包括可變流量的空氣流量閥的飛行器推進組件制造技術

本發明專利技術涉及一種推進組件，包括熱交換器和供應冷空氣的系統，所述系統包括置于空氣流中的進氣口、將進氣口流體連接至交換器的空氣通道、以及置于所述通道內的可變流量的空氣流量閥，所述閥包括轂，轂上安裝有從轂徑向突出以形成螺旋件的至少三個葉片，每個葉片均具有可旋轉地安裝在轂上的根部，所述閥還包括構造成借助于馬達軸來驅動轂的電動馬達以及用于改變葉片的槳距角的裝置，每個葉片的末端與通道的壁部齊平，所述閥能夠控制為采用下述構型中的一種：稱為封閉構型的構型，其中，葉片的槳距角是0°，并且所述閥阻止空氣通過通道；稱為敞開構型的構型，其中，葉片的槳距角是90°；稱為充氣構型的構型，其中，葉片的槳距角在0°與90°之間的范圍內。

【技術實現步驟摘要】
包括可變流量的空氣流量閥的飛行器推進組件
本專利技術涉及一種飛行器推進組件，該飛行器推進組件包括具有意在向熱交換器供應空氣的可變流量的空氣流量閥的渦輪風扇發動機。
技術介紹
以本身已知的方式，飛行器推進組件包括在渦輪機發動機的區域中的排氣系統以便向例如諸如機艙空氣交換系統和壓力調節系統之類的使用空氣的系統提供空氣供應。為了確保在排氣系統的出口處的空氣的溫度保持在用戶系統可接受的范圍內，排氣系統包括熱交換器(預冷器的PCE：冷卻器)，該熱交換器使在發動機處排出的熱空氣能夠因渦輪機的二級空氣流中排出的冷空氣而被冷卻。冷空氣借助于用于供應冷空氣的系統而被排出，該用于供應冷空氣的系統包括布置在二級空氣流中的進氣口、將進氣口連接至交換器的通道以及可變流量的蝶式空氣流量閥。蝶形擋板或可移動擋板定位在通道內部并且根據用戶系統的需求通過其旋轉提供對用于供應空氣的系統的流量進行調節的可能性。可以理解的是：在推進組件包括具有高稀釋比的渦輪機的情況下，這種用于供應空氣的系統未向交換器提供充足的冷空氣流量以使所述冷空氣能夠對在發動機處排出的空氣進行冷卻。一種用于這種推進組件的適當方案是增大交換器的交換表面以及進氣口的尺寸和通道的尺寸。然而，由于用于在推進組件內布置元件的可用空間非常有限，因此這種方案是不可行的。因此需要一種更有效的、同時與當前系統保持大致相同的尺寸的用于供應冷空氣的系統。
技術實現思路
本專利技術的一個目的是全部或部分地克服上述缺點。為此，本專利技術涉及一種包括渦輪機和吊架的推進組件，渦輪機包括附接至所述吊架的發動機、圍繞發動機的環形流間護罩以及環形發動機艙，環形發動機艙圍繞流間護罩同軸地并且相對于流間護罩朝向外部徑向地設置，使得與流間護罩一起為空氣流定界，渦輪機包括熱交換器以及用于供應冷空氣的系統，所述系統包括置于所述空氣流中的進氣口、將進氣口流體連接至交換器的空氣通道以及置于所述通道內的可變流量的空氣流量閥，所述閥包括轂，轂上安裝有從轂徑向突出以形成螺旋件的至少三個葉片，每個葉片均具有以可旋轉的方式安裝在轂上的根部，所述閥還包括構造成借助于馬達軸來驅動轂的電動馬達以及用于改變葉片的槳距角的裝置，每個葉片的末端與通道的壁部齊平，所述閥能夠控制為采用下述構型中的一種構型：-被稱為封閉構型的構型，在該封閉構型中，葉片的槳距角是0°，并且在該封閉構型中，所述閥阻止空氣通過通道；-被稱為敞開構型的構型，在該敞開構型中，葉片的槳距角是90°，并且在該敞開構型中，所述閥完全地打開通往空氣通道的入口；-被稱為充氣構型的構型，在該充氣構型中，葉片的槳距角在0°與90°之間的范圍內。本專利技術相對于用于供應冷空氣的已有系統的主要優勢在于根據本專利技術的空氣流量閥允許增加一種充氣構型。這種構型可以在發動機內部的溫度到達較高時響應于用戶系統的對冷空氣的需求。根據本專利技術的用于供應空氣的系統因此適于應用在具有高稀釋比的渦輪機中。