【技术实现步骤摘要】
一种用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器
[0001]本专利技术属于航空航天技术中的航空燃气涡轮发动机
，具体涉及一种用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器。
技术介绍
[0002]变循环发动机的概念最早于上世纪60年代提出，经过几十年的发展，形成了多样化的发展方案。多国对其进行了大量研究，最新的技术进展报道是2021年5月13日，GE航空公司宣布首台XA100自适应循环发动机完成测试，试验结果与预测一致，表明该机具备为美国新一代战机提供变循环推进的能力。
[0003]相较于传统航空发动机，变循环发动机通过改变部件几何可调机构实现不同热力循环的模式转换，使在不同飞行工况下的发动机处于最佳状态。后涵道引射器作为变循环发动机中的一项几何可调机构，对于改变发动机涵道比，实现涡扇与涡喷模态的转换过程中发挥重要作用。
[0004]然而现有的后涵道引射混合器大多采用整体阀门结构，其实现进气口开闭状态切换所需的传动力矩和受到的阻力较大，并且当整体阀门因受热发生变形时易出现卡死现象，影响密封效果。
技术实现思路
[0005]为解决上述已有技术的不足，本专利技术提出了一种用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，应用于变循环发动机双外涵结构加力燃烧室，能够实现涵道比的连续调节，减小传动力矩，降低卡阻风险，提高通道气密性，考虑热膨胀相对位移量的影响。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术的技术方案为：一种用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，包括：>[0007]同步环，可移动地设置于外机匣的外侧；
[0008]多个液压作动筒，可伸缩地连接在所述同步环与所述外机匣之间，并被配置为同步驱动所述同步环沿轴向运动；
[0009]多个分体式封严片，设置于内筒体的外侧，并与所述内筒体上开设的多个通气口配合设置，其能够相对于所述内筒体移动以封堵或打开相应的所述通气口；
[0010]传动轴，沿径向穿过中筒体并设置于所述内筒体和所述外机匣之间，其外端通过第一传动组件与所述同步环传动连接，其内端通过第二传动组件与所述分体式封严片传动连接；以及
[0011]浮动密封组件，沿所述传动轴的长度方向可移动地套设在所述传动轴的外侧，并可活动地密封设置于所述中筒体的外侧。
[0012]优选地，所述浮动密封组件包括：
[0013]压片，固定设置在所述中筒体的外侧，并与所述中筒体之间具有中空区域；
[0014]套环，环绕地设置在所述传动轴的外侧，并相对于所述传动轴的长度方向可滑动；
以及
[0015]浮动片，固定设置在所述套环的外侧，并可活动地设置于所述压片和所述中筒体之间的中空区域内。
[0016]优选地，所述中筒体开设有第一通孔用于穿过所述传动轴，所述压片上开设有第二通孔用于穿过所述传动轴，所述第一通孔与所述传动轴之间具有第一间距，所述第二通孔与所述套环之间具有第二间距，所述浮动片与所述中空区域的内边界之间具有第三间距，所述第一间距、所述第二间距与所述第三间距相互匹配以构成所述传动轴与所述中筒体之间的轴向浮动间隙。
[0017]优选地，所述第二传动组件包括：
[0018]齿轮，固定设置于所述传动轴的内端；以及
[0019]齿条，与所述齿轮相啮合，并设置于所述分体式封严片靠近所述传动轴的一侧。
[0020]优选地，在冷态安装状态下，所述齿轮的径向外表面与所述齿条的径向外表面相平齐，并且所述齿条的径向厚度相较于所述齿轮的径向厚度超出预设尺寸的厚度差，该预设尺寸的厚度差匹配于所述内筒体相对于所述外机匣的最大径向热膨胀位移量。
[0021]优选地，所述分体式封严片设有第一卡接结构，所述通气口的边缘设有第二卡接结构，所述第一卡接结构与所述第二卡接结构可相对滑动地相互匹配，并且所述第一卡接结构与所述第二卡接结构通过凸缘和凹槽之间的配合实现所述分体式封严片与所述通气口的径向限位。
[0022]优选地，所述第一卡接结构与所述第二卡接结构的相对滑动路径为直线或弧线。
[0023]优选地，所述第一传动组件包括连杆和摆臂，其中所述连杆的两端分别铰接于所述同步环和所述摆臂，所述摆臂远离所述连杆的一端可传扭地连接于所述传动轴，由此将所述同步环的径向平移运动转换为所述传动轴的旋转运动。
[0024]优选地，所述外机匣在穿设所述传动轴的位置设有外伸的凸台，所述第一传动组件还包括：
[0025]衬套，其包括圆管部和圆盘部，所述圆管部嵌设于所述传动轴和所述凸台的通孔之间，所述圆盘部搭设于所述凸台的外侧；以及
[0026]压紧螺母，紧固连接于所述传动轴的外端，并沿径向向内地将所述摆臂压紧至所述衬套的圆盘部的外侧表面。
