可變擴散器葉片的制作方法
【專利說明】可變擴散器葉片 技術(shù)背景
[0001] 本公開設(shè)及飛機環(huán)境控制系統(tǒng)。更具體來說，本公開設(shè)及一種用于機艙空氣壓縮 機中的可變擴散器的葉片。
[0002] 在飛機的環(huán)境控制系統(tǒng)中使用空氣循環(huán)機來調(diào)節(jié)傳送到飛機機艙的空氣。調(diào)節(jié)后 的空氣是處于合乎飛機乘客的舒適和安全需要的溫度、壓力和濕度下的空氣。在地面上或 地面附近，周圍空氣溫度和/或濕度常常足夠高，W致于必須作為調(diào)節(jié)過程的一部分將空 氣加W冷卻，然后再傳送到飛機機艙。在飛行高度上，周圍空氣常常比所需空氣要冷得多， 但是所處的壓力過低，W致于必須作為調(diào)節(jié)過程的一部分將空氣壓縮到可接受的壓力。在 飛行高度上壓縮周圍空氣會充分加熱所得的加壓空氣，W致于必須將其加W冷卻，即使在 周圍空氣溫度很低的情況下也是如此。因此，在大多數(shù)狀況下，必須通過空氣循環(huán)機將熱量 從空氣中去除，然后再將空氣傳送到飛機機艙。
[0003] 機艙空氣壓縮機可W用來壓縮空氣，W便在環(huán)境控制系統(tǒng)中使用。機艙空氣壓縮 機包括用W驅(qū)動壓縮機區(qū)段的馬達，所述壓縮機區(qū)段又會壓縮流過機艙空氣壓縮機的空 氣?？勺償U散器也定位于機艙空氣壓縮機中?？勺償U散器具有多個葉片，運些葉片被構(gòu)型 成圍繞一個點樞轉(zhuǎn)，W便改變相鄰葉片之間的間隙的尺寸，從而改變穿過可變擴散器的空 氣流量?？勺償U散器上的多個葉片被保持在護罩與墊板之間。通常在護罩與葉片之間W及 護罩與墊板之間提供較小空隙，運可W使葉片自由浮動。在不穩(wěn)定的氣流狀況下，如果葉片 自由浮動，那么葉片可能抖動、振動或共振。運可W導(dǎo)致葉片與護罩之間W及葉片與墊板之 間的明顯磨損，并且也可W導(dǎo)致葉片的故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種用于可變擴散器的葉片包括主體，所述主體具有：入口末端和出口末端；前 表面，其從所述入口末端延伸到所述出口末端；后表面，其與所述前表面相對并且從所述入 口末端延伸到所述出口末端；第一表面，其從所述入口末端延伸到所述出口末端；W及第 二表面，其與所述第一表面相對并且從所述入口末端延伸到所述出口末端。所述葉片還包 括：第一空腔，其處于所述葉片的所述第一表面上且鄰近所述入口末端；第二空腔，其處于 所述葉片的所述第一表面上且鄰近所述出口末端；第=空腔，其處于所述葉片的所述第二 表面上且鄰近所述入口末端；W及第四空腔，其處于所述葉片的所述第二表面上且鄰近所 述出口末端。 陽0化]附圖簡述 圖1是空氣壓縮機的橫截面圖。
[0006] 圖2是可變擴散器的透視剖面圖。
[0007] 圖3A是來自可變擴散器的葉片的前視平面圖。
[0008] 圖3B是圖3A中所看到的葉片的后視平面圖。
[0009] 圖3C是圖3A中所看到的葉片沿著圖3A的線3C-3C截取的橫截面圖。
[0010] 圖4A是可變擴散器中處于護罩與墊板之間的現(xiàn)有技術(shù)葉片的橫截面圖。
[0011] 圖4B是在可變擴散器中處于護罩與墊板之間的根據(jù)本公開的葉片的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0012] 圖1是空氣壓縮機10的橫截面圖?？諝鈮嚎s機10包括馬達12、壓縮機區(qū)段14、 可變擴散器16W及連桿18。圖1中還展示了軸線A。馬達12驅(qū)動空氣壓縮機10中的壓 縮機區(qū)段14?？諝鈱⑦M入壓縮機區(qū)段14中，然后流過可變擴散器16,然后再離開壓縮機區(qū) 段14。連桿18延伸穿過空氣壓縮機10,并且W軸線A為中屯、。馬達12和壓縮機區(qū)段14 安裝到連桿18。馬達12將驅(qū)動連桿18,并且使連桿18旋轉(zhuǎn)，連桿18又將使壓縮機區(qū)段14 旋轉(zhuǎn)。
