本發(fā)明屬于航空發(fā)動機設計技術領域，尤其涉及一種進氣畸變總壓耙結構。

背景技術：

進氣畸變耙作為航空發(fā)動機進氣畸變試驗不可缺少的一種進口測試受感部，如何提高其的安全系數(shù)以保證發(fā)動機的試車安全，一直都是研究的重點內容之一?，F(xiàn)代航空發(fā)動機進口處的進氣畸變總壓耙多采用單懸臂結構或者耙臂加內環(huán)固定的結構形式。如圖1和圖2所示，是一種典型發(fā)動機進氣畸變總壓耙，主要由總壓耙臂3’和內環(huán)2’組成。內環(huán)2’與總壓耙臂3’之間采用螺栓螺母緊固連接，如圖1中的自鎖螺母5’與總壓耙臂3’端頭的螺紋連接，之間在墊以墊塊4’，整個進氣畸變總壓耙被連成一種剛性結構，抗振能力有限。并且受感部緊固件(即自鎖螺母5’)完全暴露在流道中，對發(fā)動機安全造成一定的潛在威脅。目前國內大中型發(fā)動機進氣畸變試驗中多使用這種結構形式的進氣畸變總壓耙。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種進氣畸變總壓耙結構，解決目前的進氣畸變總壓耙的連接結構為剛性連接，以及緊固件暴露在流道內易出事故的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種進氣畸變總壓耙結構，包括機匣、總壓耙和內環(huán)，總壓耙一端與機匣固定，總壓耙另一端與內環(huán)簡支連接；所述簡支連接具體為：總壓耙的另一端設有連接部，內環(huán)上具有凸出的安裝部，安裝部上設有安裝槽，連接部置于所述安裝槽內，且所述連接部與安裝槽之間間隙配合，連接部的根部端面與安裝部的端面之間具有間隙。

進一步地，所述間隙范圍為0.1mm至0.5mm。

進一步地，所述空隙范圍為1mm至3mm。

進一步地，所述安裝槽的根部為V型。

進一步地，所述總壓耙的截面為翼型結構，所述截面為垂直于總壓耙臂的平面與總壓耙所截的面，所述翼型結構前端大、后端小，由“前”向“后”的連線方向即為氣流的流向。

進一步地，所述內環(huán)的截面也為“前大后小”的翼型結構，所述截面為內環(huán)的直徑面與內環(huán)所截的面，所述翼型結構前端大、后端小，由“前”向“后”的連線方向即為氣流的流向。

進一步地，所述內環(huán)的“后”端具有預定角度。

本發(fā)明的進氣畸變總壓耙結構具有如下優(yōu)點：

1)在發(fā)動機進口的氣動載荷下，整個進氣畸變總壓耙具有較高的靜強度儲備；

2)在發(fā)動機試車強烈的振動環(huán)境下，整個進氣畸變總壓耙具有足夠的抗振能力；

3)對畸變總壓耙的危險截面進行預處理，最大限度地降低畸變總壓耙零部件對發(fā)動機安全的威脅；

4)有效降低了總壓耙對發(fā)動機進口氣流流場的影響；

5)可以直接利用本發(fā)明中的進氣畸變總壓耙進行發(fā)動機的臺架進氣畸變試驗，能夠顯著降低試驗風險，保證發(fā)動機安全。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為現(xiàn)有技術的進氣畸變總壓耙示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術的進氣畸變總壓耙中A-A部位放大圖。

圖3為本發(fā)明一實施例的進氣畸變總壓耙結構示意圖。

圖4為本發(fā)明一實施例的總壓耙與內環(huán)連接示意圖。

圖5為本發(fā)明一實施例的總壓耙與內環(huán)的A-A連接部位放大圖。

圖6為本發(fā)明一實施例的內環(huán)剖視圖。

圖7為本發(fā)明一實施例的總壓耙剖視圖。

其中,1-機匣，2-內環(huán)，3-總壓耙，4-空隙，31-連接部，21-安裝部，22-安裝槽，2’-內環(huán)，3’-總壓耙，4’-墊塊，5’-自鎖螺母。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例型的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造型勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。

