应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构、方法

摘要

本发明的目的在于提供一种应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构及方法，其结构简单。根据本发明的应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构，包括在帽罩上沿帽罩的表面延伸的弹性滑条，所述弹性滑条的一端可滑动且另一端固定。

权利要求

1.应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于，包括在帽罩上沿帽罩的表面延伸的弹性滑条，所述弹性滑条的一端可滑动且另一端固定。

2.如权利要求1所述的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于所述弹性滑条的两端分别可拆卸。

3.如权利要求1所述的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于所述弹性滑条在帽罩的表面上沿帽罩表面曲面的母线延伸。

4.如权利要求1所述的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于所述弹性滑条安装于安装条上，所述安装条固定于帽罩的长槽中，所述弹性滑条的一端固定在所述安装条上，所述安装条具有滑槽，且另一端连接滑动件，所述滑动件能于所述滑槽中滑动。

5.如权利要求4所述的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于所述弹性滑条可拆卸地固定在帽罩上，以便于更换所述弹性滑条。

6.如权利要求1所述的滑条式帽罩防冰结构，其特征在于所述弹性滑条的表面与帽罩的表面吻合，以使弹性滑条从气动性能角度而言构成帽罩的一部分。

7.一种应用于涡扇航空发动机的帽罩防冰方法，其特征在于，在帽罩上沿帽罩的表面设置弹性滑条，当帽罩结冰时，借助于结冰导致作用在弹性滑条上的离心力变大，使弹性滑条发生振动，进而使得结冰破碎并在离心力作用下被甩出，从而有效地阻止帽罩结冰及结冰扩散。

8.如权利要求7所述的帽罩防冰方法，其特征在于可拆卸地设置所述弹性滑条，以便于更换所述弹性滑条。

9.如权利要求7所述的帽罩防冰方法，其特征在于使所述弹性滑条在帽罩的表面上沿帽罩表面曲面的母线延伸。

说明书

应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构、方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空发动机领域，尤其涉及航空发动机风扇帽罩的防冰结构、方法。

背景技术

[0002] 涡扇航空发动机在湿度较高且接近冰点的大气环境下工作时，其风扇帽罩易发生结冰。风扇帽罩结冰后，会随着结冰区域的扩散阻碍发动机气流并形成漩涡。漩涡会导致发动机运行不稳定，进而造成失速和喘振。同时，由于帽罩结冰会扩散至叶片，叶片结冰会造成压气机不平衡，产生振动；帽罩结冰产生的冰块若脱落，会撞击风扇转子等部件，造成外物吸入损伤。因此，有效的风扇帽罩防冰对于保证涡扇发动机的正常、可靠工作具有重要意义。

[0003] 当前，涡扇航空发动机上采用的帽罩防冰结构包括：

[0004] a)帽罩加热防冰结构：

[0005] 帽罩加热防冰结构采用暖空气加热实现帽罩防冰。暖气流从压气机引出，沿着低压轴进入帽罩空腔，然后通过位于帽罩后缘前端的孔洞排除。该防冰结构，结构复杂，对帽罩结构和发动机空气系统的设计有较高的要求，同时也会增加发动机的重量。

[0006] b)橡胶尖端帽罩防冰结构：

[0007] 橡胶尖端帽罩防冰结构通过安装在帽罩上的橡胶尖端实现防冰，其原理为：当帽罩尖端结冰时，由于结冰导致的不对称性，橡胶尖端发生振动，使得结冰破碎，并在离心力的作用下脱落，保证结冰不会向后扩散。这种防冰结构，结构相对简单，但存在如下缺点：①为避免橡胶尖端的脱落，橡胶防冰套的设计要求较高，具有相对较高的技术门槛；②如橡胶防冰套在使用过程中破损，必须更换新的帽罩，难以在航线级维修对其进行修复，导致较高的维护成本。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构及方法，其结构简单。

[0009] 根据本发明的应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构，包括在帽罩上沿帽罩的表面延伸的弹性滑条，所述弹性滑条的一端可滑动且另一端固定。

[0010] 在一实施例中，所述弹性滑条的两端分别可拆卸。

[0011] 在一实施例中，所述弹性滑条在帽罩的表面上沿帽罩表面曲面的母线延伸。

[0012] 在一实施例中，所述弹性滑条安装于安装条上，所述安装条固定于帽罩的长槽中，所述弹性滑条的一端固定在所述安装条上，所述安装条具有滑槽，且另一端连接滑动件，所述滑动件能于所述滑槽中滑动。

[0013] 在一实施例中，所述弹性滑条可拆卸地固定在帽罩上，以便于更换所述弹性滑条。

[0014] 在一实施例中，所述弹性滑条的表面与帽罩的表面吻合，以使弹性滑条从气动性能角度而言构成帽罩的一部分。

[0015] 一种应用于涡扇航空发动机的帽罩防冰方法，在帽罩上沿帽罩的表面设置弹性滑条，当帽罩结冰时，借助于结冰导致作用在弹性滑条上的离心力变大，使弹性滑条发生振动，进而使得结冰破碎并在离心力作用下被甩出，从而有效地阻止帽罩结冰及结冰扩散。