附圖說明通過閱讀示出的實施方式的以下描述將更清楚地理解本專利技術的上述以及其他特征，參照附圖給出所述描述，其中：-圖1為根據本專利技術的推進組件的根據第一構造的在沿其縱向軸線的截面中觀察到的示意圖，所述組件包括用于供應冷空氣的系統；-圖2為描繪出包括圖1中的用于供應空氣的系統的排氣系統的布置的示意圖；-圖3為圖1中的區域M的放大視圖，并且描繪出根據本專利技術的一個實施方式的用于供應空氣的系統；-圖4為圖3中的用于供應空氣的系統所配備的可變流量的空氣流量閥的示意圖；-圖5為改變圖4中示出的可變流量的空氣流量閥的葉片的槳距角的裝置的示意圖；-圖6至圖8為分別描繪出圖4中的用于供應空氣的系統的可變流量的空氣流量閥處于不同的葉片槳距角的示意圖；以及-圖9為描繪出根據本專利技術的另一實施方式的用于供應空氣的系統的類似于圖3的視圖；-圖10和圖11為描繪出根據本專利技術的推進組件的不同構造的類似于圖1的視圖。具體實施方式參照圖1，推進組件P包括渦輪風扇發動機1和將其附接至飛行器的機翼(本文未示出)的附接系統或者吊架500。渦輪機包括以縱軸X為中心的環形發動機艙3和由發動機艙3圍繞且固定至吊架的發動機2。發動機2借助于兩個在直徑方向上相反的分支件16、17固定至發動機艙3，分支件16、17可以確保渦輪機1的機械結合。沿圖1中的箭頭F表示的氣流穿過渦輪機1的流動方向，發動機2包括以縱軸X為中心的風扇5、馬達罩6和噴嘴7。馬達罩6包括在發動機2被置于運動中時使風扇5產生旋轉的元件。這些元件沿由箭頭F表示的方向為低壓壓縮機9、高壓壓縮機10、燃燒室11、高壓渦輪12和低壓渦輪13。渦輪機1在風扇5的下游處還包括環形流間護罩8，環形流間護罩8與馬達罩6同心，并且與馬達罩6一起為被稱作初級流動路徑20的環形氣流路徑定界。發動機艙3構成渦輪機1的外部封殼并且圍繞與其同心的流間護罩8。發動機艙3因此與流間護罩8一起為被稱作二級流動路徑30的環形流動路徑定界。流動路徑20和流動路徑30延伸到遠至低壓渦輪13的下游的位置，也就是說延伸到噴嘴7的區域中。參照圖1和圖2，推進組件P在渦輪機的發動機6的區域中以本身已知的方式包括出于向使用空氣的一個或多個系統60供應空氣的目的的用于排氣的系統100。用于排氣的系統100包括例如設置在流間護罩8的厚度區域中的以下各項：-第一進氣口101，第一進氣口101意在將高壓壓縮機中的中壓空氣排出；-第二進氣口102，第二進氣口102意在將高壓壓縮機18中的高壓空氣排出；-止回閥103，止回閥103流體連接至第一進氣口并且阻止空氣朝著所述第一進氣口101行進；-高壓閥104，高壓閥104流體連接至第二進氣口102并且交替地受到控制以打開或者關閉；-調節閥105，調節閥105意在調節穿過該調節閥105的空氣流的壓力，高壓閥的出口和止回閥的出口流體連接至調節閥105的相同入口；-交換器107，交換器107意在冷卻穿過該交換器107的空氣。調節閥105的出口流體連接至交換器107的入口，并且交換器107的出口流體連接至消耗空氣的至少一個系統60；-用于供應冷空氣的系統200，系統200意在向交換器107供應冷空氣；以及-圖2中描繪出的控制器106為中央處理單元類型，并且用于控制如下系統中的閥的開度：該系統用于排氣并且對供應冷空氣的系統200所供應的空氣流進行控制。用于供應冷空氣的系統200包括在二級流動路徑30中布置在風扇5的下游的進氣口201、將交換器107連接至進氣口201的空氣通道202以及設置在空氣通道109內的可變流量的閥203。根據本專利技術，并且參照圖3至圖8，可變流量的閥203包括電動馬達204、轂205和用于改變葉片的槳距角的裝置207，轂205通過馬達產生旋轉并且配備有從轂徑向伸出以形成螺旋件的多個葉片206。電動馬達204和用于改變葉片的槳距角的裝置207由控制器106控制。在圖3至圖8示出的示例中，轂205沿著圖中箭頭T表示的通過閥流向交換器的空氣流的流動方向位于上游，而馬達204沿所述方向T位于下游。馬達204包括馬達罩204a、框架204b以及聯接至轂205的大致圓柱形馬達軸204c。框架定尺寸為使得馬達軸204c位于通道202的截面的中央，使馬達軸的縱向軸線或旋轉軸線L大致平行于空氣流通過閥流向交換器的方向T。