一种可调节旋流器的制作方法

1.本技术属于航空发动机领域，特别涉及一种可调节旋流器。


背景技术：

2.旋流器是现代航空发动机燃烧室重要的稳焰和雾化装置，现有的旋流器装置均为几何固定不可调，且设计依据仅针对设计点状态和地面慢车状态等几个稳态参数，未考虑过渡态及其他发动机使用过程中存在的状态。旋流强度是旋流器工作性能的重要指标，理论上小状态下需要旋流强度强一些，改善雾化，大状态下由于气动作用，对旋流强度要求并不高，旋流强度过高容易导致气流碰壁效应和压力损失增大。
3.其中大状态为设计点状态和爬升状态，小状态为慢车状态。
4.根据已有试验证明，在已知的各种稳定火焰的装置中，利用旋流器产生的旋涡流动所形成的回流区是最有效的。在航空发动机燃烧室中常用的旋流器有轴流式、径向式和切向空气孔式，它们并没有确定的优劣之分，对于直流式燃烧室，以轴流式为宜。目前轴流式旋流器几何固定不可调，在非设计点状态下，旋流强度(旋流叶片角度)并不是最佳，而旋流强度直接影响了燃烧室的燃油雾化、压力损失、温度分布等重要的性能。
5.旋流器叶片角度是调节旋流强度的主要参数，目前现有旋流器由于几何固定不可调，一旦旋流叶片角度固定，旋流强度为一个定值，仅能够满足设计点的旋流强度需求，无法满足所有状态点对旋流强度的需求。
6.所以，提出了一种旋流叶片角度可随着状态不同调节的旋流器，解决上述问题。


