航空发动机密封(航空发动机密封装置设计)

海潮机械 2023-02-07 13:28 编辑:admin 88阅读

1. 航空发动机密封装置设计

气门和气门座圈,汽油机的火花塞,柴油机的喷油器等。活塞环槽和活塞环的积碳影响有:(1)活塞环与气缸壁贴合而影响气缸密封,降低功率; 漏气就用活塞气环.漏油就用活塞油环呀。

2. 航空密封件

陕西燎原液压股份有限公司位于陕西城固县汉江路18号,主营液压元件,其他其他元件叉等。

坐落于陕西省汉中市洋县马畅镇的燎原机械厂,主要生产飞机起落架。后来,企业搬迁至城固县。燎原机械厂创建于1966年,是愿国家航空部直属军工企业。当时为了保密,把建厂的工地叫307工地,工厂建成后,人们也叫“307厂”。此后,307厂更名为隶属于中国航空工业第二集团公司的陕西燎原航空机械制造公司。2007年,中航二集团将所属湖南湘陵机器厂和陕西燎原航空机械制造公司进行重组,在雷锋故里长沙望城经济开发区成立中航飞机起落架集团有限责任公司。钙公司主要从事军民用飞机起落架系统,飞行器着陆装置及液压附件,航空密封件、全机附件及地面设备的研发、设计、制造、试验及售后服务。近年来,公司陆续承担了国家全系列军机起落架系统、ARJ21转包、大型水陆两栖飞机蛟龙600、通用飞机海鸥300、小鹰500、教练机、无人机等起落架项目。

3. 航空发动机紧固件

 最经常更换的维修耗材就是铆钉,因为飞机的整个外部都是用铆钉和其它的连接件进行连接的,所以经常在飞行的时候,铆钉经过磨损或者是振动导致的松动脱落,这种情况就要重新更换铆钉,其次是连接线,因为一个飞机有好几万个零件,基本上都是用的连接线连接的,还有维修耗材主要是润滑油和润滑脂

4. 航空发动机密封装置设计原理

这个的基本原理就是:0号和1号(注满油脂)密封圈(皮碗)用来防止海水进入尾轴管。艉轴管中注满用于润滑冷却的滑油,而2.3.4号密封圈防止油从轴系前后溢出。这时候船外的海水压力作用在0号和1号密封圈上,因为皮碗的开口朝外,所以海水的压力会牢牢的把皮碗压在轴上,这样虽然密封效果更好,但是会加剧密封圈的磨损(尾密封的密封圈更换很困难),为此我们会在尾轴管中加压来尽量平衡外部压力(加压不能过大,压力过大油会溢出)。加压的方式我们一般采用设置重力油柜

但是对于吃水较深,变化较大的船舶恒定的压力并不能满足我们的要求,我们还会设置高低位重力油柜或者带气压调节的充气密封系统。

5. 航空发动机构造

常见的星形发动机有5个、7个、9个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。

气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。

6. 航空发动机密封技术

地球大气组成和民航飞机飞行高度

地球的大气组成很复杂,总的来讲,可以分成五部分,自底向上,分别是对流层、平流层、中间层、热层和散逸层,每层的大气高度和大气现象,以及人类活动,它们之间实际上并没有严格的分界线,不同的纬度各层的高度也不一样。

其中主要影响人类生产生活的就是我们生活的对流层,这里几乎产生所有我们常说的天气现象。在对流层中,贴近地面的部分存在一层我们称之为行星分界层的,这就是我们在外太空大致可以看见的地球表面,也可以算地球直径的组成部分之一。而民航飞机飞行的万米高空,就是距离地面10公里的高空,这里通常就是我们所说的对流层顶部。

民航飞机

平流层的海拔高度与纬度是有很大关系,并不能一概而论,通常低纬度地区平均在16~18千米以上,中纬度地区平均在10~12千米以上;高纬度地区平均在8~9千米以上。但总的来说,民航飞机飞行在万米高空,也没有毛病,世界上大部分国家都处在中纬度区域。

平流层因为气流平稳,不存在大气上下对流;较少的水汽和尘埃,能见度非常高;基本没有鸟禽可以在这个高度飞行等诸多优点,非常适合民航飞机的飞行,而不容易产生颠簸,有利于乘客保证乘客舒适的飞行体验和保障飞行安全,同时飞机造成的噪声污染小。

