[发明专利]排气结构及发动机

说明书

本发明公开了一种排气结构及发动机，安装于发动机的涡轮部件与飞机的排气系统之间，排气结构包括用于分别连接涡轮部件的排气端和排气系统的进气端的外罩、安装于外罩内的内锥体、用于连接内锥体与外罩的支板以及与内锥体的排气端连接且径向尺寸逐渐变小的尾锥体，支板的内端固定于内锥体上，外罩的内壁面上沿径向设有用于插设支板的外端的插槽，通过将支板的外端插入插槽内，支板的外端可在插槽内沿径向移动，以自适应内锥体、支板和/或外罩的径向膨胀量；内锥体的外壁面通过多个支板与外罩的内壁面连接，内锥体与外罩之间形成沿气流方向逐渐扩张的排气通道，进而通过尾锥体将排气通道排出的气流进一步扩张减速后流至排气系统。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，特别地，涉及一种排气结构及发动机。

背景技术

排气结构是涡桨型航空发动机的重要结构件之一，它装在发动机涡轮部件与飞机排气管之间，为用于组织排气的重要构件，它将涡轮部件后的燃气继续膨胀，同时将燃气中剩余能量转换产生很小的反作用推力，从而提高发动机工作效率。

现有技术中，支板两端分别直接焊接在外罩和内锥体上，在工作过程中支板存在热胀冷缩现象，容易产生拉、缩应力，引起支板、外罩和内锥体出现裂纹，从而影响排气结构的可靠性，进而影响发动机安全使用。且排气通道呈环形直桶状，整个气流通道内径不变，燃气速度不变，容易导致飞机上发动机排气系统受到燃气的冲击，燃气流动损失较大。

发明内容

本发明提供了一种排气结构及发动机，以解决现有的排气结构由于支板受热膨胀而可靠性降低，以及发动机的涡轮部件排出的气体经排气结构排出至排气系统后排气系统容易受到燃气的冲击，且燃气流动损失较大的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供一种排气结构，安装于发动机的涡轮部件与飞机的排气系统之间，排气结构包括用于分别连接涡轮部件的排气端和排气系统的进气端的外罩、安装于外罩内的内锥体、用于连接内锥体与外罩的支板以及与内锥体的排气端连接且径向尺寸逐渐变小的尾锥体，支板的内端固定于内锥体上，外罩的内壁面上沿径向设有用于插设支板的外端的插槽，通过将支板的外端插入插槽内，支板的外端可在插槽内沿径向移动，以自适应内锥体、支板和/或外罩的径向膨胀量；内锥体的外壁面通过多个支板与外罩的内壁面连接，内锥体与外罩之间形成沿气流方向逐渐扩张的排气通道，进而通过尾锥体将排气通道排出的气流进一步扩张减速后流至排气系统。

进一步地，内锥体上设有用于支板的内端插入的插孔，排气结构还包括与支板的内端和内锥体的外壁面连接的外加强边以及与支板的内端和内锥体的内壁面连接的内加强边。

进一步地，外加强边的一端与内锥体的外壁面贴合连接，外加强边的另一端朝内锥体外弯曲并与支板连接，内加强边的一端与内锥体的内壁面贴合连接，内加强边的另一端朝内锥体内弯曲并与支板连接，通过外加强边和内加强边上的弯曲部位的弹性变形自适应内锥体和支板的轴向膨胀量。

进一步地，排气结构包括固定于外罩的内壁面上的支板底座以及与支板底座连接的支板套，支板的外端插设于支板套内，支板底座的一端与外罩的内壁面贴合连接，支板底座的另一端朝外罩内弯曲并与支板套连接，通过支板底座上的弯曲部位的弹性变形自适应外罩和支板的轴向膨胀量。

进一步地，支板套的端部设有向插槽内延伸的收口结构，或者支板套的端部设有朝插槽内倾斜布设的加固片，通过收口结构或加固片沿轴向夹紧支板，以限制内锥体相对于外罩的轴向活动量。

进一步地，外罩包括沿气流方向逐渐扩张的外锥筒，内锥体包括沿气流方向逐渐收缩的内锥筒，从而使得外锥筒与内锥筒之间形成沿气流方向逐渐扩张的排气通道。

进一步地，支板内设有空心腔，且支板上开设有与空心腔连通的出气孔。

进一步地，内锥体为具有内腔的筒状结构，内锥体的进气端设有隔板，且隔板上设有与内锥体的内腔相连通的进气孔。