CN114992670B - 具有可变掺混功能的加力一体化支板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有可变掺混功能的加力一体化支板，包括：分流外环和分流内环，分流外环和分流内环之间通过空心支板连接；主动调节片和被动调节片，对称设置在空心支板的两侧并能够转动，主动调节片的上端固定设置有主动齿轮，被动调节片的上端固定设置有被动齿轮，且主动齿轮和被动齿轮啮合连接；联动环组件，与主动齿轮连接并能够驱动主动齿轮转动。本发明实施例能够改善内涵氧气径向分布，提升加力燃烧室燃烧效率。

Description

具有可变掺混功能的加力一体化支板
技术领域
本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种具有可变掺混功能的加力一体化支板。
背景技术
变循环发动机可满足先进战术战斗机在大功率状态单位推力要求高，而巡航状态耗油率要求低这对相互矛盾的要求，从而在保证机动性的前提下拓展战斗机的作战半径。变循环发动机加力燃烧室主要通过后涵道引射器来调节外内涵道气流比例，以匹配发动机在不同工作模式下的涵道比需求，实现综合飞行循环下的燃油经济性。
发动机对后向隐身和低流阻需求的提高，带涡轮后承力框架的加力一体化支板在隐身性能、低流阻损失和结构紧凑性方面具有明显优势。在采用一体化支板设计的加力燃烧室中采用常规的布置在内外涵道分流环上的后涵道引射器时，外涵气掺混较深时压力损失大，掺混较浅时参与燃烧比例低，不利于充分燃烧，增加发动机耗油率。。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供一种具有可变掺混功能的加力一体化支板，以解决现有技术方案中掺混压力损失和燃烧效率相互矛盾的技术问题。
本说明书实施例提供以下技术方案：一种具有可变掺混功能的加力一体化支板，包括：分流外环和分流内环，分流外环和分流内环之间通过空心支板连接；主动调节片和被动调节片，对称设置在空心支板的两侧并能够转动，主动调节片的上端固定设置有主动齿轮，被动调节片的上端固定设置有被动齿轮，且主动齿轮和被动齿轮啮合连接；联动环组件，与主动齿轮连接并能够驱动主动齿轮转动。
进一步地，联动环组件包括：联动环，设置在分流外环的外侧并能够沿周向相对于分流外环转动；摇臂，一端通过联动环转轴与联动环铰接，摇臂的另一端通过主动调节片轴与主动齿轮连接。
进一步地，分流外环的外侧还设置有机匣，具有可变掺混功能的加力一体化支板还包括驱动部件，驱动部件设置在机匣的外侧并与联动环连接以驱动联动环转动。
进一步地，主动调节片和被动调节片的两相对侧壁上均设置有冷却孔。
进一步地，空心支板设置有冷却孔。
进一步地，空心支板数量为10至20个，多个空心支板沿分流内环的周向间隔均布。
进一步地，每个空心支板的主动调节片均与联动环组件连接。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明能够实现一体化加力燃烧室掺混通道流通面积的控制，从而实现对低温空气与高温燃气掺混比例的调节，以在一定范围的进口外内涵的涵道比下，保证加力燃烧室热端构件冷却用气的同时，将剩余外涵低温空气掺混进入内涵通道，增加内涵氧含量，改善内涵氧气径向分布，提升加力燃烧室燃烧效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例的立体示意图；
图2为本发明实施例的径向视图。
图中附图标记：1、机匣；2、分流外环；3、分流内环；4、空心支板；5、联动环；6、联动环转轴；7、摇臂；8、主动调节片轴；9、主动齿轮；10、主动调节片；11、被动齿轮；12、被动调节片；13、外涵通道；14、内涵通道；15、支板空腔；16、掺混气流通道；17、掺混气流。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种具有可变掺混功能的加力一体化支板，包括分流外环2、分流内环3、主动调节片10、被动调节片12和联动环组件。分流外环2和分流内环3之间通过空心支板4连接；主动调节片10和被动调节片12对称设置在空心支板4的两侧并能够转动，主动调节片10的上端固定设置有主动齿轮9，被动调节片12的上端固定设置有被动齿轮11，且主动齿轮9和被动齿轮11啮合连接；联动环组件与主动齿轮9连接并能够驱动主动齿轮9转动。
本发明能够实现一体化加力燃烧室掺混通道流通面积的控制，从而实现对低温空气与高温燃气掺混比例的调节，以在一定范围的进口外内涵涵道比下，保证加力燃烧室热端构件冷却用气的同时，将剩余外涵低温空气掺混进入内涵通道，增加内涵氧含量，改善内涵氧气径向分布，提升加力燃烧室燃烧效率。
联动环组件包括联动环5和摇臂7。联动环5设置在分流外环2的外侧并能够沿周向相对于分流外环2转动；摇臂7的一端通过联动环转轴6与联动环5铰接，摇臂7的另一端通过主动调节片轴8与主动齿轮9连接。
联动环5上安装有多个联动环转轴6，摇臂7的一端套装在联动环转轴6上，另一端与主动调节片10上设置的主动调节片轴8固定连接，主动调节片轴8与主动调节片10为一体化设计，主动齿轮9固定安装在主动调节片轴8的顶端，被动齿轮11固定安装在被动调节片12的顶端，主动齿轮9和被动齿轮相互啮合。
分流外环2的外侧还设置有机匣1，具有可变掺混功能的加力一体化支板还包括驱动部件，驱动部件设置在机匣1的外侧并与联动环5连接以驱动联动环5转动。
机匣1、分流外环2和分流内环3皆为环状板，机匣1和分流外环2形成外涵通道13，分流外环2和分流内环3形成内涵通道14。
优选地，空心支板4设置有冷却孔。主动调节片10和被动调节片12上均设置有冷却孔。
需要说明的是，空心支板4为空心柱体，空心支板4数量为10至20个，多个空心支板4沿分流内环3的周向间隔均布，其顶端与分流外环2连接，底端与分流内环3连接，由此支板空腔15与外涵通道13流路相通，且每个空心支板4的主动调节片10均与联动环组件连接。
具有可变掺混功能的加力一体化支板的气流比例调节原理如下：
主动调节片10和被动调节片12的外型面与一体化支板的型面形成的掺混气流通道16。外涵通道13中流通的部分低温空气为掺混气流17，掺混气流17流经支板空腔15后从掺混气流通道16进入内涵通道14参与燃烧。
联动环5作螺旋运动时，带动安装在联动环转轴6上的摇臂7旋转，摇臂7与主动调节片10和主动齿轮9一起同步旋转，主动齿轮9旋转时，与其啮合的被动齿轮11作反方向旋转，带动被动调节片12旋转。此时，掺混气流通道16流通面积发生改变，掺混气流17流量随之发生变化。
当外涵通道13中的低温空气流量超过预期时，联动环5在流向视角上作左螺旋运动，驱动主动调节片10和被动调节片12旋转，掺混气流通道16流通面积增大，掺混气流17流量增多，减小加力燃烧室流动损失，同时增加内涵通道14中的氧含量，助力燃烧。
当外涵通道13中的低温空气流量低于预期时，联动环5在流向视角上作右螺旋运动，驱动主动调节片10和被动调节片12旋转，掺混气流通道16流通面积减小，掺混气流17流量减少，保证加力燃烧室冷却。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (7)

