用於給渦輪發動機的進氣口罩除冰的系統的製作方法

2023-06-09 02:04:56

專利名稱：用於給渦輪發動機的進氣口罩除冰的系統的製作方法
用於給渦4侖發動機的進氣口罩除冰的系統
本發明涉及尤其是用於飛行器的渦輪發動機的進氣口罩的除水。 已知如果需要(預防形成結霜或消除已經形成的結霜)，這些渦輪
發動機的進氣口罩的前緣(bord d'attaque)通過使用加壓熱空氣重新加 熱來進行除冰，該熱空氣從所述渦輪發動機抽取並通過熱空氣循環管 路將其輸送至所述前緣。這樣的熱空氣循環管路以已知的方式包括兩
個成直角的分支，即，連接到所述渦輪發動機上的橫向分支，以及相 對所述渦輪發動機向側面地布置並與所述前緣連通地連接到噴嘴上 的縱向分支。
然而，從渦輪發動機抽取的熱空氣具有很高的溫度，例如50(TC 的級別，並且還具有4艮高的壓力，例如10到20巴的級別。由此導致 在所述熱空氣的溫度以及或許在所述熱空氣的壓力的作用下，所述成 直角的熱空氣循環管路(用鋼管制成)的分支經受大的長度變化。因此， 由所述橫向分支和縱向分支形成的剛性直角結構有變形的趨勢，並且 將所述熱空氣循環管路緊固到所述進氣口罩的裝置以及從渦輪發動 機抽取加壓熱空氣的裝置經受很高的應力，這會使這些裝置損壞或毀壞。
本發明的目的是彌補這些缺陷。'
為此，根據本發明，該系統給尤其是用於飛行器的渦輪發動機的
進氣口罩的前緣除水，所述除水系統包括
-適於將加壓熱空氣噴射到所述中空前緣內部的噴嘴；
-安裝在所述渴輪發動機的熱流發生器上，用來抽取加壓熱空氣
的裝置；
-用於從所述抽取裝置向所述噴嘴輸送所述加壓熱空氣的熱空氣循環管路，所述熱空氣循環管路包括兩個成直角的分支，即
橫向分支，其末端剛性地連接到所述抽取裝置之上，以及
縱向分支，其相對所述渦輪發動4幾向側面地布置並且其末 端連接到所述噴嘴上，以及
-緊固裝置，其布置在所述噴嘴區域，用於將所述縱向分支緊固 到所述進氣口罩上，
值得注意的是，在所述熱空氣循環管路的至少一個分支上安裝了 密封的鉸接機構，用於使所述直角結構能夠關於所述鉸接機構變形。
這樣，由於該密封的鉸接機構，當所述分支的長度在所述熱空氣 的溫度和/或壓力的作用下發生長度變化時，由所述橫向分支和縱向分 支形成的直角結構也會變形，所述分支使它們的相對位置適應於它們 的真實長度，而不對所述熱空氣循環管路的緊固裝置施加過量的應 力。
該密封的《交接機構可為任何已知類型，例如柔性套管，波紋管等。 但是，各密封鉸接機構優選為球形聯軸節型。
為了再增加所述熱空氣循環管路關於所述一個或多個鉸接機構 變形的可能性，有利的是，各循環管路均包括沿所述熱空氣管路的對 應分支隔開的兩個J^形耳關軸節。
當然，根據本發明的所述熱空氣循環管路可由單獨的管路形成。 然而，由於穿過所述管路的熱空氣的溫度很高，因此該管路輻射的熱 量可損壞所述進氣口罩的某些靠近所述熱空氣循環管路的結構。此 外，出於明顯的安全原因，如果該加壓熱空氣洩漏或所述管路斷裂， 有利的是提供對所述附近結構的防護。
這樣，根據可避免所述洩漏或斷裂等缺陷的本發明的一個重要特 點，在所述熱空氣循環管路的橫向分支以及縱向分支上都同樣地提供 了外保護套。
這樣，在一個有利的實施例中，所述熱空氣循環管路的鉸接的各 分支均包括配備所述密封鉸接機構的熱空氣引導內部元件，以及環繞所迷內部元件的保護套外部元件，所述外部元件配備結合的鉸接機 構，該鉸接機構與所述內部元件的所述密封鉸接機構對應地布置和實 施。
