CN107120193B - 一种直升机用发动机进气装置及直升机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直升机用发动机进气装置及直升机。所述直升机用发动机进气装置包括：发动机进气道，其一端与发动机连接；砂尘分离装置，其与发动机安装平台连接，包括一个砂尘分离本体，砂尘分离本体具有内腔及第一风口，内腔内空间为第一进气空间；第一风口与发动机进气道的进气口相隔设置,第一风口与进气口之间的空间为第二进气空间；伸缩连通装置，其与砂尘分离装置连接，伸缩连通装置包括一个伸缩风道，伸缩风道能够运动，从而具有封闭连通位置以及打开位置。当在砂尘环境起降飞行时，通过伸缩风道从而使外部气体自第一进气空间进入，而第一进气空间的气体均为经过砂尘分离装置进行砂尘分离，从而解决了在砂尘环境起降飞行问题。
Description
技术领域
本发明涉及直升机发动机进气技术领域，特别是涉及一种直升机用发动机进气装置及直升机。
背景技术
在现有技术中，直升机的发动机进气装置主要是在发动机压气机进气前配装进气道以及进气道前增加砂尘分离装置。
砂尘分离装置核心为布置大量的涡旋管粒子分离器，当空气经过涡旋管时，砂尘被分离，洁净的空气进入发动机压气机。
现有技术中具有如下缺点：
发动机进气道前增加砂尘分离装置后，发动机进气压损增加，导致功率损失增大，可用功率减少；
砂尘分离装置在结冰环境使用时，仅能满足部分适航标准的30分钟工作能力。随着时间的增加，涡旋管会逐渐结冰，发动机进气压损不断增加，功率损失越来越大，最终，结冰可能堵塞涡旋管，导致发动机熄火；
加热防冰通道长，需大量的引气或供电，发动机功率损失很大。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种直升机用发动机进气装置来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种所述直升机用发动机进气装置包括：
发动机进气道，所述发动机进气道一端与发动机连接；
砂尘分离装置，所述砂尘分离装置与发动机安装平台连接,所述砂尘分离装置包括一个砂尘分离本体，所述砂尘分离本体具有内腔及第一风口，所述内腔内的空间为第一进气空间；
所述第一风口与所述发动机进气道的进气口相对且相隔设置,所述第一风口与所述进气口之间的空间为第二进气空间；
伸缩连通装置，所述伸缩连通装置与所述砂尘分离装置或与所述砂尘分离装置以及所述发动机进气道连接，所述伸缩连通装置包括一个伸缩风道，所述伸缩风道能够运动，从而具有封闭连通位置以及打开位置；其中，
在所述封闭连通位置，所述第一风口与所述进气口通过所述伸缩风道连通，从而使外部气体仅自所述第一进气空间进入所述发动机进气道；
在所述打开位置，外部气体自所述第二进气空间为所述发动机进气道提供气体或外部气体自所述第一进气空间与所述第二进气空间共同为所述发动机进气道提供气体。
优选地，所述伸缩连通装置设置在所述砂尘分离装置的内腔内并与所述砂尘分离装置连接。
优选地，所述伸缩连通装置进一步包括：
驱动装置，所述驱动装置安装在所述砂尘分离装置的内腔，所述驱动装置具有一个输出端；
伸缩机构，所述伸缩机构一端与所述输出端连接，所述伸缩机构的另一端与所述伸缩风道连通；其中，
所述伸缩机构能够在所述驱动装置的驱动下伸缩运动，从而带动所述伸缩风道在所述封闭连通位置以及打开位置之间转换。
优选地，所述驱动装置为电机；
所述伸缩机构包括蜗杆以及驱动支架，所述蜗杆的一端与所述电机的输出端连接；
所述驱动支架安装在所述蜗杆上；
所述伸缩风道安装在所述驱动支架上；其中，
所述电机能够为所述蜗杆提供动力；
所述蜗杆通过所述动力进行旋转，从而带动所述驱动支架进行直线运动。
优选地，所述伸缩连通装置进一步包括：弹性密封唇口，所述弹性密封唇口设置在所述环状风道的一个端面上；弹性密封圈，所述弹性密封圈设置在所述环状风道的另一个端面上；在所述封闭连通位置，所述环状风道的设置有弹性密封唇口的端面抵靠所述进气口，另一个端面与所述砂尘分离装置的内腔的壁面接触。
优选地，所述砂尘分离本体的一个端面为所述第一风口；
所述砂尘分离本体上设置有砂尘分离管以及排砂道；
所述砂尘分离管连通所述砂尘分离本体的壁面；
所述排砂道与所述砂尘分离管连通。
优选地，所述砂尘分离装置进一步包括排砂管，所述排砂管与所述排砂道连通。
优选地，所述砂尘分离装置进一步包括加热防冰唇口，所述加热防冰唇口设置在所述第一风口上。
优选地，所述发动机进气道的进气口为扩口型。
本申请还提供了一种直升机，所述直升机包括发动机以及与所述发动机连接的直升机用发动机进气装置，所述直升机用发动机进气装置为如上所述的直升机用发动机进气装置。