1.一种具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，包括：
分流外环(2)和分流内环(3)，分流外环(2)和分流内环(3)之间通过空心支板(4)连接；
主动调节片(10)和被动调节片(12)，对称设置在空心支板(4)的两侧并能够转动，主动调节片(10)的上端固定设置有主动齿轮(9)，被动调节片(12)的上端固定设置有被动齿轮(11)，且主动齿轮(9)和被动齿轮(11)啮合连接；
联动环组件，与主动齿轮(9)连接并能够驱动主动齿轮(9)转动。
2.根据权利要求1所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，所述联动环组件包括：
联动环(5)，设置在分流外环(2)的外侧并能够沿周向相对于分流外环(2)转动；
摇臂(7)，一端通过联动环转轴(6)与联动环(5)铰接，摇臂(7)的另一端通过主动调节片轴(8)与主动齿轮(9)连接。
3.根据权利要求2所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，分流外环(2)的外侧还设置有机匣(1)，所述具有可变掺混功能的加力一体化支板还包括驱动部件，所述驱动部件设置在机匣(1)的外侧并与联动环(5)连接以驱动联动环(5)转动。
4.根据权利要求1所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，主动调节片(10)和被动调节片(12)的两相对侧壁上均设置有冷却孔。
5.根据权利要求1所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，空心支板(4)设置有冷却孔。
6.根据权利要求1所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，空心支板(4)数量为10至20个，多个空心支板(4)沿分流内环(3)的周向间隔均布。
7.根据权利要求6所述的具有可变掺混功能的加力一体化支板，其特征在于，每个空心支板(4)的主动调节片(10)均与联动环组件连接。
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