涡轮喷气发动机轴对称喷口的受控热鱼鳞调节片.pdf

该受控热鱼鳞调节片能减少带有喷口密封结构的所述鱼鳞调节片的摩擦面上的磨损，并提高在此处的贴紧程度。该受控热鱼鳞调节片的摩擦面(24)与喷口密封结构一样均由金属制成，因此，可以在铸造热鱼鳞调节片的支架(29)过程中将其结合在一起，或者通过机械装置将其添加。所述摩擦面(24)包括直立的侧面(25)，其能减少在各个受控热鱼鳞调节片和与其相邻的跟随鱼鳞调节片之间的缝隙。本发明可应用于涡轮喷气发动机喷口。

1.  涡轮喷气发动机轴对称喷口的受控热鱼鳞调节片，其枢转轴线与所述涡轮喷气发动机的轴线垂直，包括：
陶瓷基复合材料的鱼鳞调节片板(22，32)；以及
摩擦面(24，44)，其横向位于所述鱼鳞调节片板以下，并与喷口密封结构(3)保持接触，所述密封结构由金属制成，
其特征在于所述摩擦面(24，44)由金属制成。

2.  根据权利要求1所述的受控热鱼鳞调节片，其特征在于，所述摩擦面(24，44)由两个与所述摩擦面(24，44)大致垂直的侧面(25)进行横向限定，以使其与相邻的跟随鱼鳞调节片(10)的侧面(15)相对并且相邻。

3.  根据权利要求1所述的受控热鱼鳞调节片，其特征在于，所述摩擦面(24)与所述受控热鱼鳞调节片(20)结合为一体。

4.  根据权利要求3所述的受控热鱼鳞调节片，其特征在于，所述摩擦面(24)在铸造所述热鱼鳞调节片(20)的过程中与所述支架(29)结合为一体。

5.  根据权利要求1所述的受控热鱼鳞调节片，其特征在于，所述摩擦面(44)由附加的支撑部(47)支撑，所述支撑部与受控热鱼鳞调节片(40)相连。

6.  根据权利要求5所述的受控热鱼鳞调节片，其特征在于，所述支撑部(47)通过组装螺钉(41)连接在所述受控热鱼鳞调节片的支架(49)和鱼鳞调节片板(32)之间。

