[发明专利]倍加器连接系统

说明书

本发明提供一种倍加器连接系统(200)，用于将支柱(182)稳固地连接到发动机壳体。所述支柱(182)包括至少一个法兰端，所述至少一个法兰端配置成与所述发动机壳体(176)接合。所述倍加器连接系统(200)包括倍加器板(300)，所述倍加器板具有第一相对周向向表面(400)和第二相对周向表面(402)。所述第一相对周向表面(400)配置成与所述支柱(182)的所述至少一个法兰端的轮廓接合并且贴合。所述倍加器连接系统(200)进一步包括至少两个大致平行的螺栓(302)，所述至少两个大致平行的螺栓在所述第一相对周向表面(400)稳固地连接到所述倍加器板(300)。所述至少两个螺栓(302)背离所述第一相对周向表面向所述发动机壳体(176)径向延伸。

关于由联邦政府赞助的研究的声明

本发明是依据美国联邦航空局授予的第DTWAFA-10-C-00046号合同，在政府支持下进行的。美国政府可能对本发明享有特定权利。

技术领域

本发明大体上涉及涡轮发动机，并且确切地说，涉及一种用于连接部件的连接系统。

背景技术

众所周知，军用燃气涡轮发动机包括前框架组件，该前框架组件的上游端形成入口流动通道。所述入口流动通道经大小设置以向设置在前框架组件的直接下游的风扇组件提供预定气流。所述风扇组件通常包括多个风扇叶片，所述多个风扇叶片在发动机操作期间以高速在前框架组件的后方旋转。风扇组件的下游通常设有核心发动机，该核心发动机用于燃烧与压缩空气相混合的燃料以产生燃烧气体，该燃烧气体产生排出时产生发动机的推进力。

风扇组件直接在前框架组件的后方高速旋转会在前框架组件的内外壳之间施加大量载荷应力。发动机操作期间的风扇叶片损失(某些情况下称为“叶片脱出”)可能在风扇组件上施加显著增大的载荷应力。这种载荷应力可能导致发动机由于使用较大风扇组件而尺寸增大。一些已知的前框架组件使用较多的支柱来连接内壳和外壳，但是，额外的立柱会阻碍气流进入风扇组件中，同时也会增加发动机的重量，进而降低发动机的效率。其他已知的前框架组件会增加位于入口流动通道内的额外螺栓或焊接接头，以更稳固地将支柱连接到内壳和外壳，但是，流动通道内的这些额外连接也会阻碍气流进入风扇组件。

发明内容

在一个方面中，本发明提供了一种用于将支柱稳固地连接到发动机壳体的倍加器连接系统。所述支柱包括至少一个法兰端，配置成与所述发动机壳体接合。所述倍加器连接系统包括倍加器板，所述倍加器板具有第一径向表面和第二相对的径向表面。所述第一径向表面配置成与所述支柱的至少一个法兰端轮廓接合并且贴合。所述倍加器连接系统进一步包括至少两个螺栓，所述至少两个螺栓在所述第一径向表面稳固地连接到所述倍加器板。所述至少两个螺栓背离所述第一径向表面径向延伸。

其中，所述至少两个螺栓使用电子束焊接稳固地连接在所述第一径向表面处。

其中，所述倍加器板和所述至少两个螺栓包括镍铬基超合金。

其中，所述第二相对径向表面弯曲，以贴合所述发动机壳体内的气流通道。

其中，所述至少两个螺栓在所述第二相对径向表面处形成平滑的整体轮廓。

其中，所述至少两个螺栓包括带螺纹终端，所述倍加器连接系统进一步包括：

整体的垫圈板，所述垫圈板在与所述支柱的所述至少一个法兰端相对的一侧沿所述发动机壳体与所述至少两个螺栓相连；以及

至少两个带螺纹螺母，配置成稳固地固定到所述至少两个螺栓的所述带螺纹终端，所述至少两个带螺纹螺母进一步配置成当固定到对应的带螺纹终端时，稳固地将所述支柱的所述至少一个法兰端连接到所述发动机壳体。

其中，所述至少两个螺栓通过一体式整体构造形成于所述倍加器板的所述第一径向表面。