对流层顶部

简单理解就是,除了飞机的起飞和降落过程,飞机通常大部分时间都是在云上飞行,这里大气稀薄,人类如果直接暴露在该环境下,很快就会窒息死亡。但飞机不一样,通常的民航飞机,机舱实际上也并非严格密闭。

飞机的空气循环机系统

飞机的组成非常的精密,毕竟使得这么一个庞然大物在万米的高空中安全的飞行,不是一件马虎的事情,尽管飞机的事故率在所有交通工具中属于比较低的。但一旦发生事故,造成的伤亡也是最大的,几乎很难有人能从出事的飞机上幸存。

空气循环机系统

为保证机舱内氧气供应正常,民航飞机从一开始就有了一个被称为空气循环机的重要系统,发展到在今天,只要飞机运行正常,你吸入的通过这个系统的空气,甚至比通过自家的空调更加干净舒适。

飞机空气循环原理

具体的过程就不说了,简单来说,这个系统要做的就是:通过发动机将稀薄的大气吸入,用压气机加压后分配给系统中的空调组件,然后一系列的降温混合等操作。最后通过飞机两边的天花板中的管道,将舒适(较冷)的空气放入客舱,供给乘客呼吸,最后从两侧的底部格栅中流出,形成一个循环系统。

飞机通气孔

一般来说,对流层的顶部,尽管空气已经很稀薄了,但空气中氧气的占比,与低层大气相比变化并不大,仍然是21%左右,这也是发动机能正常点火工作的重要原因。因为整个空气都是经发动机流入的,空气循环机的功率属于发动机的部分分配,它的正常工作,也就依赖于发动机的正常工作了。

飞机真缺氧了怎么办?

一般来说,乘客是不用太担心高空缺氧的问题了,但也有意外。如果飞机意外遇到异常天气,或者其他突发情况,导致发动机不正常,或者是需要满功率工作时,或者空气循环机本身的故障,或者加压系统的失灵等等可能的意外,空气循环机就无法得到充足的空气,就会导致机舱内缺氧。

历史上有过一次著名的因机舱缺氧造成的空难——即太阳神航空522号班机空难。根据后来的调查报告,在事故发生前,空调系统因为故障而进行维修,飞机相关工程师做完机舱加压测试后,忘记把加压掣从“手动模式”变回“自动模式”,同时正副机长都对此也未有察觉

正常情况下,飞机的加压系统在自动模式下可以为飞机适时地加压,而防止机舱内空气稀薄导致缺氧。但太阳神航空522号实际上不是处在了自动模式了,机长也未有察觉,后来飞机机舱失压,飞机也就没有及时地加压。但机长还以为“自动模式”,错误地以为加压系统应该正常,转而认为是空调系统的问题,没有及时手动为机舱加压,缺氧情况下机长很快也昏昏欲睡过去。

氧气袋

尽管在飞机机舱失压情况下,飞机内隐藏悬挂的氧气袋及时地派上了用场,但氧气袋最多只能提供给乘客十几分钟的量,最终乘客也几乎因缺氧而昏昏欲睡。飞机在机长昏睡的情况下,以自动模式在希腊上空盘旋直至油量耗尽,飞机坠毁,导致机上无一人幸免。

总之,真正发生机舱缺氧了,只有相信机长和机组成员了,不要惊慌,因为你慌了也没用,甚至引发更大的灾难,不慌还有生的可能,所谓生死有命,富贵在天了。

7. 航空发动机封严结构

WS-15全称涡扇15“峨眉” 涡扇发动机,是为我国第五代战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机,主要用于第五代双发隐身战斗机歼-20。由606所、624所、614所、410厂、430厂和113厂等单位专家组织研制,在2006年5月首次台架运转试车成功。

