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静子叶片限位装置及限位方法

阅读：355发布：2021-06-07

专利汇可以提供静子叶片限位装置及限位方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种静子叶片限位装置及限位方法，用于对安装于涡轮机匣上的静子叶片进行轴向限位，静子叶片的外端安装于涡轮机匣上，静子叶片的内端安装于静子叶片限位装置上，包括带波纹段的限位筒、设于限位筒的第一端上的用于安装静子叶片的内端的第一安装结构以及设于限位筒的第二端上的用于将限位筒安装于燃烧室机匣内的安装座上的第二安装结构；限位筒的波纹段沿轴向压缩，通过第二安装结构将限位筒过盈安装于燃烧室机匣与静子叶片之间，通过波纹段沿轴向伸缩以适应静子叶片与燃烧室机匣之间轴向距离的变化。，下面是静子叶片限位装置及限位方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种静子叶片限位装置，用于对安装于涡轮机匣(100)上的静子叶片(200)进行轴向限位，静子叶片(200)的外端安装于涡轮机匣(100)上，静子叶片(200)的内端安装于静子叶片限位装置上，
其特征在于，
包括带波纹段(12)的限位筒(1)、设于所述限位筒(1)的第一端上的用于安装静子叶片(200)的内端的第一安装结构(2)以及设于所述限位筒(1)的第二端上的用于将所述限位筒(1)安装于燃烧室机匣(300)内的安装座上的第二安装结构(3)；
所述限位筒(1)的所述波纹段(12)沿轴向压缩，通过所述第二安装结构(3)将所述限位筒(1)过盈安装于燃烧室机匣(300)与静子叶片(200)之间，通过所述波纹段(12)沿轴向伸缩以适应静子叶片(200)与燃烧室机匣(300)之间轴向距离的变化。
2.根据权利要求1所述的静子叶片限位装置，其特征在于，
所述限位筒(1)上所述波纹段(12)的轴向压缩量为0.1mm-0.25mm。
3.根据权利要求1所述的静子叶片限位装置，其特征在于，
所述限位筒(1)包括依次相连的第一连接筒(11)、所述波纹段(12)以及第二连接筒(13)，所述第一连接筒(11)与所述第二安装结构(3)连接，所述第二连接筒(13)与所述第一安装结构(2)连接。
4.根据权利要求1所述的静子叶片限位装置，其特征在于，
所述第一安装结构(2)与静子叶片(200)间隙配合，以适应静子叶片(200)在工作过程中受热膨胀。
5.根据权利要求4所述的静子叶片限位装置，其特征在于，
所述第一安装机构(2)包括套设于所述限位筒(1)的第一端上的后安装边(22)以及固定于所述后安装边(22)上的前安装边(21)，
所述前安装边(21)与所述后安装边(22)通过螺钉(23)沿轴向拧紧固接，所述前安装边(21)与所述后安装边(22)之间形成用于安装静子叶片(200)的安装槽，通过调节所述螺钉(23)的拧紧力距以调节静子叶片(200)的内端与所述安装槽之间的轴向间隙。
6.根据权利要求4所述的静子叶片限位装置，其特征在于，
静子叶片(200)内端与所述安装槽的轴向间隙为0.2mm-0.4mm。
7.一种静子叶片的限位方法，其特征在于，采用静子叶片限位装置对安装于涡轮机匣(100)上的静子叶片(200)进行轴向限位，包括以下步骤：
提供静子叶片限位装置：静子叶片限位装置包括带有波纹段(12)的限位筒(1)、设于所述限位筒(1)的第一端上的用于安装静子叶片(200)的第一安装结构(2)以及设于所述限位筒(1)的第二端上的用于将所述限位筒(1)安装于燃烧室机匣(300)内的安装座上的第二安装结构(3)；
将静子叶片(200)的内端安装于所述第一安装结构(2)上；
将所述限位筒(1)的所述波纹段(12)沿轴向压缩，并将所述第二安装结构(3)安装于燃烧室机匣(300)内的安装座上。
8.根据权利要求7所述的静子叶片的限位方法，其特征在于，将静子叶片(200)的内端安装于所述第一安装结构(2)上，包括以下步骤：
所述第一安装结构(2)的后安装边(22)套设于所述限位筒(1)的第一端上，通过螺钉(23)沿轴向将所述第一安装结构(2)的前安装边(21)与后安装边(22)连接，使所述前安装边(21)与所述后安装边(22)之间形成安装槽并使静子叶片(200)的内端安装固定在所述安装槽内；
根据静子叶片(200)的内端与所述安装槽之间的轴向间隙的要求，确定所述螺钉(23)的拧紧力矩。
9.根据权利要求7所述的静子叶片的限位方法，其特征在于，将所述第二安装结构(3)安装于燃烧室机匣(300)内的安装座上，包括以下步骤：
获取所述第二安装结构(3)的安装面到涡轮机匣(100)的安装面之间的距离A；
获取燃烧室机匣(300)内安装座的安装面到涡轮机匣(100)的安装面之间的距离B；
通过在所述第二安装结构(3)与燃烧室机匣(300)内安装座之间夹设厚度大于(B-A)的垫片(4)，并通过紧固件将第二安装结构(3)、垫片(4)以及燃烧机匣内安装座连接，使所述限位筒(1)上的波纹段(12)沿轴向压缩。
10.根据权利要求9所述的静子叶片的限位方法，其特征在于，
所述垫片(4)的厚度为(B-A)+0.25+0.1mm，从而使所述限位筒(1)上的所述波纹段(12)沿轴向压缩0.1mm-0.25mm。