在該實施例中，為了檢查及維護所述內部元件的密封鉸接機構， 有利的是所述保護套外部元件是可拆卸的。為此，該內部元件的鉸接 機構和該外部元件的鉸接機構中的至少 一個是可拆開的球形聯軸節 類型。為了此目的，有關鉸接機構可包括與圓柱形表面配合的球形聯 軸節。
經驗表明，為了獲得本發明所期望的結果，在大部分情況下，僅 鉸接所述熱空氣循環管路的所述橫向分支就夠了 。
在根據本發明的除水系統的第 一優選實施例中
-該熱空氣循環管路的所述縱向分支包括熱空氣引導內部元件 和環繞所述內部元件的保護套外部元件；
-所述縱向分支的內部元件和外部元件這兩個構成元件中的一 個元件是縱向剛性的，而所述構成元件中的另 一個元件包括彼此嵌套 並能夠以密封的方式彼此相對滑動的至少兩個部分；
-所述縱向分支的兩個構成元件在其兩端處彼此聯結；
-在所述噴嘴區域，這兩個構成元件一起剛性地連接到所述緊固 裝置上；並且
-在所述橫向分支區域， 一方面，所述縱向分支的所述熱空氣引 導內部元件和橫向分支的所述熱空氣引導內部元件彼此聯結，而另一 方面，所述縱向分支所述保護套外部元件和橫向分支的所述保護套外 部元件同樣彼此聯結。
受惠於這樣的布置，所述縱向分支的所述元件中的剛性元件用作 這些元件的包括所述嵌套和滑動部分的另一個元件的拉杆，以便所述
所述熱空氣的溫度作用下的延長所限制。這樣限制了由所述橫向分支 和縱向分支形成的直角結構的變形，並且因而限制了所述橫向分支的內部元件和外部元件的所述鉸接機構的轉動幅度。
在根據本發明的除水系統的第二優選實施例中，採用了如下延長
限制特徵
-所述熱空氣循環管路的縱向分支包括至少兩段，它們彼此前後 相4妾地安裝；
-各所述段包括熱空氣引導內部元件和圍繞所述內部元件的保 護套外部元件；
-所述段的兩個構成元件中的一個元件是縱向剛性的，而所述構 成元件中的另 一個元件包括彼此嵌套並能夠以密封的方式彼此相對 滑動的至少兩個部分；
-各所述段的兩個構成元件在其兩端處彼此聯結；
-所述縱向分支的兩段彼此接合，以便分別連接它們的構成元
件；
-在所迷噴嘴區域，兩段中一段的兩個構成元件一起剛性地連接 到所述緊固裝置上；並且
-在所述橫向分支區域， 一方面，所述段的另一段的所述熱空氣 引導內部元件和所述橫向分支的所述熱空氣引導內部元件彼此聯結， 而另一方面，所述另一段的所述保護套外部元件和所述橫向分支的保 護套外部元件同樣彼此聯結。
此外，有利的是，在所述噴嘴區域，所述緊固裝置包括封閉所述 中空前緣的分隔件。
附圖將使得易於理解如何實施本發明。在這些附圖中，相同的標 號代表相似的部件。
圖l是渦輪發動機的示意分解圖，其中顯示了進氣口罩及其除冰 系統。
圖2是按照

圖1的線n-n的所述進氣口罩的放大局部剖視圖。
圖3示意性地顯示了所述除冰系統的第一實施例。圖4示意性地顯示了圖3的除水系統的變型，其中加壓熱空氣正
在經過所述系統。
圖5示意性地顯示了圖3的除水系統的鉸接的實施例的剖視圖。 圖6和圖7分別示意性地顯示了所述除水系統的第二實施例和第
三實施例。
圖8和圖9示意性地顯示了用於圖6和圖7的除冰系統的4交接的 兩個實施例的剖浮見圖。
圖1中示意性顯示的雙流式發動機1呈現縱向軸線L-L，並以已 知的方式包括熱空氣中心發生器2,鼓風機3和壓縮機級4。在發動 機1上連接並緊固了噴管組件5,兩個側面罩6.和7以及進氣口罩8。
