[发明专利]空气循环机的轴支撑件

说明书

技术领域

本公开内容涉及结合到向飞行器机舱供应空气的空气循环机中的系杆支撑件。

背景技术

空气循环机是公知的，且通常包括涡轮和压缩机。来自压缩机的压缩空气在涡轮膨胀从而旋转地驱动涡轮，这使得轴旋转从而旋转地驱动压缩机。轴通常被称为系杆（tie rod）。

空气循环机中的轴承和支撑件保持轴。支撑件随轴旋转并且被构造成减少旋转期间轴的振动。支撑件通常包括用于使得空气在空气循环机中轴向导通的通路。例如，当从空气循环机的压缩机和涡轮朝向风扇段运动时一些空气穿过支撑件内的通路。空气冷却部分空气循环机，例如轴承，并且之后在运动通过风扇段之后从空气循环机排出。通路的尺寸、间隔和取向影响空气通过通路的运动。

发明内容

示例性轴支撑件包括圆筒形主体，该主体产生沿轴线延伸的孔。该孔被构造成接收轴。开口被设置在圆筒形主体内并且绕所述轴线周向分布。开口被定位在所述孔的径向外部。每个所述开口均具有一横截面面积。开口的总横截面面积与圆筒形主体的直径的比在0.2154至0.2165之间。

示例性空气循环机包括涡轮段、压缩机段、风扇段、沿轴线延伸的轴和轴支撑件。支撑件相对于所述轴线在所述轴的径向外部。该支撑件具有圆筒形主体，该主体具有被构造成接收所述轴的孔。该支撑件还具有开口，所述开口绕所述轴线周向分布并且被定位在所述孔的径向外部从而允许来自涡轮段和压缩机段的气流运动到风扇段。每个所述开口均具有一横截面面积，以使得多个开口的总横截面面积与圆筒形主体的直径的比在0.0963至0.0964之间。

在空气循环机内安装轴支撑件的示例性方法包括：提供轴支撑件，该轴支撑件具有圆筒形主体、所述圆筒形主体内被构造成接收所述空气循环机的轴的孔、以及在所述孔的径向外部的多个开口。每个所述开口均具有一横截面面积，并且所述多个开口的总横截面面积与第一直径的比在0.2226和0.2235之间。该支撑件被插入到所述空气循环机内的腔室内。该轴穿过所述腔室内所述圆筒形主体内的孔，使得该支撑件在所述轴的径向外部。

从下述说明和附图中能够最佳地理解本发明的这些和其他特征，下面是附图的简要说明。

附图说明

图1是示例性空气循环机的横截面图。

图2是图1的空气循环机内的示例性系杆支撑件的立体图。

图3是图2的系杆支撑件的端视图。

图4是图3中线3-3处截取的系杆支撑件的横截面图。

具体实施方式

参考图1，示例性空气循环机20（“ACM”）被结合到运载工具的空气供应系统22中，该运载工具例如飞行器、直升机或地面交通工具。ACM 20包括通常围绕主轴30设置的压缩机段24、涡轮段26和风扇段28。主轴30在一些示例中可以被看作是系杆轴。压缩机段24包括压缩机转子32，涡轮段26包括涡轮转子34，并且风扇段28包括风扇转子36。压缩机转子32、涡轮转子34和风扇转子36被固定在主轴30上以便绕轴线A共同旋转。

沿轴线A设置多个轴支撑件40。基于轴30的频率轴向地定位轴支撑件40以便减少轴30的振动。其他示例基于其他因素来定位轴支撑件40。在工作期间，轴支撑件40被构造成绕轴线A与轴30一同旋转。在一种示例中，轴支撑件40由聚酰亚胺材料制成，并且轴30由钛合金制成。

参考图2-4，示例性支撑件40中的一种示例具有圆筒形主体，该圆筒形主体形成被构造成接收轴30的孔42。孔42沿轴线A延伸。支撑件40包括在支撑件40的轴向相对侧面上的一对面50、52。

轴支撑件40的径向边界由径向内侧44和径向外侧46形成。在径向内侧44和径向外侧46之间形成多个开口48a-48f。多个开口48a-48f位于孔42的径向外部并且在面50和面52之间轴向延伸。虽然示出了六个开口48，不过使用更多或更少开口48均落入本公开内容的设想中。开口48连通了从涡轮段26和压缩机段24朝向风扇段28的空气。每个开口48a-48f均具有一横截面面积。在一种示例中，各个开口48a-48f中的每一个的横截面面积均是0.01平方英寸。在这种示例中，开口48a的横截面面积是0.01平方英寸。

在这种示例中，开口48a-48f是尺寸一致的。其他示例可以利用不一致的开口48。示例性开口48a-48f还绕轴线A周向地等距间隔。

长度T限定了轴支撑件40的厚度、各开口48的深度和孔42的深度。在一种示例中，长度T在0.205-0.215英寸（0.521-0.546厘米）之间。