说明书全文

静子叶片限位装置及限位方法

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机技术领域，特别地，涉及一种静子叶片限位装置，此外，还涉及一种静子叶片的限位方法。

背景技术

[0002] 在涡桨型发动机中，涡轮分为转子和静子两大部分。静子组合件(又称涡轮导向器)主要包括涡轮机匣和静子叶片，静子叶片的外端与涡轮机匣挂接，静子叶片的内端通过螺钉将内机匣的前半部和内机匣的后半部连接后构成的盒形件限位支撑固定，内机匣的内侧面设有与转子密封配合的石墨层。由于涡轮导向器在发动机工作过程中处于长期振动的环境下，内机匣的前半部和内机匣的后半部之间产生轴向间隙，导致内机匣下沉，支撑层与转子之间发生磨损，最终导致发动机转子卡滞，无法攀桨，严重影响发动机的使用。

发明内容

[0003] 本发明提供了一种静子叶片限位装置及限位方法，以解决现有的静子叶片限位装置下沉导致发动机转子卡滞的技术问题。

[0004] 根据本发明的一个方面，提供一种静子叶片限位装置，用于对安装于涡轮机匣上的静子叶片进行轴向限位，静子叶片的外端安装于涡轮机匣上，静子叶片的内端安装于静子叶片限位装置上，包括带波纹段的限位筒、设于限位筒的第一端上的用于安装静子叶片的内端的第一安装结构以及设于限位筒的第二端上的用于将限位筒安装于燃烧室机匣内的安装座上的第二安装结构；限位筒的波纹段沿轴向压缩，通过第二安装结构将限位筒过盈安装于燃烧室机匣与静子叶片之间，通过波纹段沿轴向伸缩以适应静子叶片与燃烧室机匣之间轴向距离的变化。

[0005] 进一步地，限位筒上波纹段的轴向压缩量为0.1mm-0.25mm。

[0006] 进一步地，限位筒包括依次相连的第一连接筒、波纹段以及第二连接筒，第一连接筒与第二安装结构连接，第二连接筒与第一安装结构连接。与第二安装结构连接的第一连接筒、与第一安装结构连接的第二连接筒以及连接于第一连接筒与第二连接筒之间的波纹筒。