如由圖l和圖2所示意性顯示的那樣，進氣口罩8包括內部的側 面縱向管件9，在其指向發動機1的後端處配備連接元件10,並且在 其容納於所述進氣口罩的中空前緣11內的前端處配備噴嘴12。此外， 在發動機1的壓縮機級4上布置了加壓熱空氣進口 13,該空氣進口 13連接在內部橫向管件14上，該管件14本身由彎管15和協作接頭 16,17連接到容納在鼓風機3和側面罩6之間的縱向管件18上。在接 頭元件17的對面，配備了縱向管件18,該縱向管件18面向縱向管件 9的接頭元件10,具有互補接頭元件19。
這樣，當一方面互補的接頭元件16和17，而另一方面互補的接 頭元件10和19糹皮此相連時，管件9,14和18構成成直角的熱空氣循 環管路，該熱空氣循環管路包括橫向分支14和縱向分支9,18，由在 13處從發動機1抽取的熱空氣(例如具有500。C的溫度)流過該熱空氣 循環管路，並被輸送至噴嘴12。這因而可將此加壓熱空氣(虛線箭頭 20)吹到前緣11的內部，用於除冰。在罩8的外表面中配備了至少一 個孔21，用於排出(箭頭22)已經過前全彖11的內部循環的熱空氣的自 由空氣(在此情況下溫度為例如200°C)。
如圖2以更大的比例所詳細顯示的那樣，該中空前緣11在後面由內部環形分隔件23封閉，使得在所述前緣ll內形成環形的周邊室 24。噴嘴12和縱向管件9的對應末端緊固在內部分隔件23上，並且 布置在所述環形室24中的所述噴嘴在該環形室24中噴射加壓熱空氣 20。孔2H吏得所述環形室24與外部形成連通。
在前緣ll的對面，進氣口罩8由內部環形分隔件25封閉，支撐 著接頭元件10的縱向管件9的末端自由地以滑動方式穿過該分隔件。
如圖3示意性地顯示，成直角的熱空氣循環管路9，14，18因而在 它們的末端處由加壓空氣的進口 13並由分隔件23緊固在發動才幾1上， 並且以滑動的方式由分隔件25支撐，並且如果需要，以及其它的中 間裝置26(例如未另外示出的鉸接連杆)支撐。
根據本發明，在橫向分支14上安裝了包括兩個球形聯軸節28, 29 的鉸接機構27，這兩個球形聯軸節28,29彼此分開，並分別安裝在插 入管件14中的管件段30的兩端之上。球形聯軸節28， 29分別與聯結 在管件14上的球形基座31，32協作。
圖5顯示了鉸接機構27的一個實施例示例。在此示例中，密封 波紋管33， 34分別設置在球形聯軸節28與基座31之間以及設置在球 形聯軸節29與基座32之間。
很容易理解，以與以上已經描述的等同的方式，球形聯軸節28，29 可聯結在管件14上，而基座31,32可聯結在管件段30上。
如圖4中示意性的顯示的那樣，當熱空氣經過該熱空氣循環管^各 時，該橫向分支14經受由箭頭35所示的相對渦輪發動機1的橫向延 長，而縱向分支9，18經受由箭頭36所示的縱向延長。由於4交接機構 27的存在，由所述分支14及9, 18形成的直角結構因而變形，這避免 了在壓力進口 13和分隔件23上施加過量的應力。
在由圖6示意性顯示的除冰系統中，又見到了元件4,9, 10, 12到 20， 23和25到27，參照圖3描繪。然而，在圖6的系統中
-縱向管件9包括以套管且密封的形式彼此嵌套的兩個元件9a, 9b，元件9a聯結分隔件23和噴管12,然而元件9b聯結接頭元件10;-縱向管件18包括以套管且密封的形式彼此嵌套的兩個元件
18a,18b,元件18a和18b分別連接到接頭元件19和17上；
-縱向管件9a,9b由外保護套37環繞，該外保護套37是縱向剛 性的，並且其一側聯結分隔件23,而另一側聯結接頭元件10;