本申请的直升机用发动机进气装置通过伸缩风道来控制，从而能够根据需要而选择外部气体是自第二进气空间进入还是第一进气空间进入。
当在砂尘环境起降飞行时，通过伸缩风道从而使外部气体自第一进气空间进入，而第一进气空间的气体均为经过砂尘分离装置进行砂尘分离，从而解决了在砂尘环境起降飞行问题。
当直升机不在砂尘环境下时，将伸缩风道调至打开位置，大部分外部气体或者全部外部气体由第二进气空间进入发动机进气道，减少了功率损失。
另外，采用这种结构，即使由于冷气使砂尘分离装置中的砂尘分离管结冰，由于可以通过伸缩连通装置进行位置调节，将伸缩风道调节至打开位置，也能够使发动机正常进气，不会由于砂尘分离装置结冰而妨碍发动机的进气。
附图说明
图1是根据本发明第一实施例的直升机用发动机进气装置的结构示意图，其中，伸缩风道位于封闭连通位置。
图2是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的另一结构示意图，其中，伸缩风道位于打开位置。
图3是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的结构剖视示意图，其中，伸缩风道位于封闭连通位置。
图4是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的结构剖视示意图，其中，伸缩风道位于打开位置。
图5是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的发动机进气道的结构示意图。
图6是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的伸缩连通装置的结构示意图。
图7是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的砂尘分离装置的结构示意图。
附图标记：
1 发动机进气道 11 进气口
2 砂尘分离装置 52 驱动装置
21 砂尘分离本体 53 伸缩机构
211 内腔 54 弹性密封唇口
212 第一风口 55 弹性密封圈
3 第一进气空间 221 砂尘分离管
4 第二进气空间 222 排砂道
5 伸缩连通装置 223 排砂管
51 伸缩风道 224 加热防冰唇口
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本发明第一实施例的直升机用发动机进气装置的结构示意图，其中，伸缩风道位于封闭连通位置。图2是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的另一结构示意图，其中，伸缩风道位于打开位置。图3是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的结构剖视示意图，其中，伸缩风道位于封闭连通位置。图4是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置的结构剖视示意图，其中，伸缩风道位于打开位置。图5是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的发动机进气道的结构示意图。图6是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的伸缩连通装置的结构示意图。图7是图1所示实施例的直升机用发动机进气装置中的砂尘分离装置的结构示意图。
如图1至图4所示的直升机用发动机进气装置包括发动机进气道1、伸缩连通装置5以及砂尘分离装置2。
发动机进气道1一端与发动机连接；砂尘分离装置2与发动机安装平台连接,砂尘分离装置2包括一个砂尘分离本体21，砂尘分离本体21具有内腔211及第一风口212，内腔211内的空间为第一进气空间3；第一风口212与发动机进气道1的进气口11相对且相隔设置,第一风口212与进气口11之间的空间为第二进气空间4；伸缩连通装置5与砂尘分离装置2连接，伸缩连通装置5包括一个伸缩风道51，伸缩风道51能够运动，从而具有封闭连通位置以及打开位置；其中，在封闭连通位置(图1及图3所示位置)，第一风口212与进气口11通过伸缩风道51连通，从而使外部气体仅自第一进气空间进入发动机进气道。
在打开位置(图2及图4所示位置)，外部气体自第一进气空间3与第二进气空间4共同为发动机进气道提供气体。
本申请的直升机用发动机进气装置通过伸缩风道来控制，从而能够根据需要而选择外部气体是自第二进气空间进入还是第一进气空间进入。
当在砂尘环境起降飞行时，通过伸缩风道从而使外部气体自第一进气空间进入，而第一进气空间的气体均为经过砂尘分离装置进行砂尘分离，从而解决了在砂尘环境起降飞行问题。