[0007] 进一步地，第一安装结构与静子叶片间隙配合，以适应静子叶片在工作过程中受热膨胀。

[0008] 进一步地，第一安装机构包括套设于限位筒的第一端上的后安装边以及固定于后安装边上的前安装边，前安装边与后安装边通过螺钉沿轴向拧紧固接，前安装边与后安装边之间形成用于安装静子叶片的安装槽，通过调节螺钉的拧紧力距以调节静子叶片的内端与安装槽之间的轴向间隙。

[0009] 静子叶片内端与安装槽的轴向间隙为0.2mm-0.4mm。

[0010] 根据本发明的另一方面，还提供一种静子叶片的限位方法，采用静子叶片限位装置对安装于涡轮机匣上的静子叶片进行轴向限位，包括以下步骤：提供静子叶片限位装置：静子叶片限位装置包括带有波纹段的限位筒、设于限位筒的第一端上的用于安装静子叶片的第一安装结构以及设于限位筒的第二端上的用于将限位筒安装于燃烧室机匣内的安装座上的第二安装结构；将静子叶片的内端安装于第一安装结构上；将限位筒的波纹段沿轴向压缩，并将第二安装结构安装于燃烧室机匣内的安装座上。

[0011] 进一步地，将静子叶片的内端安装于第一安装结构上，包括以下步骤：第一安装结构的后安装边套设于限位筒的第一端上，通过螺钉沿轴向将第一安装结构的前安装边与后安装边连接，使前安装边与后安装边之间形成安装槽并使静子叶片的内端安装固定在安装槽内；根据静子叶片的内端与安装槽之间的轴向间隙的要求，确定螺钉的拧紧力矩。

[0012] 进一步地，将第二安装结构安装于燃烧室机匣内的安装座上，包括以下步骤：获取第二安装结构的安装面到涡轮机匣的安装面之间的距离A；获取燃烧匣内安装座的安装面到涡轮机匣的安装面之间的距离B；通过在第二安装结构与燃烧室机匣内安装座之间夹设厚度大于(B-A)的垫片，并通过紧固件将第二安装结构、垫片以及燃烧机匣内安装座连接，使限位筒上的波纹段沿轴向压缩。

[0013] 进一步地，垫片的厚度为从而使限位筒上的波纹段沿轴向压缩0.1mm-0.25mm。

[0014] 本发明具有以下有益效果：

[0015] 本发明的静子叶片限位装置，通过设置带有波纹段的限位筒，并在限位筒的第一端设置用于安装静子叶片的内端的第一安装结构，在限位筒的第二端设置用于与燃烧室机匣内安装座连接的第二安装结构，静子叶片的外端安装于涡轮机匣上，通过将静子叶片的内端安装于第一安装结构上，将限位筒上的波纹段沿轴向压缩，再将第二安装结构固定于燃烧室机匣内的安装座上，从而将静子叶片限位，当静子叶片由于发动机工作过程中的振动沿轴向发生移动时，静子叶片与燃烧机匣之间轴向距离发生变化，通过波纹段沿轴向伸缩以适应静子叶片与燃烧室机匣之间轴向距离的变化，避免了静子叶片、静子叶片限位装置以及燃烧室机匣之间产生较大的轴向间隙而导致静子叶片限位装置下沉，从而确保发动机的正常运行。

[0016] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明

[0017] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0018] 图1是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的结构示意图；

[0019] 图2是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的第一安装结构的示意图；

[0020] 图3是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的安装结构示意图。

[0021] 图例说明：

[0022] 1、限位筒；11、第一连接筒；12、波纹段；13、第二连接筒；2、第一安装结构；21、前安装边；22、后安装边；23、螺钉；3、第二安装结构；4、垫片；100、涡轮机匣；200、静子叶片；300、燃烧室机匣。

具体实施方式

[0023] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0024] 图1是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的结构示意图；图2是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的第一安装结构的示意图；图3是本发明优选实施例的静子叶片限位装置的安装结构示意图。

