[实用新型]一种涡轮风扇排气装置的壳体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种壳体结构，尤其是一种涡轮风扇排气装置的壳体结构。

背景技术

涡轮风扇排气装置壳体(以下简称“壳体”)安装在发动机短舱(非气密舱)，用于连接空气涡轮组件风扇端和初级散热器，将完成热交换的外界冲压空气引导到风扇端，并引导气流排出，安装位置如图1所示。

壳体作为非气密舱的机载设备，振动、湿热、高低温等环境因素大大限制了材料的选择。按照现有工艺，壳体大多是采用铝合金制造。由于成型工艺及成本控制的原因，现有铝合金壳体无法整体成型，现行的方法是根据结构特点将壳体拆分成四到五部分分别成型，然后以铆接形式装配在一起。

针对拆分后零件结构特点，制造不同的工装(模具、夹具等)通过冲压成型、辊弯成型、焊接、热处理、表面处理等一系列工艺过程完成零件的加工。壳体装配时，装配面(密封面)多为曲面，曲面本身的密封就存在困难，同时铆接结构影响了应力分布，降低了壳体本身的结构强度，而且铆接结构本身是无法密封的，只能在接缝外部采取密封措施。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：基于上述问题，提供一种整体重量轻，零件结构完整性好，刚、强度损失少，制造与装配简单，密封形式易于实现，抗疲劳性能较好，疲劳寿命高的涡轮风扇排气装置的壳体结构。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种涡轮风扇排气装置的壳体结构，该壳体结构由左壳体和右壳体两部分螺栓连接构成，壳体的厚度为1.3～2.0mm，所述左壳体和右壳体均由T700碳纤维复合材料一体成型而成，左壳体和右壳体都包括一个半圆筒结构和位于半圆筒结构下方的支撑板结构，所述半圆筒结构的上端接头处设有一下陷处，支撑板结构上具有若干压窝加强结构，所述半圆筒结构和支撑板结构的边沿设有装配连接边，所述装配连接边的厚度为2.1～2.7mm，半圆筒结构和支撑板结构上靠近装配连接边处具有11～13mm的厚度过渡区。

进一步地，所述左壳体的支撑板结构上开设有观察窗。

更进一步地，所述观察窗的边沿设有一圈密封垫，观察窗上设有盖板。

进一步地，所述半圆筒结构上开设有若干加强区，加强区边沿的厚度为2.1～2.7mm，靠近边沿处也具有11～13mm的厚度过渡区。此加强区用于连接机身，连接方式为在加强区上螺栓连接金属连接件，连接件上再按照其他连接方式连接在机身上。

壳体的设计采用等代原则，即在保证壳体连接接口不变的基础上将壳体分为左壳体、右壳体、密封垫、观察窗盖板四部分。壳体采用变厚度设计，整体设计厚度1.3～2.0mm mm，装配区域厚度2.1～2.7mm，并预留11～13mm厚度过渡区，如此既可保证整体的应力分布均匀，避免局部应力集中引起的破坏，又能有效控制整体重量。半圆筒结构的上端接头处设有一下陷处，一方面保留了顶端接头与飞机的装配空间，另一方面保证了翻边的连续性，此设计大大增加了结构的刚、强度。为提高壳体局部的刚度，支撑板结构上具有若干压窝加强结构。

本实用新型的有益效果是：壳体主要材料选用T700碳纤维复合材料，相对 于铝合金，比强度、比模量均高出数倍，湿热、高低温等环境下力学性能损失也较低，且抗疲劳性能优异，可靠性更高；

壳体左右两部分单独成型，然后用螺栓连接在一起，此结构相对于原有结构一方面减少了零件数量、降低成型工艺的难度，且零件整体性好，刚强度损失较少；另一方面也避免了内腔整流筒及其支架装配时没有操作空间的问题，减低装配的难度；

相对于原有的铝合金结构，复合材料壳体接头只有一个装配面(密封面)，且装配面为平面，相对于铝合金结构的接缝外密封，缝内密封形式简单、易于实现。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1本实用新型安装位置示意图。

图2是本实用新型的结构示意图。

图3是图2的右视图。

图4是图2的主视图。

图5是图4中A-A方向上的剖视图。

图6是图4中B-B方向上的剖视图。

图7是本实用新型中左壳体的结构示意图。

图8是本实用新型中右壳体的结构示意图。

图中：1.左壳体，2.右壳体，3.半圆筒结构，4.支撑板结构，5.下陷处，6.压窝加强结构，7.装配连接边，8.厚度过渡区，9.观察窗，10.密封垫，11. 盖板，12.加强区。

具体实施方式