[0013] 馬達12包括馬達殼體20、馬達轉(zhuǎn)子22W及馬達定子24。馬達殼體20環(huán)繞馬達 轉(zhuǎn)子22和馬達定子24。馬達12是電動馬達，其中馬達轉(zhuǎn)子22設(shè)置于馬達定子24內(nèi)。馬 達轉(zhuǎn)子22可圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)。馬達轉(zhuǎn)子22安裝到連桿18,W便驅(qū)使連桿18在空氣壓縮機 10中旋轉(zhuǎn)。
[0014] 壓縮機區(qū)段14包括壓縮機殼體30、壓縮機進氣口 32、壓縮機排氣口 34W及壓縮 機轉(zhuǎn)子36。壓縮機殼體30包括形成壓縮機進氣口 32的風(fēng)道和形成壓縮機排氣口 34的風(fēng) 道。壓縮機進氣口 32將空氣吸入到壓縮機區(qū)段14中。定位于壓縮機殼體30中的是壓縮 機轉(zhuǎn)子36。壓縮機轉(zhuǎn)子36由馬達12驅(qū)動，并且安裝于連桿18上，W便與連桿18 -起圍繞 軸線A旋轉(zhuǎn)。通過壓縮機進氣口 32吸入到壓縮機區(qū)段14中的空氣由壓縮機轉(zhuǎn)子36壓縮。 然后使壓縮機空氣穿過可變擴散器16,然后再通過壓縮機排氣口 34離開壓縮機區(qū)段14。
[0015] 可變擴散器16包括護罩40、葉片42、墊板44、安裝板46、緊固件48、樞轉(zhuǎn)銷50、驅(qū) 動環(huán)52、驅(qū)動銷54W及擴散器致動器56?？勺償U散器16的護罩40可W附接到壓縮機殼體 30。葉片42定位于護罩40與墊板44之間。利用安裝板46保持墊板44靠在葉片42上。 緊固件48延伸穿過安裝板46、墊板44、葉片42W及護罩40中的開口。葉片42定位于護 罩40與墊板44之間，從而使得葉片42與護罩40之間W及葉片42與墊板44之間存在較 小空隙。
[0016] 樞轉(zhuǎn)銷50在葉片42中的開口與護罩40中的開口之間延伸。葉片42可W圍繞樞 轉(zhuǎn)銷50旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動環(huán)52定位成鄰近護罩40。驅(qū)動銷54從驅(qū)動環(huán)52穿過護罩40延伸到 葉片42的狹槽中。驅(qū)動環(huán)52可W與擴散器致動器56-起圍繞軸線A旋轉(zhuǎn)。當(dāng)驅(qū)動環(huán)52 旋轉(zhuǎn)時，接合于葉片42的狹槽中的驅(qū)動銷54將拖動葉片42,并且使葉片42圍繞樞轉(zhuǎn)銷50 旋轉(zhuǎn)。葉片42的運種移動將改變相鄰葉片42之間的間隙，從而改變在葉片42之間流動的 空氣量。
[0017] 改變在葉片42之間流動的空氣量會允許可變擴散器16用于不同的設(shè)置中。首 先，當(dāng)飛機定位于地面上時，被吸入到可變擴散器16中的空氣通常處于適合在機艙中使用 的壓力。因此，葉片42可W定位成允許空氣流過可變擴散器16,而不會壓縮空氣?；蛘?，當(dāng) 飛機在飛行中時，被吸入到可變擴散器16中的空氣通常處于不適合在機艙中使用的較低 壓力。因此，葉片42可W定位成壓縮流過可變擴散器16的空氣，然后再將其送到環(huán)境控制 系統(tǒng)。
[0018] 圖2是可變擴散器16的透視剖面圖?？勺償U散器16包括護罩40、葉片42、緊固件 48、樞轉(zhuǎn)銷50、驅(qū)動環(huán)52W及驅(qū)動銷54。每個葉片42包括入口末端60、出口末端62、第一 表面64、第二表面66、前表面68、后表面70、第一孔80、第二孔82、第=孔84、第一凹槽86、 第二凹槽88、狹槽90、第一空腔100、第二空腔102、第=空腔104(圖2中未展示）、第四空 腔106(圖2中未展示）、第一切口 110、第二切口 112、第S切口 114(圖2中未展示）W及 第四切口 116(圖2中未展示）。