当直升机不在砂尘环境下时，将伸缩风道调至打开位置，大部分外部气体或者全部外部气体由第二进气空间进入发动机进气道，减少了功率损失。
另外，采用这种结构，即使由于冷气使砂尘分离装置中的砂尘分离管结冰，由于可以通过伸缩连通装置进行位置调节，将伸缩风道调节至打开位置，也能够使发动机正常进气，不会由于砂尘分离装置结冰而妨碍发动机的进气。
可以理解的是，在一个备选实施例中，伸缩连通装置与砂尘分离装置以及发动机进气道连接。
可以理解的是，在一个备选实施例中，在打开位置，外部气体自第二进气空间4为发动机进气道提供气体。在该备选实施例中，可以通过砂尘分离装置封闭自身的第一进气空间从而实现。
参见图5，在本实施例中，发动机进气道1上设置有进气道加热装置，通过进气道加热装置能够为进气道加热，从而防止进气道结冰。可以理解的是，该进气道加热装置可以采用发动机引起加热方式或者电加热方式进行加热。
参见图1至图4，在本实施例中，伸缩连通装置5设置在砂尘分离装置2的内腔211内并与砂尘分离装置2连接。将伸缩连通装置5设置在砂尘分离装置2的内腔内，能够节省布局空间，方便布局，且能够防止伸缩连通装置干涉发动机进气。
参见图3、图4及图6，在本实施例中，伸缩连通装置5进一步包括驱动装置52以及伸缩机构53，驱动装置52安装在砂尘分离装置2的内腔，驱动装置52具有一个输出端；伸缩机构53一端与输出端连接，伸缩机构53的另一端与伸缩风道51连通；其中，伸缩机构53能够在驱动装置52的驱动下伸缩运动，从而带动所述伸缩风道51在封闭连通位置以及打开位置之间转换。
具体地，在本实施例中，驱动装置为电机。伸缩机构53包括蜗杆以及驱动支架，蜗杆的一端与电机的输出端连接；驱动支架安装在蜗杆上；伸缩风道安装在驱动支架上；其中，电机能够为蜗杆提供动力；蜗杆通过动力进行旋转，从而带动驱动支架进行直线运动。采用蜗杆驱动的方式，避免了给伸缩连通装置供气、供电和供压等带来的连接困难和可靠性问题。
可以理解的是，伸缩连通装置还可以采用其他方式。例如，伸缩机构采用齿轮齿条的运动方式等。
参见图6，在本实施例中，伸缩连通装置5进一步包括弹性密封唇口54以及弹性密封圈55，弹性密封唇口54设置在伸缩风道51的一个端面上；弹性密封圈55设置在伸缩风道51的另一个端面上；在封闭连通位置，伸缩风道51的设置有弹性密封唇口54的端面抵靠进气口11，另一个端面与砂尘分离装置2的内腔的壁面接触。采用这种方式，能够保证在封闭连通位置，外部气体仅自第一进气空间进入发动机进气道。即所有的外部气体均通过砂尘分离装置进行砂尘分离。
参见图7，在本实施例中，砂尘分离本体21的一个端面为第一风口；砂尘分离本体21上设置有砂尘分离管221、排砂道222以及排砂管223；砂尘分离管221连通砂尘分离本体21的壁面；排砂道222与砂尘分离管221连通。排砂管223与排砂道222连通。
当砂尘分离装置工作时，外部空气自砂尘分离管进入，通过砂尘分离管进行分离，从而将砂尘排入排砂道，并通过排砂道进入排砂管，从而排出。
有利的是，在一个备选实施例中，增加有砂尘收集装置，防止排出的砂尘进入直升机其他部位。
在本实施例中，砂尘分离装置进一步包括加热防冰唇口224，加热防冰唇口224设置在第一风口上。通过设置有该加热防冰唇口224，可以防止直升机在结冰区飞行时，砂尘分离装置由于结冰而丧失性能的情况出现。
在本实施例中，当伸缩连通装置5中的伸缩风道51处于封闭连通位置(图1及图3所示位置)，第一风口212与进气口11通过伸缩风道51连通，即形成了一个发动机进气道、伸缩风道以及砂尘分离装置一体的空间，在该空间中，发动机进气道上设置有加热防冰装置(现有技术)、砂尘分离装置上设置有加热防冰唇口，从而在使用时，能够实时加热该一体的空间，防止该空间结冰，从而影响发动机工作。
有利的是，在一个备选实施例中，发动机进气道的进气口为扩口型。采用这种结构，在直升机前飞时第二进气空间可以带冲压作用，进一步减少发动机功率损失。
本申请还提供了一种直升机，所述直升机包括发动机以及与发动机连接的直升机用发动机进气装置，其中，直升机用发动机进气装置为如上所述的直升机用发动机进气装置。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述直升机用发动机进气装置包括：
发动机进气道(1)，所述发动机进气道(1)一端与发动机连接；
砂尘分离装置(2)，所述砂尘分离装置(2)与发动机安装平台连接,所述砂尘分离装置(2)包括一个砂尘分离本体(21)，所述砂尘分离本体(21)具有内腔(211)及第一风口(212)，所述内腔(211)内的空间为第一进气空间(3)；
