[发明专利]一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构

说明书

本发明公开了一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，包括匣体，匣体上设置有：进气腔；第一引气腔，与进气腔连通；掺混腔，掺混腔第一端与第一引气腔连通；第二引气腔，与掺混腔第二端连通；导叶安装台，靠近第二引气腔一侧开设有引气孔，导叶安装台通过引气孔与第二引气腔连通。本发明优化了防冰引气腔内布局，在机匣内形成了多腔室的回流式的引气路径，增强周向空间的扩散，提高混合效果，可有效改善防冰引气出口的均匀性。本发明结构后续加工工序较少，且铸件毛坯成本低，提高了使用经济性。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，特别涉及一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构。

背景技术

通常涡轴发动机压气机进口级导叶需要调节角度，部分燃气涡轮发动机进口部件为静止件且设置有进气可调导向叶片。在特定的工作状态下，可调导叶与发动机进口气流之间有一定的角度，这样如果飞机遭遇结冰条件，则会在可调导叶的表面形成积冰。积冰会影响发动机的性能，脱落的冰也对下游零组件造成损伤。若不采取有效的防、除冰措施，将给飞机的飞行安全带来严重威胁。

随着航空发动机技术的进步，对发动机的要求越来越高，为了在高原高寒地带防止冷端部件结冰，保证发动机工作安全，提高发动机的环境适应能力，发动机需从热端引气，高温高压气流通过外部管路进入冷端部件。目前，通用的解决办法是在压气机的轴流级出口引一股高温高压的气流，通过外部管路引入至压气机进口级导叶机匣内，再通过导叶机匣内的引气腔室将气流输入进口导叶内部，从而完成防冰，能使进口级导叶在高原高寒条件下实现防冰和调节功能。

目前，现有的带高温高压的气流功能的导叶机匣的实现方案主要是内机匣、盖板、密封件通过螺栓或其他方式连接而成的单腔室结构导叶机匣。内机匣的主要作用是安装导叶、形成流道和构造前后法兰，盖板的主要作用是与内机匣组合形成一引气空腔，盖板上有进气孔，同时盖板与内机匣之间需要有密封设计，确保引气空腔的密封性。

现有的技术的缺点主要有：

1.组成零件较多，装配较复杂，同时为保证密封性，对部分配合型面加工要求较高，工艺难度加大。

2.引气腔的密封性主要依靠密封件(比如O形密封圈或者金属密封圈)，O形密封圈属于易损件，密封性易失效，而金属密封圈所需要的压缩量较大，易引起机匣法兰边端面变形。

3.单腔室设计的高温高压的气流直接从盖板上的进气孔进入引气腔和导叶引气孔，整个引气通道未进行整流，导致冷端部件引气周向不均匀，影响发动机的防冰效果。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，实现防冰功能和零件集成，提高机匣零件的可靠性。同时引气腔进行多腔室设计，优化防冰效果，确保发动机在高原高寒地带安全工作。

一种带防冰功能的多腔室集成化导叶机匣结构，包括匣体，匣体上设置有：

进气腔；

第一引气腔，与进气腔连通；

掺混腔，掺混腔第一端与第一引气腔连通；

第二引气腔，与掺混腔第二端连通；

导叶安装台，靠近第二引气腔一侧开设有引气孔，导叶安装台通过引气孔与第二引气腔连通。

进一步的，匣体包括第一法兰部、第一引气区、第二引气区和第二法兰部；

其中，进气腔设置在第一法兰部左侧；

第一引气区设置于第一法兰部右侧，第一引气腔设置于第一引气区内部；

第二引气区，设置于第一引气区、第二法兰部之间，掺混腔和导叶安装台设置在第二引气区；

第二引气腔设置在第二法兰部内部。