技术实现要素：

7.本技术的目的是提供了一种可调节旋流器，以解决现有技术中不同状态点下的旋流器性能无法同时保证的问题。
8.本技术的技术方案是：一种可调节旋流器，包括内轮毂、外轮毂和设于两者之间的旋流器叶片，所述外轮毂两侧设有直径大于外轮毂的侧壁板，所述外轮毂上开设有与内外两侧连通的调节槽，所述旋流器叶片上设置固定轴和调节板，所述旋流器叶片上设有通槽并通过通槽与固定轴转动配合，所述固定轴的两端分别与内轮毂和外轮毂相连，所述调节板插入至调节槽内并与调节槽滑移配合；所述外轮毂和侧壁板之间设有支撑台，所述支撑台套设有扭簧，所述扭簧的两端分别与调节板和一侧侧壁板相抵，所述扭簧的两端位于调节板侧壁和该侧侧壁板之间。
9.优选地，所述外轮毂的内侧为正多面形结构，外侧为圆形结构，所述旋流器叶片的外端与外轮毂内壁相抵；所述内轮毂的外侧为正多边形结构，内侧为圆形结构，所述旋流器叶片的内端与内轮毂外壁相抵；正多边形的边数与旋流器叶片的数量相同。
10.优选地，所述调节板上设有第一挡台，所述扭簧的一端设于第一挡台和外轮毂外表面之间；所述侧壁板的内侧壁上设有第二挡台，所述扭簧的另一端设于第二挡台和外轮毂外表面之间。
11.优选地，所述外轮毂对应支撑台下方的位置设有斜台，所述斜台的上表面与扭簧的下端面平行设置并相抵。
12.优选地，所述调节槽为扇形结构，所述调节板的侧壁上设有与扇形结构的内外环对应设置的弧形结构。
13.优选地，所述外轮毂的外侧设有将扭簧封闭的两组半圆环板，两组半圆环板结合形成圆环结构。
14.优选地，两组半圆环板之间或半圆环板与侧壁板之间采用对接焊焊接固定。
15.优选地，所述调节板和调节槽设于外轮毂的外环面中部。
16.优选地，所述固定轴的两端分别与内轮毂和外轮毂焊接配合。
17.一种航空发动机，包括如权利要求1
‑
9任一所述的可调节旋流器。
18.本技术的一种可调节旋流器，通过在外轮毂上设置内外贯通的调节槽，并且设置固定轴与内轮毂和外轮毂相连，将旋流器叶片与固定轴转动配合，在旋流器叶片设置与调节槽滑移配合的调节板，这样旋流器叶片能够根据气流的力进行转动，并通过设置扭簧使得旋流器叶片能够根据气流的大小自动调节角度，以保证旋流器在非设计点下仍能够提升燃烧室性能。
19.优选地，通过将外轮毂的内表面与内轮毂的外表面均设计成多边形结构，旋流器叶片在偏转时仍能够与内外轮毂紧密贴合，以保证旋流器叶片的正常工作性能。
附图说明
20.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
21.图1为本技术实施例一去除半圆环板的结构示意图；
22.图2为图1中a部放大图；
23.图3为本技术实施例一整体结构示意图。
24.1、外轮毂；2、内轮毂；3、旋流器叶片；4、固定轴；5、调节板；6、侧壁板；7、扭簧；8、支撑台；9、第一挡台；10、第二挡台；11、斜台；12、调节槽；13、半圆环板。
具体实施方式
25.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
26.实施例一，一种可调节旋流器，如图1、2所示，包括内轮毂2、外轮毂1和旋流器叶片3。外轮毂1的两侧设有直径大于外轮毂1的侧壁板6，两组侧壁板6与外轮毂1的外环面之间形成角度调节腔体。
27.旋流器叶片3垂直于来流方向设置，旋流器叶片3上设置固定轴4和调节板5。旋流器叶片3一侧沿其长度方向上开设有通槽，固定轴4插入至通槽内与旋流器叶片3相连，因此旋流器叶片3能够沿着固定轴4进行转动，固定轴4的两端从旋流器叶片3伸出并分别与内轮毂2和外轮毂1相连。
28.外轮毂1上开设有与内外两侧连通的调节槽12，调节板5插入至调节槽12内并与调节槽12滑移配合。
29.调节腔体的一侧设有支撑台8，支撑台8呈圆柱结构，支撑台8上同轴套设有扭簧7，扭簧7的两端分别与调节板5和一侧侧壁板6相抵，扭簧7的两端位于调节板5侧壁和该侧侧壁板6之间。
30.在不工作时，在扭簧7的弹力作用下，调节板5与调节槽12的侧壁相抵，使得旋流器叶片3处于角度最大的位置；在小状态下，旋流叶片角度通过扭簧7弹力作用，倾角较大，旋流强度较大，保证了小状态下的雾化性能；在大状态下，进气量增加，通过气动力的作用下，压缩扭簧7，使得叶片角度变小，即旋流强度变小，同时由于流量系数稍有提高，使得大状态下冒烟问题能够稍加改善；在由大状态转换为小状态时，旋流器叶片3在扭簧7的作用下回到初始位置，保持在倾角较大的状态以保证雾化性能。因此通过对旋流器叶片3角度的自动调节，旋流器在不同状态点均能够获得较为优良的工作性能，能够获得更优的旋流强度与状态点的匹配形式，提高非设计点状态下的燃烧室性能。
31.优选地，外轮毂1的内侧为正多边形结构，外侧为圆形结构，旋流器叶片3的外端与外轮毂1内壁相抵；内轮毂2的外侧为正多边形结构，内侧为圆形结构，旋流器叶片3的内端与外轮毂1的内壁相抵；正多边形的边数与旋流器叶片3的数量相同。通过该设计，在旋流器叶片3角度调节的过程中，能够始终与内轮毂2和外轮毂1的侧壁紧密贴合，从而保证旋流器的正常工作性能。
32.优选地，调节板5上设有第一挡台9，扭簧7的一端设于第一挡台9和外轮毂1外表面之间；侧壁板6的内侧壁上设有第二挡台10，扭簧7的另一端设于第二挡台10和外轮毂1外表面之间。通过该设计，扭簧7的两端在第一挡台9和第二挡台10的限位下无法脱离支撑台8，也就保证了旋流器叶片3的稳定调节。
33.优选地，外轮毂1对应支撑台8下方的位置处设有斜台11，斜台11的上表面与扭簧7的下端面平行设置并相抵。斜台11限制扭簧7向下移动，第一挡台9和第二挡台10限制扭簧7向上移动，扭簧7的位置得到完全的限制，从而保证扭簧7能够稳定工作。
34.优选地，调节槽12为扇形结构，调节板5的侧壁上设有与扇形结构的内外环对应设置的弧形结构。通过该设置调节板5在调节的过程中能够与调节槽12稳定的贴合，保证调节板5运动的稳定。
35.如图2、3所示，优选地，外轮毂1的外侧设有将扭簧7封闭的两组半圆环板13，两组半圆环板13结合形成圆环结构，两组半圆环板13之间或半圆环板13与侧壁板6之间采用对接焊焊接固定。通过两组半圆环板13将调节腔体封闭，保证扭簧7工作时不会受到干扰。
36.优选地，调节板5和调节槽12设于外轮毂1的外环面中部，由于支撑台8设于外轮毂1的一侧，扭簧7能够比较轻松地固定在支撑台8、调节板5和侧壁板6之间，同时旋流器叶片3的角度可调节一侧位于远离进气方向的一侧，旋流器叶片3的受力面积大，在气流的作用下能够稳定的偏转进行角度的调节。
37.优选地，固定轴4的两端分别与内轮毂2和外轮毂1焊接配合，实现三者的稳定固定。
38.实施例二，一种航空发动机，包括如实施例一所述的可调节旋流器，能够根据气流的大小自动调节旋流器叶片的角度，从而保证旋流器在不同状态点下均具有良好的性能。
39.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应
涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。