-外保護套37自由且滑動地穿過分隔件25;
-縱向管件18a， 18b由外保護套38環繞，該外保護套38是縱向 剛性的，並且其一側聯結接頭元件19,而另一側聯結接頭元件17;
-外保護套38相對於中間支撐裝置26自由滑動；並且
-橫向管件14由外保護套39環繞，該外保護套39是縱向剛性 的，並且其一側聯結接頭元件16,而另一側聯結加壓熱空氣進口 13, 所述外保護套39配備結合的鉸接機構40，該鉸接機構40與該鉸接才幾 構27對應地布置並連才妄。
在圖7的實施例變型中，又見到了外保護套39和鉸接機構40。 相對於圖6的系統的不同之處如下
-消除了接頭元件10和19;
-外保護套37和38被單一的外保護套41所取代，該外保護套 41是縱向剛性的，並且一側聯結分隔件23，而另一側聯結接頭元件 17;以及
-縱向管件9和18的內部元件9a,9b和18a，18b被單一的熱空氣 引導內部元件所取代，該內部元件包括彼此嵌套並能夠彼此相對以密 封的方式滑動的兩個部分42a,42b,部分42a連接到噴嘴12上，而部 分42b連接到接頭元件17上。
在圖8中，顯示了組合連接系統43的示例，該系統包括用於圖6 和圖7的除水系統的結合鉸接機構27和40。
在組合連接系統43中，4交接機構27和參考圖5描述的才幾構相同。 關於鉸接機構40,其包括彼此隔開並分別安裝在保護套段46的兩端 處的兩個球形聯軸節44,45，該保護套段46插入在保護套39中並包 圍管件段30。球形聯軸節44,45分別與聯結在所述保護套39上的圓柱形開口基座47，48協作。
將很容易理解，通過在內部保護套39上在鉸接機構27和40的 上遊和/或下遊提供接頭裝置49(例如圖9中標號53所示的類型)，可 以使組件44，45,46從圓柱形基座47，48脫開，並從而例如為了維護操 作到達鉸接機構27。
在圖9中，顯示了圖8的結合的連接系統43的變型50。在此變 型50中，類似於鉸接機構40的鉸接機構51插入在管件14中，而類 似於鉸接機構27的鉸接機構52經由至少一個快速接頭53插入在保 護套39中。
在連接系統的變型50中，鉸接機構51既可易於接近，也可易於 拆卸。
權利要求
1.一種給尤其是用於飛行器的渦輪發動機(1)的進氣口罩(8)的中空前緣(11)除冰的系統，所述除冰系統包括-適於將加壓熱空氣噴射到所述中空前緣(11)內部的噴嘴(12)；-安裝在所述渦輪發動機(1)的熱流發生器(2)上，用來抽取加壓熱空氣的裝置(13)；-用於從所述抽取裝置(13)向所述噴嘴(12)輸送所述加壓熱空氣的熱空氣循環管路(9，14，18)，所述熱空氣循環管路包括兩個成直角結構的分支，即·橫向分支(14)，其末端剛性地連接到所述抽取裝置(13)之上，以及·縱向分支(9，18)，其相對於所述渦輪發動機(1)向側面地布置並且其末端連接到所述噴嘴(12)上，以及-布置在所述噴嘴(12)區域，用來將所述縱向分支(9，18)緊固到所述進氣口罩(8)上的緊固裝置(23)，其特徵在於，在所述熱空氣循環管路的其中至少一個所述分支上安裝密封的鉸接機構(27)，用於使所述直角結構能夠關於所述鉸接機構變形。
2. 根據權利要求1所述的除冰系統，其特徵在於，所述密封的 鉸接機構(27)為球形聯軸節型。
3. 根據權利要求2所述的除冰系統，其特徵在於，所述密封的 鉸接機構(27)包括彼此聯結並沿所述熱空氣循環管路的所述分支隔開 的兩個球形聯軸節(28,29)。