加力推力:161865-181373N

中间推力:10522daN

加力耗油率:1.98kg/daN/h

中间耗油率:0.67kg/daN/h

推重比:9.7-10.87

空气流量:138kg/s

涵道比:0.25

总增压比:30.5

涡轮进口温度:1850K

最大直径:1.02m

长度:5.05m

质量:1633.7kg。

按照飞机任务要求,“峨眉”航空发动机在循环参数选择上采用较高的涡轮进口温度、中等总增压比和比较低的涵道比。采用的新技术主要有损伤容限和高效率的宽弦叶片、三维粘性叶轮机设计方法、整体叶盘结构的风扇和压气机、单晶气冷涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、刷式封严、树脂基复合材料外涵机匣、整体加力燃烧室设计、陶瓷基复合材料喷管调节片、三元矢量喷管和具有故障诊断和状态监控能力的双余度全权数字电子控制系统。发动机由10个单元体组成。

结构系统

进气口:

进气口采用全钛结构环形进气机匣,带18个可变弯度的进口导流叶片,其前部为径向支板,后部为可调部分, 前缘则以来自高压压气机的空气防冰。

风扇:

风扇采用3级轴流式宽弦实心钛合金风扇叶片,第1级风扇叶片采用宽弦设计,风扇叶片可拆换,带有中间凸台。第2和第3级风扇为用线性摩擦焊技术焊接成的整体叶盘结构。风扇机匣是整环结构,风扇转子作成可拆卸的,即第2级盘前、后均带鼓环,分别与第1、3级盘连接。增压比约为4.01。3级静子和转子均为三维流设计。

高压压气机:

高压压气机采用6级轴流设计,增压比7.16。前3级转子为整体叶盘结构,是在锻坯上用电化学加工出来的。后3级转子叶片通过燕尾形榫头与盘连接。前3级定子叶片材料为钛合金。转子为电子束焊和螺栓连接的混合结构,采用三维流技术设计。定子部分进口导流叶片和第1、2级静子叶片为可调,前3级盘用高温钛合金制成,第2级盘前、后均带鼓环,分别与第1、3级盘连接。第 4~ 6级盘由镍基高温合金粉末冶金制成,用电子束焊焊为一体,用长螺栓前与第3级盘连在一起。钛合金整体中介机匣和对开的压气机机匣,设有孔探仪窥孔,用以观察转子和其他部件。

燃烧室:

燃烧室采用短环燃烧室,火焰筒采用激光打孔的多孔结构进行冷却,火焰筒为整体双层浮壁结构,外层为整体环形壳体,采用双通路喷嘴,燃油经22个双锥喷嘴和22个小涡流杯喷出并雾化,实现无烟燃烧,具有均匀的出口温度场。

高压涡轮:

高压涡轮采用单级轴流式,采用国内第三代单晶涡轮叶片材料、隔热涂层和先进冷却结构。单级轴流式,不带冠,采用气膜冷却加冲击冷却方式。转子叶片和导向器叶片材料均为国内第三代单晶材料,叶身上有物理气相沉积的隔热涂层。机匣内衬扇形段通过冷却空气进行叶尖间隙控制。转子叶片和导向器可单独更换。涡轮部件采用单元体结构设计 ,由涡轮转子、导向器、涡轮机匣、涡轮后机匣和轴承机匣等五个组件组成。

低压涡轮:

低压涡轮采用单级轴流式,与高压转子对转,空心气冷转子叶片,带冠。转子叶片均可单独更换,导向器叶片可分段更换。仍然采用了低压涡轮导向器。低压涡轮轮盘中心开有大孔,以便安装高压转子的后轴承。

加力燃烧室:

加力燃烧室采用整体式,采用径向火焰稳定器,火焰稳定器由1圈“V”形中心火焰稳定器与36根径向稳定器组成。径向稳定器用风扇空气冷却,加力筒体采用阻燃钛合金以减轻重量,筒体内作有隔热套筒,两者间的缝隙中流过外涵空气对筒体进行冷却,中心环形火焰稳定器沿圆周做成12段,可以自由膨胀,整套火焰稳定器可以在发动机装在飞机上的条件下进行更换。

尾喷管:

尾喷管采用全程可调收敛、扩张三元矢量喷管—在俯仰方向可作±10°偏转。从+10°到-10°的行程中只需1.5秒钟。用于调整飞机俯仰飞行姿态。装有先进的陶瓷基复合材料的尾喷管调节片。

控制系统:

控制系统采用推力和矢量由双余度全权限数字电子控制系统控制(FADEC),按风扇转速和核心机压比调节发动机工作,有故障隔离功能。