[0027]优选地，所述摆臂包括与所述连杆连接的第一段和与所述传动轴连接的第二段，所述摆臂的第一段和第二段在径向上具有不同的高度位置。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0029](1)采用分体式封严片(即分体结构式阀体)替代整体结构式阀体，减轻机构重量，降低移动所需传动力矩与阻力，防止整体结构式阀体因筒体变形而产生卡阻问题，并且分体式封严片在维修时只需更换单个分体结构式阀体，更加便捷，可节约零件更换成本。
[0030](2)采用齿轮
‑
齿条啮合配合滑轨传动的方式，提高了多个分体式封严片的同步性，减少摩擦副，提升了传动效率。
[0031](3)分体式封严片与进气口通过凸缘
‑
凹槽卡接式的滑轨连接，保证各个分体式封严片线性运动的同时，提高了气密性。
[0032](4)设置浮动密封组件，考虑了涵道间的气密性和因受热不同产生的相对热膨胀
位移量。直齿轮与封严片齿条设计厚度差Δh，考虑了因内涵气流高于外涵气流使内筒体产生径向相对热膨胀位移。
附图说明
[0033]附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。
[0034]图1是本专利技术提供的一种分体结构传动式后涵道引射器结构示意图；
[0035]图2是图1所示实施例中提供的液压作动筒安装连接示意图；
[0036]图3是图1所示实施例中提供的第一传动组件平面示意图；
[0037]图4是图1所示实施例中提供的摆臂形状示意图；
[0038]图5是图1所示实施例中提供的第一传动组件安装剖面示意图；
[0039]图6是图5所示实施例中提供的内筒体结构示意图；
[0040]图7是图5所示实施例中提供的分体式封严片结构示意图；
[0041]图8是图5所示实施例中提供的浮动密封组件结构示意图；
[0042]图9是图5所示实施例中提供的内筒体、齿轮及分体式封严片局部结构示意图；
[0043]附图标记说明：
[0044]1‑
同步环，2
‑
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，其特征在于，包括：同步环(1)，可移动地设置于外机匣(2)的外侧；多个液压作动筒(3)，可伸缩地连接在所述同步环(1)与所述外机匣(2)之间，并被配置为同步驱动所述同步环(1)沿轴向运动；多个分体式封严片(4)，设置于内筒体(5)的外侧，并与所述内筒体(5)上开设的多个通气口(51)配合设置，其能够相对于所述内筒体(5)移动以封堵或打开相应的所述通气口(51)；传动轴(6)，沿径向穿过中筒体(7)并设置于所述内筒体(5)和所述外机匣(2)之间，其外端通过第一传动组件(81)与所述同步环(1)传动连接，其内端通过第二传动组件(82)与所述分体式封严片(4)传动连接；以及浮动密封组件(9)，沿所述传动轴(6)的长度方向可移动地套设在所述传动轴(6)的外侧，并可活动地密封设置于所述中筒体(7)的外侧。2.根据权利要求1所述的用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，其特征在于，所述浮动密封组件(9)包括：压片(91)，固定设置在所述中筒体(7)的外侧，并与所述中筒体(7)之间具有中空区域；套环(92)，环绕地设置在所述传动轴(6)的外侧，并相对于所述传动轴(6)的长度方向可滑动；以及浮动片(93)，固定设置在所述套环(92)的外侧，并可活动地设置于所述压片(91)和所述中筒体(7)之间的中空区域内。3.根据权利要求2所述的用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，其特征在于，所述中筒体(7)开设有第一通孔(71)用于穿过所述传动轴(6)，所述压片(91)上开设有第二通孔(911)用于穿过所述传动轴(6)，所述第一通孔(71)与所述传动轴(6)之间具有第一间距M1，所述第二通孔(911)与所述套环(92)之间具有第二间距M2，所述浮动片(93)与所述中空区域的内边界之间具有第三间距M3，所述第一间距M1、所述第二间距M2与所述第三间距M3相互匹配以构成所述传动轴(6)与所述中筒体(7)之间的轴向浮动间隙。4.根据权利要求1所述的用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，其特征在于，所述第二传动组件(82)包括：齿轮(821)，固定设置于所述传动轴(6)的内端；以及齿条(822)，与所述齿轮(821)相啮合，并设置于所述分体式封严片(4)靠近所述传动轴(6)的一侧。5.根据权利要求4所述的用于变循环发动机的分体结构传动式后涵道引射器，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉英，姜祺，刘广海，何志杰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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