本發明專利技術公開了一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置及壓氣機，包括：壓氣機機匣、金屬彈性環、相變材料驅動器、第一支架桿和第二支架桿，其中，金屬彈性環周向設置于壓氣機機匣內側，且與壓氣機機匣同軸設置；金屬彈性環與壓氣機機匣之間設置有彈性部件；相變材料驅動器設置于壓氣機機匣外側，且相變材料驅動器的一端通過貫穿壓氣機機匣的第一支架桿與金屬彈性環固定連接；相變材料驅動器的另一端通過第二支架桿與壓氣機機匣固定連接；相變材料驅動器隨其自身相變材料的形變通過第一支架桿帶動金屬彈性環擠壓或放松彈性部件，進而控制壓氣機葉尖間隙變大或恢復。本發明專利技術可以保持壓氣機工作的最優間隙，降低油耗，且避免內部流動不穩定。且避免內部流動不穩定。且避免內部流動不穩定。
【技術實現步驟摘要】
基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置及壓氣機
[0001]本專利技術屬于航空發動機控制
，具體涉及一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置及壓氣機。
技術介紹
[0002]葉尖間隙對航空發動機的效率、安全性、可靠性與壽命等方面均有著十分重要的影響。在實際的航空發動機設計中，為防止葉片與機匣發生刮蹭，葉片與機匣之間通常會預留一個較大的間隙。
[0003]但較大的間隙會帶來兩方面的問題：一是減少了通過葉片通道的流量，造成流量損失，減少做功，降低壓氣機做功效率，燃油消耗率增大，有害氣體排放增加，發動機排氣溫度升高從而發動機壽命降低；二是由該間隙泄漏的氣流在出口會產生渦流，引發壓氣機內部流動不穩定。
技術實現思路
[0004]為了解決現有技術中存在的上述問題，本專利技術提供了一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置及壓氣機。本專利技術要解決的技術問題通過以下技術方案實現：
[0005]本專利技術第一方面提供了一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置，包括：壓氣機機匣、金屬彈性環、相變材料驅動器、第一支架桿和第二支架桿，其中，
[0006]所述壓氣機機匣為中空的圓柱體結構；所述金屬彈性環周向設置于所述壓氣機機匣內側，且與所述壓氣機機匣同軸設置；所述金屬彈性環與所述壓氣機機匣之間設置有彈性部件；
[0007]所述相變材料驅動器設置于所述壓氣機機匣外側，且所述相變材料驅動器的一端通過貫穿所述壓氣機機匣的第一支架桿與所述金屬彈性環固定連接；所述相變材料驅動器的另一端通過所述第二支架桿與所述壓氣機機匣固定連接；
[0008]所述相變材料驅動器隨其自身相變材料的形變通過第一支架桿帶動所述金屬彈性環擠壓或放松所述彈性部件，進而控制所述壓氣機葉尖間隙變大或恢復。
[0009]在本專利技術的一個實施例中，所述相變材料驅動器包括：缸體、驅動桿、復位彈簧、活塞、相變材料，其中，
[0010]所述缸體的一端裝設有所述相變材料，另一端裝設有與所述相變材料鄰接的所述活塞；
[0011]所述活塞與所述缸體的內壁接觸，且與所述驅動桿的一端固定連接，所述驅動桿的另一端伸出所述缸體，并與所述第一支架桿固定連接；
[0012]所述復位彈簧套設于所述缸體內部的驅動桿上；
[0013]所述相變材料溫度控制裝置作用下發生相變引起體積變化，以帶動所述驅動桿在水平方向上移動。
[0014]在本專利技術的一個實施例中，所述溫度控制裝置包括：加熱帶、溫度傳感器和溫度控
制器，其中，
[0015]所述加熱帶設置于所述相變材料一端的缸體的外周；
[0016]所述溫度傳感器設置于所述加熱帶與所述缸體之間，且與所述溫度控制器相連接；
[0017]所述溫度控制器通過所述溫度傳感器對所述相變材料溫度的檢測來控制所述加熱帶對所述相變材料加熱，以達到所需的位移量。
[0018]在本專利技術的一個實施例中，所述相變材料驅動器還包括用于密封所述缸體內相變材料的蓋體，所述蓋體與所述缸體的尾端可拆卸式連接。
[0019]在本專利技術的一個實施例中，所述金屬彈性環設有開口，且所述開口的一側與所述第一支架桿固定連接，另一側與所述壓氣機機匣固定連接。
[0020]在本專利技術的一個實施例中，所述彈性部件為彈性密封條，所述彈性密封條套設于所述金屬彈性環的外周且與所述壓氣機機匣的內壁緊密接觸。
[0021]在本專利技術的一個實施例中，所述活塞的周向上設置有密封圈，所述密封圈與所述缸體的內壁緊密接觸。
[0022]在本專利技術的一個實施例中，所述加熱帶外接電源，通過所述電源對所述加熱帶進行加熱以使所述相變材料溫度升高發生相變。
[0023]在本專利技術的一個實施例中，所述相變材料為固液相變材料，包括石蠟相變材料、Cu
?