框架204本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種推進組件(P)，包括渦輪機(1)和吊架(200)，所述渦輪機包括附接至所述吊架的發動機(2)、圍繞所述發動機的環形流間護罩(8)、以及環形發動機艙(3)，所述環形發動機艙(3)圍繞所述流間護罩(8)同軸地并且相對于所述流間護罩(8)朝向外部徑向地設置，使得與所述流間護罩(8)一起為空氣流(30)定界，所述渦輪機包括熱交換器(107)以及用于供應冷空氣的系統(200)，所述系統包括置于所述空氣流(30)中的進氣口(201)、將所述進氣口流體連接至所述交換器(107)的空氣通道以及置于所述通道(202)內的可變流量的空氣流量閥(203)，其中，所述閥包括轂(205)，所述轂(205)上安裝有從所述轂徑向突出以形成螺旋件的至少三個葉片(206)，每個葉片(206)均具有以可旋轉的方式安裝在所述轂(205)上的根部(206’)，所述閥還包括構造成借助于馬達軸(204c)來驅動所述轂(205)的電動馬達(204)以及用于改變所述葉片的槳距角的裝置(207)，每個葉片的末端(206”)與所述通道(202)的壁部齊平，所述閥(203)能夠控制為采用下述構型中的一種構型：?被稱為封閉構型的構型，在所述封閉構型中，所述葉片(206)的所述槳距角是0°，并且在所述封閉構型中，所述閥(203)阻止空氣通過所述通道(202)；?被稱為敞開構型的構型，在所述敞開構型中，所述葉片的所述槳距角是90°，并且在所述敞開構型中，所述閥(203)完全地打開通往所述空氣通道(202)的入口；?被稱為充氣構型的構型，在所述充氣構型中，所述葉片的所述槳距角在0°與90°之間的范圍內。...

【技術特征摘要】
2014.04.14 FR 14533251.一種推進組件(P)，包括渦輪機(1)和吊架，所述渦輪機包括附接至所述吊架的發動機(2)、圍繞所述發動機的環形的流間護罩(8)、以及環形的發動機艙(3)，所述環形發動機艙(3)圍繞所述流間護罩(8)同軸地并且相對于所述流間護罩(8)朝向外部徑向地設置，使得與所述流間護罩(8)一起為空氣流(30)定界，所述渦輪機包括熱交換器(107)以及用于供應冷空氣的系統，所述系統包括置于所述空氣流(30)中的進氣口(201)、將所述進氣口流體連接至所述熱交換器(107)的空氣通道以及置于所述空氣通道(202)內的可變流量的空氣流量閥(203)，其特征在于，所述空氣流量閥包括轂(205)，所述轂(205)上安裝有從所述轂徑向突出以形成螺旋件的至少三個葉片(206)，每個葉片(206)均具有以可旋轉的方式安裝在所述轂(205)上的根部(206’)，所述空氣流量閥還包括構造成借助于馬達軸(204c)來驅動所述轂(205)的電動馬達(204)以及用于改變所述葉片的槳距角的裝置(207)，每個葉片的末端(206”)與所述空氣通道(202)的壁部齊平，所述空氣流量閥(203)能夠控制為采用下述構型中的一種構型：-被稱為封閉構型的構型，在所述封閉構型中，所述葉片(206)的所述槳距角是0°，并且在所述封閉構型中，所述空氣流量閥(203)阻止空氣通過所述空氣通道(202)；-被稱為敞開構型的構型，在所述敞開構型中，所述葉片的所述槳距角是90°，并且在所述敞開構型中，所述空氣流量閥(203)完全地打開通往所述空氣通道(202)的入口；-被稱為充氣構型的構型，在所述充氣構型中，所述葉片的所述槳距角在0°與90°之間的范圍內。2.根據權利要求1所述的推進組件(P)，其中，在所述充氣構型中，所述葉片的所述槳距角在35°與50°之...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雅克·海爾韋·馬爾什，
申請(專利權)人：空中客車運營簡化股份公司，
類型：發明
國別省市：法國;FR