个等长等弧度的周向连接工字钢、2
×
n个支撑工字钢、以及
×
n块贴板；m和n都为大于1的整数；
[0007]排扩壁为两端开口的圆柱筒结构；排扩壁内表面绕轴线均匀安装有n个轴向连接工字钢；每个轴向连接工字钢与轴线平行；排扩壁内表面沿轴均分为m+1段圆柱筒结构，相邻两段之间的交界线由轴向连接工字钢划分为n段等长的弧线，每段弧线的位置设置一个周向连接工字钢，周向连接工字钢与轴向连接工字钢之间具有间隙，不接触；每个贴板通过2根支撑工字钢安装在轴向连接工字钢与周向连接工字钢或排扩壁两端围成的空间内；周向连接工字钢与轴向连接工字钢都伸出贴板，并与贴板存在间隙不接触。
[0008]2m
×
n支撑工字钢固定在靠近上述交界线的位置，与周向连接工字钢平行，2n个支撑字件固定在圆柱两端靠近边缘的位置。
[0009]还包括：压块；
[0010]两个压块作为一组将周向连接工字钢安装在排扩壁；连接工字钢与排扩壁组成的空间用于容纳周向连接工字钢的一端横梁，横梁能在排扩壁以及压块组成的固定结构内进行滑动。
[0011]轴向相邻的两块贴板之间的间隙小于周向连接工字钢的另一端横梁的宽度。
[0012]压块通过固定螺栓锁紧在排扩壁。
[0013]贴板为不锈钢板。
[0014]有益效果：采用本技术的技术后，效果一可完全释放高温节点的温度膨胀变形，将防冲刷装置与设备整体分离开，防冲刷装置承受高温冲击，自身设计变形来承受温度的热应力，避免设备本体承受高温变形。从而避免设备本体内外温差过大的情况，使得材料
内部发生脆裂，保障了设备的安全性。同时根据现场的情况可选择活动防冲刷结构和固定防冲刷结构。
附图说明
[0015]图1为一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构的主视图。
[0016]图2为一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构的左视图。
[0017]图3为B的局部放大图。
[0018]图4为A的局部放大图。
[0019]图5为工字钢与排扩连接方式的示意图。
具体实施方式
[0020]本技术在于设计一种具有特殊结构的防冲刷结构，可以使内部在高温作用下自由向外膨胀，并不会传递到排气扩压器上，同时防冲刷排扩可完全阻挡高温燃气的直接冲刷，使得排气扩压器的设计温度降低到200℃以下。在于防冲刷结构的形式，可以是金属钢板，在经过n次冲刷实验之后，根据防冲刷结构整体或者局部的变形来判断是否需要更换。本方案可实施性强，成本底。
[0021]发动机尾部喷口的气体高达2100K，如果这种带有矢量的高温燃气直接冲刷到排气扩压器上，会导致排气扩压器整体发生变形，最终使得设备失效，因此为了防止这种事故的发生，发动机在做矢量的时候，通常会在放冲刷排扩的内部加上保护装置，我们称之为防冲刷排扩。
[0022]本技术提供一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构，如图1
‑
4所示，包括：
[0023]排扩壁7、n个等长的轴向连接工字钢1、m
×
n个等长等弧度的周向连接工字钢4、2m+1
×
n个支撑工字钢2、以及m+1
×
n块贴板3；m和n都为大于1的整数；本实施例以m等于8，n等于3为例。
[0024]排扩壁7为两端开口的圆柱筒结构；排扩壁7内表面绕轴线均匀安装有n个轴向连接工字钢1；每个轴向连接工字钢1与轴线平行；排扩壁7内表面沿轴均分为m+1段圆柱筒结构，相邻两段之间的交界线由轴向连接工字钢1划分为n段等长的弧线，每段弧线的位置设置一个周向连接工字钢4，周向连接工字钢4与轴向连接工字钢11之间具有间隙，不接触；每个贴板3通过2根支撑工字钢2安装在轴向连接工字钢1与周向连接工字钢4或排扩壁7两端围成的空间内；周向连接工字钢4与轴向连接工字钢1都伸出贴板3，并与贴板3存在间隙不接触。
[0025]1)对于可拆卸的防冲刷排扩方案是将整个放冲刷结构分成3部分，每份是360
°
/3，中间用轴向连接工字钢1连接，主体部分是由贴板6(即不锈钢板)、三种工字钢组成。最上面布置一块不锈钢的(即排扩壁7)，用来承受矢量冲刷的高温气体。其中对于周向由于温度引起的热膨胀变形，主要是由轴向连接工字钢1与主体之间的间隙来吸收变形，对于轴向产生的热膨胀量由周向工字钢4来吸收轴向的变形量。
[0026]2)对于变形量的吸收主要是由于一是周向或轴向连接工字钢与周围钢板的重叠间隙来吸收热变形，另一方面由于周向连接工字钢4与排扩壁7连接方式如图4所示，其中周
向工字钢4可以在排扩壁7以及压块组成的固定结构内进行滑动，这样就吸收了轴向的变形量。
[0027]3)由于经过多次高温燃气冲刷，这种类型的防冲刷排扩会发生变形，长时间就会发生失效，因此，这种可更换的防冲刷排扩可根据现场变形量的大小来进行更换。
[0028]4)对于防冲刷结构与排气扩压器的固定方式，主要是采用图5的方式进行螺栓连接，由于矢量冲刷的高温燃气会使得与高温燃气直接接触的金属温度发生突变，为了避免将热量直接传递到螺栓上，因此在固定周向连接工字钢4时采用的一些压块6，用固定螺栓5将压块6和周向连接工字钢4紧紧地锁紧到设备本体上。
[0029]实施例
[0030]发动机尾部喷口的气体高达2100K，如果这种带有矢量的高温燃气直接冲刷到排气扩压器上，会导致排气扩压器整体发生变形，最终使得设备失效，因此为了防止这种事故的发生，发动机在做矢量的时候，通常会在放冲刷排扩的内部加上保护装置，我们称之为防冲刷排扩。下面以实例说明。
[0031]1)防冲刷结构由轴向连接工字钢1、支撑工字钢2、周向连接工字钢4以及不锈钢贴板3组成。
[0032]2)对于整体支撑结构，采用支撑工字钢2折成120
°
角度的弧形三部分组成，即整个防冲刷结构分成三部分，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于排气扩压器高温气体可拆防冲刷结构，其特征在于，包括：排扩壁(7)、n个等长的轴向连接工字钢(1)、m
×
n个等长等弧度的周向连接工字钢(4)、2(m+1)
×
n个支撑工字钢(2)、以及(m+1)
×
n块贴板(3)；m和n都为大于1的整数；排扩壁(7)为两端开口的圆柱筒结构；排扩壁(7)内表面绕轴线均匀安装有n个轴向连接工字钢(1)；每个轴向连接工字钢(1)与轴线平行；排扩壁(7)内表面沿轴均分为m+1段圆柱筒结构，相邻两段之间的交界线由轴向连接工字钢(1)划分为n段等长的弧线，每段弧线的位置设置一个周向连接工字钢(4)，周向连接工字钢(4)与轴向连接工字钢(1)之间具有间隙，不接触；每个贴板(3)通过2根支撑工字钢(2)安装在轴向连接工字钢(1)与周向连接工字钢(4)或排扩壁(7)两端围成的空间内；周向连接工字钢(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹俊，
申请(专利权)人：中航工程集成设备有限公司，
类型：新型
国别省市：