[0025] 如图1所示，本实施例的一种静子叶片限位装置，用于对安装于涡轮机匣100上的静子叶片200进行轴向限位，静子叶片200的外端安装于涡轮机匣100上，静子叶片200的内端安装于静子叶片限位装置上，包括带波纹段12的限位筒1、设于限位筒1的第一端上的用于安装静子叶片200的内端的第一安装结构2以及设于限位筒1的第二端上的用于将限位筒1安装于燃烧室机匣300内的安装座上的第二安装结构3；限位筒1的波纹段12沿轴向压缩，通过第二安装结构3将限位筒1过盈安装于燃烧室机匣300与静子叶片200之间，通过波纹段
12沿轴向伸缩以适应静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离的变化。本发明的静子叶片200的限位装置，通过设置带有波纹段12的限位筒1，并在限位筒1的第一端设置用于安装静子叶片200的内端的第一安装结构2，在限位筒1的第二端设置用于与燃烧室机匣300内安装座连接的第二安装结构3，静子叶片200的外端安装于涡轮机匣100上，通过将静子叶片
200的内端安装于第一安装结构2上，将限位筒1上的波纹段12沿轴向压缩，再将第二安装结构3固定于燃烧室机匣300内的安装座上，从而将静子叶片200限位，当静子叶片200由于发动机工作过程中的振动沿轴向发生移动时，静子叶片200与燃烧机匣之间轴向距离发生变化，通过波纹段12沿轴向伸缩以适应静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离的变化，避免了静子叶片200、静子叶片限位装置以及燃烧室机匣300之间轴向间隙增大而导致静子叶片限位装置下沉，从而确保发动机的正常运行。

[0026] 如图1所示，在本实施例中，限位筒1上波纹段12的轴向压缩量为0.1mm-0.25mm。当静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离变大时，限位筒1上波纹段12则相应地伸长，当静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离变小时，限位筒1上波纹段12则相应地缩短。限位筒1必须具有较强的刚度以对静子叶片200进行限位，但同时又需要通过限位筒1上波纹段12沿轴向的伸缩以适应静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离的变化，因此限位筒1上波纹段12沿轴向的伸缩量有限。若限位筒1上波纹段12的轴向压缩量小于0.1mm，限位筒
1上波纹段12伸长的量比较少，当静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离变大至一定值后，限位筒1上的波纹段12无法进一步伸长，造成静子叶片200、静子叶片200的限位装置以及燃烧室机匣300之间轴向间隙增大而导致静子叶片200的限位装置下沉，影响发动机的正常运行。若限位筒1上波纹段12的轴向压缩量大于0.25mm，当静子叶片200与燃烧室机匣
300之间轴向距离变小时，限位筒1上的波纹段12受到的挤压力过大容易受损。

[0027] 如图1所示，限位筒1包括依次相连的第一连接筒11、波纹段12以及第二连接筒13，第一连接筒11与第二安装结构3连接，第二连接筒13与第一安装结构2连接。与第二安装结构3连接的第一连接筒11、与第一安装结构2连接的第二连接筒13以及连接于第一连接筒11与第二连接筒13之间的波纹段12一连接筒11、第二连接筒13以及波纹段12的材料均为CH3039。第一连接筒11、第二连接筒13以及波纹段12通过焊接组合为限位筒1。在本实施例中，第一连接筒11为锥形，第一连接筒11的小径端的径向尺寸与燃烧室机匣300内安装座的径向尺寸相等，第一连接筒11的大径端与波纹段12配合套接。可选地，根据静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离的变化量，选择伸缩限度不同波纹段12，静子叶片200与燃烧室机匣300之间轴向距离的变化量越大，则选择伸缩限度越大的波纹段12。

[0028] 如图2所示，第一安装机构与静子叶片200的内端轴向间隙配合，以适应静子叶片200在工作过程中受热膨胀。第一安装机构包括套设于限位筒1的第一端上的后安装边22以及固定于后安装边22上的前安装边21，前安装边21与后安装边22通过螺钉23沿轴向拧紧固接，前安装边21与后安装边22之间形成用于安装静子叶片200的安装槽，通过调节螺钉23的拧紧力距以调节静子叶片200的内端与安装槽之间的轴向间隙。后安装边22焊接固定于限位筒1上。静子叶片200内端与安装槽的轴向间隙为0.2mm-0.4mm。静子叶片200在工作过程中受热膨胀，根据静子叶片200内端的轴向尺寸，调整静子叶片200内端与安装槽的轴向间隙，静子叶片200内端的轴向尺寸大，则静子叶片200在工作过程中受热膨胀后轴向尺寸增大得越多，静子叶片200内端与安装槽的轴向间隙则相应的增大。

