航發科普
中介機匣——發動機的骨架
來源:中國航發航材院       發布時間:2019-04-15

  在航空發動機中,中介機匣是發動機最重要的承力構件,相當于人體的骨架,直接影響著航空發動機的性能,需要具有高可靠性和長壽命。鑄造鈦合金中介機匣對現代航空發動機不可或缺,目前世界上只有少數國家掌握了中介機匣整體鑄造技術。

“C位”出道

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  中介機匣位于航空發動機中部、風扇機匣和高壓壓氣機之間,是發動機的連接和過度通道,在發動機與飛機吊裝的心臟部位,是發動機最重要的承力結構。

  發動機的推力主要通過中介機匣、主推力安裝節和輔助推力安裝節傳遞到飛機上,其中,中介機匣承受著發動機的整體重量、振動、機動過載、四個自由度的復雜受力。因此,中介機匣需要與高壓壓氣機、低壓壓氣機、支點軸承座等部件緊密結合,研制要求很高。

強健體魄

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  中介機匣具有尺寸大、結構復雜、壁薄、面積大的結構特點,制造難度非同一般,傳統的制造方法是將復雜結構分解為十幾或幾十個較為簡單的結構件進行制造,再采用焊接或鉚接等方式連接成整體結構。由此制造的中介機匣結構鋼性較低,大量焊縫和鉚釘增加了結構重量,制造過程質量控制難度大而且復雜,制造周期長。

  如今,采用鈦合金精密鑄造技術能夠實現中介機匣復雜結構的一次完整成形,不僅能減輕結構重量,還可以顯著提高結構剛性,簡化加工裝配過程。

是“暖男” 也是“硬漢”

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  中介機匣需要在高溫、高壓下工作,環境異??量?。在發動機工作過程中,機匣軸向載荷在10噸左右,最高溫度載荷150℃左右,主要承受機動載荷、氣動載荷和溫度載荷等三種載荷,機動載荷的最大時刻是在飛機起飛和最大爬升狀態;氣動載荷主要是支點軸承和安裝邊的氣體軸向力;溫度載荷主要是中介機匣內外涵氣流和滑油腔的溫度載荷,溫度在110℃-150℃之間。 

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