石蠟復合材料、AlN
?
石蠟復合材料。
[0024]本專利技術第二方面提供了一種壓氣機，包括葉片輪盤、所述葉片輪盤上設置的動葉葉片，以及所述動葉葉片外套設的且與所述動葉葉片保留有間隙的如前面任一項所述的基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置
[0025]與現有技術相比，本專利技術的有益效果：
[0026]本專利技術的方案通過控制相變材料驅動器中相變材料的體積變化，使相變材料驅動器的驅動桿發生位移變化，再通過第一支架桿作用于金屬彈性環擠壓或放松彈性部件，進而控制壓氣機葉尖間隙變大或恢復，實現對葉尖間隙的控制；本專利技術的方案使航空發動機在工作過程中，持續保持壓氣機工作的最優間隙，可以降低壓氣機的油耗，降低有害氣體的排放，提升發動機的壽命；同時還可以避免間隙過大導致泄漏的氣流在出口會產生渦流，引發壓氣機內部流動不穩定的問題。
附圖說明
[0027]圖1是本專利技術提供的一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置的結構示意圖；
[0028]圖2是圖1結構示意圖的A
?
A方向剖面圖；
[0029]圖3是本專利技術實施例提供的一種相變材料驅動器結構示意圖；
[0030]圖4是本專利技術實施例提供的一種壓氣機的結構示意圖。
[0031]附圖標記：
[0032]1?
壓氣機機匣；2
?
金屬彈性環；3
?
相變材料驅動器；4
?
第一支架桿；5
?
第二支架桿；6
?
彈性密封條；7
?
固定螺釘；8
?
滑動孔；9
?
缸體；10
?
驅動桿；11
?
復位彈簧；12
?
活塞；13
?
相變材料；14
?
加熱帶；15
?
溫度傳感器；16
?
溫度控制器；17
?
密封圈；18
?
蓋體；19
?
密封螺釘；20
?
壓氣機葉尖間隙控制裝置；21
?
動葉葉片；22
?
葉片輪盤。
具體實施方式
[0033]下面結合具體實施例對本專利技術做進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。
[0034]為了解決現有壓氣機葉尖間隙過大帶來的壓氣機功耗大、壽命降低，以及壓氣機內部流動不穩定的問題，本專利技術實施例提供了一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置及壓片機。
[0035]請參見圖1，圖1是本專利技術提供的一種基于相變材料驅動器3的壓氣機葉尖間隙控制裝置的結構示意圖；圖1所示的基于相變材料驅動器3的壓氣機葉尖間隙控制裝置，包括：壓氣機機匣1、金屬彈性環2、相變材料驅動器3、第一支架桿4和第二支架桿5。下面對每一部分的結構以及功能進行具體說明。
[0036]本專利技術實施例的壓氣機機匣1為中空的圓柱體結構，壓氣機機匣1與現有的壓氣機機匣1相同，設置于壓氣機葉片的外側，且與壓氣機葉片保留有一定的間本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置，其特征在于，包括：壓氣機機匣、金屬彈性環、相變材料驅動器、第一支架桿和第二支架桿，其中，所述壓氣機機匣為中空的圓柱體結構；所述金屬彈性環周向設置于所述壓氣機機匣內側，且與所述壓氣機機匣同軸設置；所述金屬彈性環與所述壓氣機機匣之間設置有彈性部件；所述相變材料驅動器設置于所述壓氣機機匣外側，且所述相變材料驅動器的一端通過貫穿所述壓氣機機匣的第一支架桿與所述金屬彈性環固定連接；所述相變材料驅動器的另一端通過所述第二支架桿與所述壓氣機機匣固定連接；所述相變材料驅動器隨其自身相變材料的形變通過第一支架桿帶動所述金屬彈性環擠壓或放松所述彈性部件，進而控制所述壓氣機葉尖間隙變大或恢復。2.根據權利要求1所述基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置，其特征在于，所述相變材料驅動器包括：缸體、驅動桿、復位彈簧、活塞、相變材料，其中，所述缸體的一端裝設有所述相變材料，另一端裝設有與所述相變材料鄰接的所述活塞；所述活塞與所述缸體的內壁接觸，且與所述驅動桿的一端固定連接，所述驅動桿的另一端伸出所述缸體，并與所述第一支架桿固定連接；所述復位彈簧套設于所述缸體內部的驅動桿上；所述相變材料溫度控制裝置作用下發生相變引起體積變化，以帶動所述驅動桿在水平方向上移動。3.根據權利要求2所述基于相變材料驅動器的壓氣機葉尖間隙控制裝置，其特征在于，所述溫度控制裝置包括：加熱帶、溫度傳感器和溫度控制器，其中，所述加熱帶設置于所述相變材料一端的缸體的外周；所述溫度傳感器設置于所述加熱帶與所述缸體之間，且與所述溫度控制器相連接；所述溫度控制器通過...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭任良，李江紅，陳橙，趙振民，單航，孟江濤，陳超，蔡飛超，
申請(專利權)人：西北工業大學，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。