[0029] 如图3所示，本实施例的静子叶片200的限位方法，采用静子叶片200的限位装置对安装于涡轮机匣100上的静子叶片200进行轴向限位，包括以下步骤：提供静子叶片限位装置：静子叶片限位装置包括带有波纹段12的限位筒1、设于限位筒1的第一端上的用于安装静子叶片200的第一安装结构2以及设于限位筒1的第二端上的用于将限位筒1安装于燃烧室机匣300内的安装座上的第二安装结构3；将静子叶片200的内端安装于第一安装结构2上；将限位筒1的波纹段12沿轴向压缩，并将第二安装结构3安装于燃烧室机匣300内的安装座上。

[0030] 如图3所示，将静子叶片200的内端安装于第一安装结构2上，包括以下步骤：第一安装结构2的后安装边22套设于限位筒1的第一端上，通过螺钉23沿轴向将第一安装结构2的前安装边21与后安装边22连接，使前安装边21与后安装边22之间形成安装槽并使静子叶片200的内端安装固定在安装槽内；根据静子叶片200的内端与安装槽之间的轴向间隙的要求，确定螺钉23的拧紧力矩。在本实施例中，螺钉23的拧紧力矩为16N·m-19.3 N·m，从而使静子叶片200的内端与安装槽之间的轴向间隙为0.2mm-0.4mm。

[0031] 如图3所示，将第二安装结构3安装于燃烧室机匣300内的安装座上，包括以下步骤：获取第二安装结构3的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离A；获取燃烧室机匣300内安装座的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离B；通过在第二安装结构3与燃烧室机匣300内安装座之间夹设厚度大于(B-A)的垫片4，并通过紧固件将第二安装结构3、垫片4以及燃烧机匣内安装座连接，使限位筒1上的波纹段12沿轴向压缩。若第二安装结构3的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离A大于燃烧室机匣300内安装座的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离B，则将限位筒1沿轴向压缩后通过紧固件与燃烧机匣内安装座连接。在本实施例中，涡轮机匣100的内壁面上设有定距圆环，将静子叶片200的外端挂设于涡轮机匣100的挂钩槽内，并将静子叶片200抵靠于定距圆环上以使静子叶片200沿轴向定位安装于涡轮机匣100上，再将静子叶片200的外端安装于限位筒1的第一安装机构上，从而确定了限位筒1的安装位置，对第二安装结构3的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离A进行测量。

[0032] 如图3所示，在本实施例中，垫片4的厚度为(B-A)+0.25+0.1mm，从而使限位筒1上的波纹段12沿轴向压缩0.1mm-0.25mm。将垫片4夹设于第二安装结构3与燃烧室机匣300内的安装座之间，限位筒1受到垫片4的挤压后压缩0.1mm-0.25mm。

[0033] 本实施例的静子叶片的限位方法，通过控制限位筒的压缩量以控制静子叶片200的轴向位移，从而对静子叶片200进行轴向限位，并通过测量第二安装结构3的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离A以及燃烧室机匣300内安装座的安装面到涡轮机匣100的安装面之间的距离B之后，并根据限位筒1压缩量的要求，配备厚度合适的垫片4，以及根据静子叶片200与第一安装结构2之间的间隙的要求，采用合适的拧紧力矩将静子叶片200安装于第一安装结构2上，保证了整个工作过程，静子叶片200、限位筒1以及燃烧室机匣300内的安装座之间的轴向间隙均符合要求，避免静子叶片200、限位筒1以及燃烧室机匣300内的安装座之间的轴向间隙过大而导致限位筒1下沉，造成发动机异响和下沉的问题。

[0034] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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