[实用新型]一种航空飞行器环境控制系统温度控制装置

说明书

本实用新型涉及航空飞行器环境控制系统领域，具体是一种航空飞行器环境控制系统温度控制装置，包括用于实现部件安装连接的轴、通过过盈配合安装在轴一端上的风扇叶轮、通过过盈配合安装在轴远离风扇叶轮一端上的涡轮盘，本实用新型取消了风扇叶轮端和涡轮盘端的端面键，采用在轴上的涡轮端增加风扇端定位凸台和风扇端增加涡轮端定位凸台结构来对涡轮盘和风扇叶轮进行周向定位；风扇叶轮端和涡轮盘的轴向限位由螺钉、内螺纹配合形式改进为螺杆、锁紧螺母的配合形式；轴的涡轮端的中心孔单独采用轻质金属的堵头独立封堵结构形式，而非原结构采用不锈钢螺钉既对涡轮盘轴向限位，又封堵轴中心孔结构形式。

技术领域

本实用新型涉及航空飞行器环境控制系统领域，具体是一种航空飞行器环境控制系统温度控制装置。

背景技术

当前，无论民用航空器还是军用航空飞行器环境控制系统依然是以空气循环系统为主。涡轮冷却器是此类环境控制系统的主要温度控制装置，在整个系统运行过程中，涡轮冷却器主要功能是将燃油-空气散热器出来的空气在涡轮中进行膨胀，降低空气温度，保证驾驶舱飞行员的舒适性和电子设备舱冷却对供气温度的要求。

如图1和图2所示，附图标记A为风扇端出口，附图标记B为风扇端入口，附图标记C为涡轮端出口，附图标记D为涡轮端入口，目前某军用飞机环境控制系统用涡轮冷却器由涡轮蜗壳1、喷嘴环2、衬套3、轴承壳体4、壳体5、风扇蜗壳6、挡板7、风扇叶轮8、密封组件A9、端面键10、螺钉11、轴12、风扇端轴承13、外壳体14、涡轮端轴承15、隔板16、涡轮盘17、制动垫圈18、密封组件B19等组成。

如图2-图12所示，已经流经空气-空气散热器和燃油-空气散热器冷却的发动机引气从风扇蜗壳的径向口进入涡轮冷却器，气体在喷嘴环2中进行整流并加速，然后快速射流冲击涡轮盘17，驱动涡轮盘17旋转，进入涡轮冷却器的空气在涡轮盘17旋转过程中膨胀，空气温度降低，气体的部分焓值转变成涡轮盘17的动能、轴12的轴功，被降温的空气从涡轮冷却器的轴向排出涡轮冷却器。涡轮冷却器的涡轮盘17和风扇叶轮8安装在同一根轴12上，气体在涡轮盘17中膨胀，输出轴功，轴12和风扇叶轮8与涡轮盘17保持同速同向转动，驱动从风扇蜗壳6轴向进入的来自飞机冲压空气进气道的空气，并从风扇蜗壳6的径向出口排出，将涡轮盘17膨胀过程输出的部分轴功转变成风扇蜗壳6中流动空气的焓值。

进入涡轮冷却器的发动机引气在涡轮盘17中膨胀后分成两路，其中大部分通过轴向出口排出涡轮冷却器，少部分气体穿过涡轮盘17上的数个轴向孔17.1到达涡轮盘背面，再从涡轮盘背面的数个斜小孔17.2进入轴12上的斜孔12.1。斜孔12.1与中心孔12.2相通，气体流向轴12的中间部位，然后从轴12的中间孔12.3排出轴12，气体在此又分为左右两路，左路流经轴12和衬套3之间的间隙，到达涡轮端轴承15，并对其进行冷却，之后左路气流再分为两路，其中一路通过隔板16上的孔16.1进入壳体5和轴承壳体4之间的空腔，另一路通过密封组件B19泄漏到隔板16左侧，再通过隔板16上的孔16.2、壳体5上的孔5.1进入壳体5和外壳14之间的空腔。右路气体流经轴12和衬套3之间的间隙，到达风扇端轴承13，并对其进行冷却，之后右路气流再分为两路，其中一路通过壳体5上的孔5.2进入壳体5和轴承壳体4之间的空腔，另一路通过密封组件A9、并在壳体斜管路5.3中与来自左路的气体混合，从壳体5轴向孔5.4排放到壳体5和挡板7之间的空腔，再经壳体上的数个斜螺孔5.5排出整个涡轮冷却器。

涡轮盘17和风扇叶轮8通过过盈配合安装在轴12上，两端再采用螺钉11、端面键10、制动垫圈18固定在轴上。由于采用过盈安装，涡轮盘17和风扇叶轮8安装时需要进行热压装，操作较为繁琐。且螺钉11固定限位这种方式使得涡轮冷却器的轴12较粗，增加了涡轮冷却器的重量，整个转动部件的转动惯量增加，因此需要对部件进行改进。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型提出一种航空飞行器环境控制系统温度控制装置。