4. 根據權利要求1到3中任一項所述的除冰系統，其特徵在於， 所述熱空氣循環管路的鉸接的各分支均包括配備所述密封的鉸接機 構(27)的熱空氣引導內部元件(14),以及環繞所迷內部元件(14)的保護 套外部元件，所述外部元件配備結合的《吏接機構，該鉸接機構與所述內部元件(14)的所述密封的鉸接機構(27)對應地布置和實施。
5. 根據權利要求4所述的除冰系統，其特徵在於，所述保護套 外部元件是可拆卸的。
6. 根據權利要求5所述的除冰系統，其特徵在於，所述內部元 件(14)的鉸接機構(27)和所述外部元件的鉸接機構中的至少一個是可 拆開的球形聯軸節型。
7. 根據權利要求6所述的除冰系統，其特徵在於，在具有可拆 開的球形聯軸節的鉸接機構中，所述球形聯軸節與圓柱形表面協作。
8. 根據權利要求1到7中任一項所述的除冰系統，其特徵在於， 僅鉸接所述熱空氣循環管路的所述橫向分支。
9. 根據權利要求4到7及權利要求8中任一項所述的除水系統， 其特徵在於-所述熱空氣循環管路的所述縱向分支包括熱空氣引導內部元 件和環繞所述內部元件的保護套外部元件；-所述縱向分支的兩個構成元件中的一個元件是縱向剛性的，而 所述構成元件中的另 一個元件包括彼此嵌套並能夠以密封的方式彼 此相對滑動的至少兩個部分；-所述縱向分支的兩個構成元件在其兩端處彼此聯結；-在所述噴嘴區域，所述兩個構成元件一起剛性地連接到所述緊 固裝置上；並且-在所述橫向分支區域， 一方面，所述縱向分支的所述熱空氣引 導內部元件和橫向分支的所述熱空氣引導內部元件彼此聯結，而另一 方面，所述縱向分支的所述保護套外部元件和對黃向分支的所述保護套 外部元件同樣彼此聯結。
10. 根據權利要求4到7及權利要求8中任一項所述的除冰系統， 其特徵在於-所述熱空氣循環管路的縱向分支包括彼此前後相接地安裝的 至少兩段；-各所述^R包括熱空氣引導內部元件(9a,9b; 18a, 18b)和圍繞所 述內部元件的保護套外部元件(37, 38);-各所述段的兩個構成元件(37, 38)中的一個元件是縱向剛性的， 而所述構成元件中的另 一個元件包括彼此嵌套並能夠以密封的方式 彼此相對滑動的至少兩個部分(9a, 9b; 18a， 18b);-各所述段的兩個構成元件在其兩端處彼此聯結；-所述縱向分支的兩段彼此接合，以便分別連接它們的構成元件；-在所述噴嘴(12)區域，所述兩段中的一^:的兩個構成元件一起 剛性地連接到所述緊固裝置上(23);並且-在所述橫向分支區域， 一方面，所述段的另一段的所述熱空氣 引導內部元件和所述橫向分支的所述熱空氣引導內部元件彼此聯結， 而另 一方面，所述另一段的所述保護套外部元件和所述橫向分支的保 護套外部元件同樣彼此聯結。
11.根據權利要求1到10中任一項所述的除水系統，其特徵在 於，所述緊固裝置包括封閉所述中空前緣(l 1)的分隔件(23)。
全文摘要
根據本發明，密封的鉸接機構(27)安裝在形成為直角的所述熱空氣循環管路的分支(14；18，9)的至少一個分支(14)上，用於使該直角結構能夠關於所述鉸接機構(27)變形。
文檔編號B64D15/04GK101410299SQ200780010760
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月22日 優先權日2006年3月27日
發明者A·波特 申請人:法國空中巴士公司