[0019] 可變擴散器16包括定位于護罩40上的葉片42。緊固件48延伸穿過安裝板（圖 2中未展示）、墊板（圖2中未展示）、葉片42W及護罩40,W便將葉片42保持在墊板與護 罩40之間。樞轉(zhuǎn)銷50延伸穿過葉片42和護罩40,從而使得葉片42可W圍繞樞轉(zhuǎn)銷50旋 轉(zhuǎn)。驅(qū)動環(huán)52定位成鄰近護罩40,并且具有向上延伸W便與護罩40的鄰接葉片42的表面 齊平的扣環(huán)。驅(qū)動銷54從驅(qū)動環(huán)52延伸到葉片42中，W便接合葉片42。驅(qū)動環(huán)52可W 旋轉(zhuǎn)，從而致使驅(qū)動銷54使葉片42旋轉(zhuǎn)。
[0020] 葉片42可樞轉(zhuǎn)地定位于可變擴散器16中。每個葉片42包括相對于可變擴散器 16徑向向內(nèi)定位的入口末端60W及相對于可變擴散器16徑向向外定位的出口末端62。每 個葉片42也包括從入口末端60延伸到出口末端62的第一表面64和第二表面66。第一表 面64鄰接墊板（圖2中未展示），并且第二表面64鄰接護罩40。每個葉片42也包括從入 口末端60延伸到出口末端62的前表面68和后表面70。前表面68相對于可變擴散器16 面向徑向向內(nèi)方向，并且后表面70相對于可變擴散器16面向徑向向外方向。
[0021] 每個葉片42包括從第一表面64延伸到第二表面66的第一孔80和第二孔82。第 一孔80接收一個緊固件48,并且第二孔82接收一個緊固件48。第一孔80和第二孔82的 尺寸被設(shè)定為使得第一孔80和第二孔82不會限制葉片42在其樞轉(zhuǎn)時的移動。許多支柱 也可W定位于第一孔80和第二孔82中。所述支柱附接到護罩40,并且在葉片42上方延伸 很小的距離，從而使得墊板不會抵靠在葉片42上。運允許葉片42與護罩40之間W及葉片 42與墊板之間存在較小空隙。
[0022] 每個葉片42也包括從第一表面64延伸到第二表面66的第=孔84。第=孔84的 尺寸被設(shè)定來接收樞轉(zhuǎn)銷50。葉片42在樞轉(zhuǎn)銷50上樞轉(zhuǎn)。每個葉片42還包括第一凹槽 86、第二凹槽88W及狹槽90。第一凹槽86定位于葉片42的第一表面64上。第二凹槽88 定位于葉片42的第二表面66上。第二凹槽88定位于狹槽90周圍。狹槽90從第二表面 66向葉片42中延伸一定距離。狹槽90的尺寸被設(shè)定W便可滑動地接合驅(qū)動銷54。當(dāng)驅(qū) 動環(huán)52旋轉(zhuǎn)時，驅(qū)動銷54可W滑過狹槽90,從而使葉片42圍繞樞轉(zhuǎn)銷50旋轉(zhuǎn)。
[0023] 每個葉片42還包括第一空腔100、第二空腔102、第S空腔104W及第四空腔106。 第一空腔100和第二空腔102定位于第一表面64上。第=空腔104和第四空腔106定位 于第二表面66上。第=空腔104和第四空腔106并未展示于圖2中，因為第=空腔104是 在面向護罩40的第二表面66上定位于第一空腔100下方，并且第四空腔106是在面向護 罩40的第二表面66上定位于第二空腔102下方。葉片42還包括第一切口 110、第二切口 112、第=切口 114和第四切口 116。第一切口 110處于第一表面64上，并且從前表面68延 伸到第一空腔100。第二切口 112處于第一表面64上，并且從前表面68延伸到第二空腔 102。第=切口 114處于第二表面66上，并且從后表面70延伸到第=空腔104。第四切口 116處于第二表面66上，并且從后表面70延伸到第四空腔106。第=切口 114和第四切口 116并未展示于圖2中，因為它們定位于面向護罩40的第二表面66上。
[0024] 在葉片42上包括第一空腔100、第二空腔102、第S空腔104W及第四空腔106,W 便使葉片42加載成靠在墊板（圖2中未展示）上，從而防止葉片42抖動、