[发明专利]空气循环机轴承冷却入口板

说明书

技术领域

本公开涉及轴承冷却入口板，其向空气循环机的推力轴承供应冷却空气。

背景技术

空气循环机可包括离心压缩机和离心涡轮机，其安装成在壳体内的轴上共同旋转。离心压缩机进一步压缩被部分压缩的空气，例如从气体涡轮发动机的压缩机接收的引气。被压缩的空气排放到下游换热器或其他用途，然后返回到离心涡轮机。被压缩的空气在涡轮机中膨胀，由此驱动压缩机。来自涡轮机的空气输出可被用作交通工具的空气供应，例如飞机的机舱。空气循环机内的空气被引导到轴颈和推力空气轴承。

发明内容

一种空气循环机包括壳体，轴被旋转地支撑在壳体中并且包括推力轴承滑道。空气轴承设置在推力轴承滑道的任一侧上。入口板布置在空气轴承的径向外侧。入口板具有设置在侧面之间的内周边和外周边。一个侧面包括四个周向布置的缝槽，缝槽从外周边延伸到内周边并且具有宽度和深度，宽度比深度提供的第一比率为4:1。

附图说明

通过参照以下详细说明并结合考虑附图，可进一步理解本公开，附图中：

图1是示例性空气循环机的剖面图；

图2是图1的ACM的轴承冷却入口板的顶视立面图；

图3是图2所示入口板的侧视立面图。

具体实施方式

图1示出了具有压缩机12的空气循环机（ACM）10，压缩机12通过轴16联接到涡轮机14以便绕轴线A一起旋转，轴16例如是不锈钢的。例如，涡轮机14被包括在机舱空气供应系统13中，用于向飞机提供经调节的空气。由轴16支撑的风扇15使得经调节的空气在机舱空气供应系统13中循环。

ACM 10由多个部分构成以便于组装。例如，ACM 10包括壳体21，壳体21具有入口、压缩机、涡轮机和轴承壳体部分22、24、26、28。示例性的轴16也由多个部分构成。例如，压缩机12安装在第一轴部分17上并且布置在入口壳体部分22内，涡轮机14安装在第一和第二轴部分17、18之间位于涡轮机壳体部分26内，并且第三轴部分19安装在轴承壳体部分28内。系杆20将压缩机12、涡轮机14、风扇15以及第一、第二、第三轴部分17、18、19相互固定。

轴颈轴承30旋转地分别位于涡轮机和轴承壳体部分26、28内的支撑第二和第三轴部分18、19。推力轴承滑道31从第三轴部分19径向地延伸并且轴向地布置在推力轴承32之间。保持板50被第一紧固件54绕推力轴承滑道31和推力轴承32固定到轴承壳体部分28。入口板52设置在轴承壳体部分28和保持板50之间并在推力轴承滑道31径向外侧，以控制润滑空气到推力轴承32的流动。第二紧固件56将轴承和涡轮机壳体部分28、26相互固定。

壳体部分被相对于彼此密封以将被压缩的空气容纳在ACM 10内的期望通道中。然而，密封也被设计成控制从ACM 10中的压缩机12和涡轮机14泄漏以润滑轴颈和推力轴承30、32的空气量。在示例中，第一密封34被布置在第一轴部分17和中间壳体部分60之间，第二和第三密封36、38被布置在第二轴部分18和涡轮机壳体部分26之间，并且第四密封40被布置在第三轴部分19和轴承壳体部分28之间。

入口壳体部分22提供压缩机入口42，并且压缩机壳体部分24提供压缩机出口44。涡轮机壳体部分26包括第一和第二涡轮机壳体部分26a、26b并提供涡轮机入口46和涡轮机出口48。第三紧固件58将涡轮机和中间壳体部分26、60相互固定，并且第四紧固件62将入口和涡轮机壳体部分22、26相互固定。

密封板64被第五紧固件66固定在压缩机和涡轮机壳体部分24、26之间。空气流入压缩机入口42并且被离心地压缩到压缩机出口44，在那里，其被引导到涡轮机入口46。被压缩的空气膨胀通过涡轮机14并且排出涡轮机出口48。

参见图2和图3，入口板52具有内周边和外周边或内径和外径ID、OD，其设置在侧面68之间，侧面68提供宽度W，宽度W名义上为0.220英寸（5.59 mm）。外径比内径OD/ID提供的比率为1.28-1.30。外径OD名义上为3.945英寸（100.20 mm），并且内径ID名义上为3.060英寸（77.72 mm）。一个侧面包括四个周向布置的缝槽70，缝槽70从外周边延伸到内周边并且具有宽度w和深度d，宽度w比深度d提供的第一比率为4:1。宽度w名义上为0.160英寸（4.06 mm），并且深度d名义上为0.040英寸（1.02 mm）。