[发明专利]承力机匣和航空发动机

说明书

本公开涉及一种承力机匣和航空发动机。其中，承力机匣包括：包括：外机匣；内机匣；承力支板，设置在外机匣与内机匣之间；以及变频器，设于承力支板，其包括壳体和质量块；其中，壳体固定设置于承力支板，质量块可移动地设于壳体。通过在承力支板上设置变频器，变频器包括壳体和质量块，质量块相对于壳体的位置改变使得承力支板的自身质量分布发生改变，继而改变承力机匣的固有频率，从而主动避开共振点，消除共振，提高承力机匣的使用寿命。

技术领域

本公开涉及一种承力机匣和航空发动机。

背景技术

这里的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，而不必然地构成现有技术。

承力机匣广泛应用于机械工业领域，比如航空发动机、燃气轮机、蒸汽机等，用于为转子部件提供包容结构，并承担来自轴承的载荷。在现代航空发动机中，承力机匣通常分为内机匣和外机匣两层结构，并通过一组周向分布的支板连接内外机匣，从而使内部支撑轴承的载荷得以从内机匣沿支板传递到外机匣，并最终传递到飞机机翼。在工作过程中，由于承受流道内气流激振或机匣椭圆度引起的激励，承力支板经常会发生强迫共振，一旦发生共振，将会产生很大的安全性危害，比如支板产生裂纹甚至断裂等，从而导致事故甚至灾难的发生。因此承力机匣的频率调节设计或减振设计在涡轮发动机研制过程中值得关注。

承力机匣在研制过程中的频率调节是指通过改变筒壁或支板等结构、材料、支撑方式等改变承力机匣的固有频率，使得承力机匣在压气机或涡轮的工作转速范围内避开所有的共振点。这是理想中的设计，但现实情况是，承力机匣由于具有很多阶频率，考虑到压气机或涡轮的性能要求，各阶频率往往无法做到所有的工作状态下都能避开所有的激励频率。尤其是承力机匣中的承力支板，在振动状态下，变形较大，更容易产生裂纹甚至断裂，导致整个承力机匣失效。

发明内容

经发明人研究发现，相关技术中的承力机匣存在容易共振变形、使用寿命不高的技术问题。

有鉴于此，本公开实施例提供一种承力机匣和航空发动机，能够改变承力机匣的频率，主动避开共振点，提高承力机匣的使用寿命。

根据本公开的一些实施例提供的一种承力机匣，包括：外机匣；内机匣；承力支板，设置在外机匣与内机匣之间；以及变频器，设于承力支板，其包括壳体和质量块；其中，壳体固定设置于承力支板，质量块可移动地设于壳体。

在一些实施例中，质量块相对于壳体的移动方向被配置为与外机匣的径向一致。

在一些实施例中，变频器还包括弹簧，质量块通过与弹簧连接滑动设置在壳体的内腔内。

在一些实施例中，质量块和弹簧均位于壳体的内腔内，弹簧一端连接壳体的第一内端面，另一端连接质量块。

在一些实施例中，壳体设有与壳体的内腔相通的引气孔，被配置为引气以调整质量块在壳体的内腔内的相对位置。

在一些实施例中，引气孔形成于在壳体的第二内端面，第二内端面远离弹簧。

在一些实施例中，壳体的内腔内靠近引气孔的一侧形成有对质量块进行限位的限位台阶。

在一些实施例中，还包括与引气孔相通的引气管，和/或设置于引气孔的气阀。

在一些实施例中，承力支板具有与外机匣贯通的内腔，变频器位于承力支板的内腔中。

根据本公开的一些实施例提供的一种航空发动机，包括前述承力机匣。

因此，根据本公开实施例，通过在承力支板上设置变频器，变频器包括壳体和质量块，质量块相对于壳体的位置改变使得承力支板的自身质量分布发生改变，继而改变承力机匣的固有频率，从而主动避开共振点，消除共振，提高承力机匣的使用寿命。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。