[发明专利]用于过滤内燃引擎进口空气的具有通风结构的装置

说明书

技术领域

本发明涉及内燃引擎领域，更具体地涉及在航空中使用，特别是在直升飞机上使用的气体涡轮引擎。本发明涉及这种引擎的进口空气的处理。

背景技术

直升飞机可能需要在重度充斥例如沙或尘这样的自由颗粒的环境中操控。当直升飞机在起飞或降落过程中接近地面时，其悬空并导致悬浮在空气中的大量颗粒被吸入引擎。引擎的性能恶化并经受由于颗粒穿过其中所致的严重侵蚀。

为了限制这种现象，已知提供被称为沙过滤器的装置，用于处理引擎的进口空气，利用这种装置将悬浮在吸入空气中的颗粒与空气分离并排出。

已知的沙过滤器是旋涡类型的。其包括平行六面体的或环形的腔，在腔中设置从腔的一个壁横越到另一壁的管状过滤元件，在过滤元件中，空气经历旋涡运动。第一轴向出口与引擎的入口通道连通，第二侧向出口通入腔内部中。此腔的内部通风以确保将含有颗粒的空气排出到外界。

通风被称为次级处理，通过用于推动含有颗粒的空气的装置而实现，该装置的排量可占引擎排量的10％。

已知的装置包括由电动马达驱动的风扇，电能由引擎本身提供或由直升飞机提供。电流供应需要关断、控制和保护系统。这样，虽然这种装置非常具有灵活性，允许根据飞行需要和阶段而管理动力需求，但其相对较重而且从布线和电控的角度来看安装不便。

另一种已知的解决方案包括：利用使用文氏管的排风器提供通风。操作排风器所需的流动通过引擎的高压级提供。这种系统具有的优点是非常可靠而且具有相对较小的重量。然而，高压级的启动在性能上代价很高，并降低了引擎的飞行封装状态。

发明内容

申请人的目的在于，使用不具有现有技术缺点的结构实现旋涡过滤系统的通风排量。

本发明的目的还在于，提供一种通风装置，与现有技术相比，其在重量、引擎性能影响、成本和维修简易性之间提供更好的折衷。

这些目的通过一种用于过滤内燃引擎进口空气的装置而实现，所述装置包括：至少一个过滤元件，该过滤元件具有：待处理空气的入口、朝向所述引擎的第一清洁空气出口、和朝向外侧的第二空气出口；通风结构，该通风结构推动来自所述第二出口的空气；其特征在于，所述通风结构包括：由涡轮驱动的风扇轮，所述涡轮被设置为通过来自所述引擎的气体流而运动，所述涡轮和所述风扇轮相对于彼此同心地布置。

涡轮的使用使空气抽吸量可相对于使用喷射器的系统有所减少；气体流的压力水平可为中间压缩级或者甚至可为低涡轮级的压力水平。

特别地，形成所述涡轮的叶片沿径向布置在与所述风扇叶片的外端相连的环的外侧上。

通过这种方式，可实现维护费用经济的单件式组件。

有利地，所述涡轮是冲击式类型的。

通过这种方式，在分别通过涡轮和风扇轮的两种气流之间的气密性要求降低。

根据优选实施例，所述风扇轮和所述涡轮形成安装在壳体中的转子，在所述壳体中设有用于流通空气的中心通道和一通道，该通道采取至少一个环扇区的形式，用于供应所述涡轮。特别地，所述风扇轮和所述涡轮形成转子，所述转子处于安装在所述壳体的鼻锥中的中心轴的端部。

优选地，所述气体可以在压缩机处或在动力涡轮与高压涡轮之间、或所述动力涡轮的各级之间被抽出。

附图说明

通过以下参照附图对非限制性实施例的描述，进一步的特征和优点将变得显见，其中：

图1示意性显示出安装在气体涡轮引擎空气进口中的旋涡过滤装置；

图2显示出图1所示装置的过滤元件；

图3显示出本发明的在轴向截面中所见的实施例；

图4是沿图3的截面线A-A的视图。

具体实施方式

图1的示意图显示出气体涡轮引擎的示例，沿其主轴线XX依次定位的包括：用于通过入口通道6所接收的空气的压缩部分2，燃烧室3，和涡轮部分4。引擎可为单轴引擎或者具有低压轴和高压轴的多轴引擎。该压缩部分可包括一个或多个轴向级和/或一个或多个离心级。同样，涡轮部分可包括一个或多个通过中心轴连接到对应压缩级的线排级。该涡轮部分可包括连接到动力启动轴的自由涡轮。

沙过滤器8越过空气进口通道6安装。该过滤器可为平行六面体的或环形的形状，这取决于入口通道的形状。

过滤器8包括两个相互分开的壁8A和8B。空气通过上游壁8A中形成的口进入，并在清除其中可包含的任何颗粒后通过下游壁8B中的口排出。“下游”和“上游”是相对于通过引擎的空气流通而限定的。