如圖3至圖7所示，本發(fā)明通過全新設計一種新型的受感部裝配結構來提高畸變耙抗振能力及減少由于連接部斷裂造成發(fā)動機的危險。本發(fā)明的進氣畸變耙結構包括機匣1、總壓耙3和內環(huán)2，其中在測量機匣流道中間改變總壓耙3與內環(huán)2的連接形式，將周向各個總壓耙3的單懸臂結構轉變成一端固定、一端簡支的結構形式，簡支的結構形式具體為：總壓耙3的另一端設有連接部31，內環(huán)2上具有凸出的安裝部21，安裝部上21設有安裝槽22，連接部31置于所述安裝槽22內與安裝槽22之間間隙配合，連接部31的根部端面與安裝部31的端面之間具有空隙4。通過對比計算，相比單懸臂結構的畸變耙，整個受感部裝配結構的靜強度安全系數(shù)提高了2倍左右。

總壓耙2的耙臂末端和內環(huán)2之間采用不完全約束的方式裝配在一起。耙臂與內環(huán)2裝配時，通過機匣1安裝座上的墊片調整，使得耙臂末端的連接部31根部與內環(huán)2上安裝部21的頂面沿發(fā)動機徑向(即總壓耙3耙臂的方向)同樣預留1mm～3mm左右的空隙4，本實施例中以2mm左右為例，另外圓柱型的連接部31和安裝槽22之間預留一定的間隙(間隙范圍為0.1mm～0.5mm)，本實施例以0.5mm為例，以保證內環(huán)2的空間位置有一定的調節(jié)空間。進氣畸變總壓耙在受到外界激勵力發(fā)生振動時，總壓耙3的耙臂和內環(huán)2能夠適當?shù)卣{節(jié)自身的空間位置，使整個受感部從一個平衡位置運動到另外一個平衡外置，從而達到實時改變自身模態(tài)的效果，大大增強整個畸變耙的抗振能力。以上間隙和空隙4的范圍均不宜過大或過小，否則無法起到相應的作用。

本發(fā)明的進氣畸變總壓耙結構中總壓耙3的耙臂和內環(huán)2的連接結構，能夠對耙臂危險截面發(fā)生斷裂的情況進行預防，如圖5所示。經(jīng)過計算，整個進氣畸變總壓耙的最大應力處于總壓耙3耙臂的突出末端圓柱和圓柱轉接處。如果危險截面處發(fā)生斷裂，內環(huán)2上的安裝槽22能夠將斷裂件“吞吃”，當耙臂的振動幅度在一定范圍內時，耙臂末端的圓柱能夠將斷裂件堵在內環(huán)上的安裝槽22中，防止其掉落對發(fā)動機造成危險，大大提高了進氣畸變總壓耙在臺架試車中的安全性。

如圖6和圖7所示，本發(fā)明中的進氣畸變總壓耙結構所有橫截面(包括總壓耙和內環(huán))均采用“前大后小”的翼型結構，對于總壓耙3的截面來說，其截面為垂直于總壓耙臂3的平面與總壓耙3所截的面，而內環(huán)2的截面來說，其截面為內環(huán)2的直徑面與內環(huán)2所截的面，對于總壓耙3和內環(huán)2來說，均是由“前”向“后”的連線方向即為氣流的流向，即圖中箭頭所示。在本實施例中，內環(huán)的“后”端具有預定角度C，預定角度C為30度。通過CFD仿真計算，這種翼型截面的耙臂較之常規(guī)的圓形或跑道型截面大大減少了對總壓耙后流場的干擾。

本發(fā)明的進氣畸變總壓耙結構具有如下優(yōu)點：

1)在發(fā)動機進口的氣動載荷下，整個進氣畸變總壓耙具有較高的靜強度儲備；

2)在發(fā)動機試車強烈的振動環(huán)境下，整個進氣畸變總壓耙具有足夠的抗振能力；

3)對畸變總壓耙的危險截面進行預處理，最大限度地降低畸變總壓耙零部件對發(fā)動機安全的威脅；

4)有效降低了總壓耙對發(fā)動機進口氣流流場的影響；

5)可以直接利用本發(fā)明中的進氣畸變總壓耙進行發(fā)動機的臺架進氣畸變試驗，能夠顯著降低試驗風險，保證發(fā)動機安全。

以上所述，僅為本發(fā)明的最優(yōu)具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此，本發(fā)明的保護范圍應以所述權利要求的保護范圍為準。