涡轮喷气发动机轴对称喷口的受控热鱼鳞调节片
技术领域
本发明涉及一种可变喷射截面的喷口，其安装在涡轮喷气发动机热气喷射道的固定圆形结构的下游端，尤其用于军用飞机上。
背景技术
一些安装有涡轮喷气发动机的军用飞机必须能够在亚音速或超音速飞行的条件下执行任务。因此，这些涡轮喷气发动机安装有加热系统和轴对称或其它类型的喷口，例如两维(two-dimensional)的喷口。对于安装有加热系统的涡轮发动机来说，喷口必须具有可变的截面。结果，被称作“热鱼鳞调节片(hot flap shutter)”的内喷射道(inner ejection channel)的各个鱼鳞调节片(flap shutter)因此绕与该涡轮喷气发动机轴线垂直的轴线枢转安装，并与接近于喷射直径的直径相切。
各个所述鱼鳞调节片用一个共用的同步倾斜装置进行控制以进行旋转。在各个受控热鱼鳞调节片之间，具有一个不受控制的跟随鱼鳞调节片(tracking flap shutter)，其中，其方位由两个与其相邻的受控热鱼鳞调节片来进行确定。因此，每个跟随鱼鳞调节片都具有与受控热鱼鳞调节片相摩擦的侧部。
另外，在热气喷射道的这个水平面上，具有喷口密封结构，其与每个跟随鱼鳞调节片和受控热鱼鳞调节片都接触。
然而，该鱼鳞调节片的各种旋转运动将导致由摩擦引起的磨损，特别是在各个鱼鳞调节片和喷口垫圈之间的上游接触区域。事实上，注意到这些鱼鳞调节片由陶瓷基复合材料制成是非常重要的。但是，喷口密封结构却由金属制成。
换句话说，由于相关的摩擦力，在喷口的尾端和鱼鳞调节片的铰销上将产生涉及喷口密封层和鱼鳞调节片摩擦面的快速磨损和共同磨损问题，这会影响到喷口部件的使用寿命。
另外，使用陶瓷基复合材料要求这些鱼鳞调节片只能具有很小的曲率半径，例如尖角形。这对于各个跟随鱼鳞调节片和所述两个相邻的受控热鱼鳞调节片之间的贴紧程度来说是一个影响。实际应用中，参照图1，虽然跟随鱼鳞调节片1可能具有简洁的形状，但受控热鱼鳞调节片2却不这样，其呈现经过变形的片状。这导致在在跟随鱼鳞调节片1的侧边缘、控制热鱼鳞调节片2的表面和喷口密封垫3的外表面之间形成了比较大的缝隙4。
本发明的目的正是为了修正这些缺陷。
发明内容
为了这个目的，本发明的主要课题为涡轮喷气发动机轴对称喷口的受控热鱼鳞调节片，其枢转轴线与该涡轮喷气发动机的轴线垂直，包括：
陶瓷基复合材料的鱼鳞调节片板；以及
摩擦面，其横向位于鱼鳞调节片板以下，并与喷口密封结构保持接触，所述密封结构由金属制成。
根据本发明，该摩擦面由金属制成。
因此，所述摩擦面与喷口密封层之间的金属/金属接触在此处能产生更小的磨损。
为了提高在跟随鱼鳞调节片、相邻的受控热鱼鳞调节片和喷口密封结构之间的贴紧程度，用两个与摩擦面大致垂直的侧面来对摩擦面进行横向限制，以使其与相邻的跟随鱼鳞调节片的侧面相对并且相邻。
在本发明的第一优选实施例中，该摩擦表面被与受控热鱼鳞调节片结合为一体。
优选地，摩擦面在受控热鱼鳞调节片的铸造过程中与受控热鱼鳞调节片结合为一体。
在第二实施例中，该摩擦面为与受控热鱼鳞调节片相连的附加部分。
在这种情况下，可以使用组装螺钉固定鱼鳞调节片板和鱼鳞调节片支架之间的摩擦面支撑部，来实现这种连接。
附图说明
通过阅读接下来的对本发明的两个具体实施例的详细描述，将更清楚地理解本发明和其不同的技术特征。
所附附图分别为：
图1，已经做了描述，是根据现有技术的跟随鱼鳞调节片和受控热鱼鳞调节片之间的连接部的剖面图；
图2为根据本发明的第一实施例的受控热鱼鳞调节片的斜等轴视图；
图3为根据本发明的第一实施例的在跟随鱼鳞调节片周围的两个控制热鱼鳞调节片；
图4为根据本发明的跟随鱼鳞调节片和受控热鱼鳞调节片之间的连接部；以及
图5为根据本发明的第二实施例的受控热鱼鳞调节片的分解图。
具体实施方式
参照图2，受控热鱼鳞调节片的第一实施例如下所述。主体29与两个平行的加强部相对，并在每一侧支撑一个套管21，其中套管用来接收鱼鳞调节片的控制杆。该主体29地下部包括环绕鱼鳞调节片枢转轴线的枢孔26。该下部还包括支承板27，用于承接鱼鳞调节片板22的附加部分，其中，鱼鳞调节片板由诸如陶瓷基复合材料等的耐热材料构成。鱼鳞调节片板22的后底部，即其一端的下方，包括锥形的摩擦面24，其具有微凸的截面。另外，摩擦面沿长度方向被稍稍凹陷，从而在鱼鳞调节片的宽度方向上呈现微凹的形状。摩擦面由两个侧面25从侧面进行限定，该侧面垂直于所述摩擦面24所示的锥形面。
在这个实施例中，鱼鳞调节片板22为鱼鳞调节片整体的一个部分。在实际中，其插入到位于摩擦面24上方的凹槽28中，并在该鱼鳞调节片的支承板27的制造期间进行连接上，特别是在铸造过程中进行连接。受控热鱼鳞调节片的很大一部分由金属制成，而鱼鳞调节片板22由陶瓷基复合材料制成。
图3包括两个在跟随鱼鳞调节片10旁边的控制热鱼鳞调节片20。每个受控热鱼鳞调节片20上的鱼鳞调节片板22与跟随鱼鳞调节片10上的相应鱼鳞调节片板12侧面交叠。为了提高所有鱼鳞调节片底部的贴紧程度，在受控热鱼鳞调节片20的摩擦面24和跟随鱼鳞调节片10的摩擦面14处，每一个受控热鱼鳞调节片20的摩擦面24的边缘或侧面25必须尽可能地靠近相邻跟随鱼鳞调节片10的相应的相邻侧面15。然而，假定摩擦面24的侧面25垂直于所述表面，那么，在每一个鱼鳞调节片板22处，受控热鱼鳞调节片20的侧面25与跟随鱼鳞调节片10的侧面15可彼此相对设置，同时可基本平行，因而可靠得非常近。与图1相比较，图4能让人更清晰地理解在此处贴紧程度得到了提高。在实际中，跟随鱼鳞调节片10的侧面15和受控热鱼鳞调节片20的侧面25相互之间非常接近，从而大大减少了图1中所示的缝隙4，这提高了组件在该处的贴紧程度。
图5中的实施例示出了一种鱼鳞调节片板32，其通过几个组装螺钉41和螺母42与其控制热鱼鳞调节片40相连。在这种情况下，接触面44由支撑部47支撑，该支撑部在制造时并不与受控热鱼鳞调节片40的支架49连接。相反，其作为一个单独的部件，是经过加工形成附加的金属部件。很容易设想，通过连接装置，例如组装螺钉41、相应的螺母42和支撑部47中的通孔43、受控热鱼鳞调节片支架49上的通孔48、以及鱼鳞调节片板32上的通孔38，可将该组件连接在一起，并可从组件上将其拆除，这与制造过程没有关系。
当然，支撑部47、摩擦面44和侧面的具体几何形状必须与第一实施例中描述的情形一致。在该第二实施例中，在摩擦面44与在同一处的喷口密封层和垫圈间的磨损方面，可获得同样的优点。