[发明专利]涡轮机壳体

说明书

技术领域

本发明的示例性实施方案总体上涉及飞机环境控制系统，并且更具体地说，涉及用作飞机环境控制系统的一部分的空气循环机的涡轮机壳体。

背景技术

常规的飞机环境控制系统(ECS)装有空气循环机(ACM)，又称为空气循环冷却机，以用于对供应到飞机机舱的空气进行冷却和减湿。ACM通常包括至少一个涡轮机和压缩机，所述涡轮机和压缩机在共用轴上轴向间隔隔开。涡轮机和压缩机通过一个或多个轴承组件支撑以便绕轴的轴线旋转。

在由涡轮发动机提供动力的飞机上，将要在空气循环机中进行调节的空气通常是从涡轮发动机的一个或多个压缩机级排放的压缩空气。在常规系统中，这种排放空气通过空气循环机压缩机，在所述压缩机中空气被进一步压缩，接着通过冷凝热交换器以便冷却压缩空气。热交换器充分地冷凝水分，从而使空气减湿。减湿的压缩空气接着在涡轮机的一个中膨胀，以便从压缩空气抽取能量，从而驱动所述轴并且还在膨胀的涡轮机排气作为已调节的冷却气体被供应到机舱时将所述排气冷却。

ACM 部件被紧密地封装且包括许多紧固件来将ACM部件连接在一起。ACM部件的设计特征可干扰紧固件安装，从而使ACM组装和维修更慢并且更麻烦。

发明内容

根据本发明的一个实施方案，涡轮机壳体包括涡轮机入口充气室。涡轮机壳体本体包括涡轮机出口安装面、密封板安装面以及形成在涡轮机出口安装面与密封板安装面之间的中心镗孔。第一支撑件绕涡轮机入口充气室形成并且与涡轮机壳体本体接触。释放凹腔(relief pocket)形成在第一支撑件中邻近密封板安装面。释放凹腔形成在与中心镗孔的涡轮机壳体中心轴线相隔第一距离处，并且处于相对于密封板安装面的第一深度处。第一距离与第一深度的比率介于2.66与2.90之间。

一种将涡轮机壳体安装在空气循环机中的方法包括将密封板的外安装孔与涡轮机壳体的释放凹腔对准。涡轮机壳体包括涡轮机入口充气室。涡轮机壳体本体包括涡轮机出口安装面、密封板安装面以及形成在涡轮机出口安装面与密封板安装面之间的中心镗孔。第一支撑件绕涡轮机入口充气室形成并且与涡轮机壳体本体接触。释放凹腔形成在第一支撑件中邻近密封板安装面。释放凹腔形成在与中心镗孔的涡轮机壳体中心轴线相隔第一距离处，并且处于相对于密封板安装面的第一深度处。第一距离与第一深度的比率介于2.66与2.90之间。所述方法还包括将密封板连接至涡轮机壳体，并且将紧固件安装在邻近释放凹腔的外安装孔中，以便将密封板与压缩机壳体连接。

附图说明

在本说明书结尾处的权利要求书中具体地指出并且明确地要求保护被视为本发明的主题。本发明的前述和其它特征以及优点根据结合附图的以下详述变得明显，在附图中：

图1是根据一个实施方案的空气循环机(ACM)的截面；

图2是根据一个实施方案的图1的ACM的涡轮机壳体的透视图；

图3是根据一个实施方案的图1的ACM的涡轮机壳体的另一透视图；

图4是根据一个实施方案用于图1的ACM的涡轮机壳体的紧固件安装位置的视图；

图5是根据一个实施方案的图1的ACM的涡轮机壳体的另一视图；

图6是根据一个实施方案的图5的涡轮机壳体的局部侧视图；

图7是根据一个实施方案的图5的涡轮机壳体的截面；

图8是根据一个实施方案的图5的涡轮机壳体的另一截面；

图9是根据一个实施方案的图3的涡轮机壳体在区域9-9处的图；以及

图10是根据一个实施方案的图9的涡轮机壳体的截面。

详述参考附图以举例方式来说明本发明的实施方案连同优点和特征。

具体实施方式

现在参考图1，示例性空气循环机(ACM) 10包括第一涡轮机20、第二涡轮机40和压缩机60。ACM 10包括由多个壳体部分制造来为压缩机60和涡轮机20、40提供所需间隙的壳体组件12。ACM壳体组件12包括第一涡轮机壳体22、压缩机壳体62和第二涡轮机壳体42。ACM壳体组件12还包括第一涡轮罩23和第二涡轮罩43以及压缩机罩63。第一涡轮机壳体22和第二涡轮机壳体42连接至位于中央的压缩机壳体62。