[0016] 本发明的有益效果是：

[0017] 当帽罩结冰时，由于结冰导致作用在弹性滑条上的离心力变大，帽罩处的弹性滑条发生振动，使得结冰破碎并在离心力作用下被甩出，从而有效地阻止帽罩结冰及结冰扩散，滑条式帽罩防冰结构通过弹性滑条来防冰，结构简单，且便于更换与维护，有效地降低了使用维护成本。

附图说明

[0018] 本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

[0019] 图1为根据本发明风扇的纵向剖视图。

[0020] 图2为图1中对应帽罩部分的侧视图。

[0021] 图3为图1中A处的局部放大示意图。

[0022] 图4为图1中弹性滑条的状态图一。

[0023] 图5为图1中弹性滑条的状态图二。

[0024] 图6为图1中弹性滑条的状态图三。

[0025] 图7为图1中弹性滑条的状态图四。

具体实施方式

[0026] 在以下的描述中，参考各实施例对本发明进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本发明的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本发明的实施例的全面理解。然而，本发明可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。

[0027] 在图1中，弹性滑条被示意性地显示出来，为了便于说明弹性滑条的位置，罩帽显示为透明的。

[0028] 如图1至图3所示，根据本发明的应用于涡扇航空发动机的滑条式帽罩防冰结构，包括在帽罩1上沿帽罩1的表面延伸的弹性滑条2，弹性滑条2的一端可滑动。帽罩1设置在风扇3的入口侧。图3示出了弹性滑条2的安装示例，弹性滑条2在帽罩1上的安装方式有多种，图3仅示例性而非限制性地显示一种安装方式。如图3所示，弹性滑条2的一端由紧固件102紧固，而另一端连接滑动件103，紧固件102固定连接安装条104，滑动件103可滑动地设置在安装条104的滑槽1040中。安装条104固定在帽罩1的长槽10中。安装条104可以是相对于帽罩1独立的实体零件，也可以是在帽罩1上一体成型的构造。在另一实施例中，弹性滑条2的固定端、活动端在图中所示的位置可以互换。弹性滑条2的固定端与活动端均为可拆卸地连接，以方便拆换。弹性滑条2具有弹性，在风扇转动过程中，在结冰的情况下，借助于离心力的作用，弹性滑条2会产生弹性变形，并因此而振动，借此振动来防止结冰。

[0029] 如图2所示，在帽罩1上分布多根弹性滑条2，弹性滑条2沿着帽罩1的表面，从帽罩1的一端到另一端，其可以沿着帽罩1的表面所限定的曲面的母线延伸，或者说其与帽罩1的轴线在同一平面内，在另一实施例中，也可以不在同一平面内。

[0030] 弹性滑条2与帽罩1的表面吻合，以使弹性滑条2从气动性能角度而言构成帽罩1的一部分。弹性滑条2的表面尽量与帽罩1平齐，使得滑条式防冰装置尽量不影响帽罩的气动性能。图4示出了弹性滑条2的未结冰时的状态。图5示出了弹性滑条2上有结冰时的状态，冰5使得弹性滑条2结冰后质量增加。如图6、图7所示，当帽罩1结冰时，由于结冰导致作用在弹性滑条2上的离心力变大，帽罩1处的弹性滑条2发生振动，使得结冰破碎并在离心力作用下被甩出，从而有效地阻止帽罩1结冰及结冰扩散。

[0031] 因此滑条式帽罩防冰结构在结冰初期将结冰破碎，弹性滑条2在结冰破碎之后由于本身的刚性恢复原状，保证帽罩结构的平衡，降低对帽罩气动性能的不利影响。滑条式帽罩防冰结构破冰过程中，弹性滑条2的滑动端(有滑动件时，滑动件一起移动)轻微移动，以保证帽罩1的动平衡不会受到较大影响。

[0032] 当该防冰结构损坏时，只需更换破损的弹性滑条2或者弹性滑条2与安装条104，无需拆除整个帽罩。

[0033] 通过选用不同刚度的弹性滑条2，可调整弹性滑条2对结冰的敏感性，以达到适应不同环境的目的。

[0034] 通过前述实施方式可以看出，

[0035] 1)滑条式帽罩防冰结构采用简单的结构设计，不增加其他的配套装置，有效地防止帽罩结冰，降低了帽罩防冰装置的结构复杂度；

[0036] 2)滑条式帽罩防冰结构采用弹性滑条，取代了整体橡胶防冰帽罩椎体的结构，允许防冰装置的局部维修与更换，有效地降低了防冰装置的维护成本；

[0037] 3)滑条式帽罩防冰结构使用紧固件连接的方式安装弹性滑条，便于弹性滑条的拆装与调整，实现滑条防冰装置可适应不同的飞行环境。

[0038] 根据前述实施方式，可以理解到一种应用于涡扇航空发动机的帽罩防冰方法，在帽罩1上沿帽罩1的表面设置弹性滑条2，当帽罩1结冰时，借助于结冰导致作用在弹性滑条2上的离心力变大，使弹性滑条2发生振动，进而使得结冰破碎并在离心力作用下被甩出，从而有效地阻止帽罩1结冰及结冰扩散。

[0039] 本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。