所述第一风口(212)与所述发动机进气道(1)的进气口(11)相对且相隔设置,所述第一风口(212)与所述进气口(11)之间的空间为第二进气空间(4)；
伸缩连通装置(5)，在封闭连通位置，所述伸缩连通装置(5)与所述砂尘分离装置(2)以及所述发动机进气道连接，所述伸缩连通装置(5)包括一个伸缩风道(51)，所述伸缩风道(51)能够运动，从而具有封闭连通位置以及打开位置；其中，
在所述封闭连通位置，所述第一风口(212)与所述进气口(11)通过所述伸缩风道(51)连通，从而使外部气体仅自所述第一进气空间进入所述发动机进气道；
在所述打开位置，外部气体自所述第二进气空间(4)为所述发动机进气道提供气体。
2.如权利要求1所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述伸缩连通装置(5)设置在所述砂尘分离装置(2)的内腔(211)内并与所述砂尘分离装置(2)连接。
3.如权利要求2所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述伸缩连通装置(5)进一步包括：
驱动装置(52)，所述驱动装置(52)安装在所述砂尘分离装置(2)的内腔，所述驱动装置(52)具有一个输出端；
伸缩机构(53)，所述伸缩机构(53)一端与所述输出端连接，所述伸缩机构(53)的另一端与所述伸缩风道(51)连通；其中，
所述伸缩机构(53)能够在所述驱动装置(52)的驱动下伸缩运动，从而带动所述伸缩风道(51)在所述封闭连通位置以及打开位置之间转换。
4.如权利要求3所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述驱动装置为电机；
所述伸缩机构(53)包括蜗杆以及驱动支架，所述蜗杆的一端与所述电机的输出端连接；
所述驱动支架安装在所述蜗杆上；
所述伸缩风道安装在所述驱动支架上；其中，
所述电机能够为所述蜗杆提供动力；
所述蜗杆通过所述动力进行旋转，从而带动所述驱动支架进行直线运动。
5.如权利要求4所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述伸缩连通装置(5)进一步包括：
弹性密封唇口(54)，所述弹性密封唇口(54)设置在所述伸缩风道(51)的一个端面上；
弹性密封圈(55)，所述弹性密封圈(55)设置在所述伸缩风道(51)的另一个端面上；
在所述封闭连通位置，所述伸缩风道(51)的设置有弹性密封唇口(54)的端面抵靠所述进气口(11)，另一个端面与所述砂尘分离装置(2)的内腔的壁面接触。
6.如权利要求1至5中任意一项所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述砂尘分离本体(21)的一个端面为所述第一风口；
所述砂尘分离本体(21)上设置有砂尘分离管(221)以及排砂道(222)；
所述砂尘分离管(221)连通所述砂尘分离本体(21)的壁面；
所述排砂道(222)与所述砂尘分离管(221)连通。
7.如权利要求6所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述砂尘分离装置进一步包括排砂管(223)，所述排砂管(223)与所述排砂道(222)连通。
8.如权利要求6所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述砂尘分离装置进一步包括加热防冰唇口(224)，所述加热防冰唇口(224)设置在所述第一风口上。
9.如权利要求1所述的直升机用发动机进气装置，其特征在于，所述发动机进气道的进气口为扩口型。
10.一种直升机，其特征在于，所述直升机包括发动机以及与所述发动机连接的直升机用发动机进气装置，所述直升机用发动机进气装置为如权利要求1至9中任意一项所述的直升机用发动机进气装置。
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2017
- 2017-06-28 CN CN201710504473.9A patent/CN107120193B/zh active Active
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|---|
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107120193A (zh) | 2017-09-01 |
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