[发明专利]压气机及开度可调的放气活门装置

说明书

一种开度可调的放气活门装置能够在发动机的过渡转速下提供合适的中间开度以匹配发动机效能。其包括放气活门以及驱动放气活门的第一驱动机构，第一驱动机构用于驱动放气活门在全开位置和全闭位置之间进行切换，该放气活门装置还包括限位件和第二驱动机构，限位件，其固定位置设置成可调节；第二驱动机构，输出运动到限位件，以对限位件的固定位置进行调节；其中，放气活门具有适配结构，限位件能被第二驱动机构驱动而被调节到至少一个适配位置，在适配位置与适配结构相配合，以将放气活门限制在全开位置和全闭位置之间的至少一个中间位置。一种压气机包括前述开度可调的放气活门装置。

技术领域

本发明涉及燃气轮机，尤其涉及其压气机和放气活门装置。

背景技术

在飞机的高速运行过程中，飞机发动机的喘振一直是影响飞机安全运行的重要安全问题。当发动机低压压气机叶片高速旋转时，会将空气吸入高压压气机压缩。当气体被压缩后体积变小，会具有巨大的膨胀内能，冲压压气机叶片导致其发生剧烈抖动。在发动机的过渡工作状态下（如快速地加减速时），低压压气机提供的空气流量要大于高压压气机当前状态下能处理的流量。高压压气机储存了大量无法释放的气体膨胀内能，极易发生喘振现象，而这种喘振对于航空发动机来说无疑是致命的。在航空发动机中转子叶片与静子机匣之间的叶尖间隙非常小，叶片的剧烈抖动轻则造成叶片与静子机匣刮磨，重则造成叶片断裂吸入流道，这会对整个发动机的安全运转造成巨大威胁。因此航空发动机在低压压气机与高压压气机之间设计有VBV(VARIABLE BLEED VALVE，可变放气活门)放气活门结构。在中低转速下VBV放气活门全开引流由低压压气机输入的多余空气流量，在发动机高转速状态下，VBV放气活门全关以匹配高压压气机的工作状态。

目前的VBV放气活门的机构通常包括同步环、曲柄、连杆、活门，曲柄由曲柄支承装置固定在机匣上，可绕轴线转动，其一端与同步环铰接，另一端与该连杆铰接，该连杆还与活门铰接，活门同时通过铰轴安装在机匣上，对应放气口设置，作动器驱动其中一个机构的曲柄，使得该机构的活门被打开或关闭，同时借助于同步环带动其他机构的活门同步打开或关闭。

这种机构存在缺陷，即VBV放气活门只能全开或全关，在发动机的过渡转速下无法提供合适的中间开度以匹配发动机效能，这无疑会导致发动机加速或减速过程中巨大的效能浪费。

发明内容

本发明的目的是提供一种开度可调的放气活门装置，以能够在发动机的过渡转速下提供合适的中间开度以匹配发动机效能。

本发明的另一目的在于提供一种压气机，其包括所述放气活门装置。

根据本发明的实施方式，开度可调的放气活门装置包括放气活门以及驱动所述放气活门的第一驱动机构，所述第一驱动机构用于驱动所述放气活门在全开位置和全闭位置之间进行切换，该放气活门装置还包括限位件和第二驱动机构，所述限位件，其固定位置设置成可调节；所述第二驱动机构，输出运动到所述限位件，以对所述限位件的固定位置进行调节；其中，所述放气活门具有适配结构，所述限位件能被所述第二驱动机构驱动而被调节到至少一个适配位置，在所述适配位置与所述适配结构相配合，以将所述放气活门限制在所述全开位置和所述全闭位置之间的至少一个中间位置。

在一实施方式中，所述限位件为封严件，用于在所述放气活门的全闭位置对所述放气活门的边缘和放气口进行封严。

在一实施方式中，所述封严件包括臂部和封严部，通过所述摆臂铰接在机匣上的支撑件上，能带动所述封严部进行摆动。

在一实施方式中，所述第二驱动机构包括作动器、齿条和齿轮，所述齿轮与所述限位件相固定并共转动轴线设置，所述齿条与所述齿轮啮合，所述作动器驱动所述齿条。

在一实施方式中，所述第二驱动机构包括作动器和曲柄，所述曲柄与所述限位件固定并共转动轴线设置，所述作动器可转动设置，并通过滑动副结构驱动所述曲柄。