陶瓷基复合材料火焰筒连接装置、航空发动机和飞行器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115264536A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202110479983.1(22)申请日2021.04.30(71)申请人中国航发商用航空发动机有限责任公司地址200041上海市闵行区莲花南路3998号(72)发明人王西杨眉许璠璠鲍凌云(74)专利代理机构上海弼兴律师事务所31283专利代理师杨东明罗洋(51)Int.Cl.F23R3/60(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称陶瓷基复合材料火焰筒连接装置、航空发动机和飞行器(57)摘要本发明公开了一种陶瓷基复合材料火焰筒连接装置、航空发动机和飞行器，陶瓷基复合材料火焰筒连接装置包括至少一个筒环、至少一个帽罩和若干个卡扣部件，若干个卡扣部件的一端分别通过紧固件连接于帽罩的两侧，若干个卡扣部件的另一端向外延伸并沿相对方向弯折，以使帽罩的端面与若干个卡扣部件之间形成有活动腔，筒环的端部具有沿其径向方向向外延伸的凸起部，活动腔套设于凸起部，使得凸起部在活动腔内活动并限制凸起部脱离出活动腔，筒环的材料为陶瓷基复合材料。使得帽罩通过卡扣部件对筒环实现轴向和径向的装配定位，通过活动腔实现筒环在各个方向具有位移空间，在热态下有效降低了筒环所受应力，降低失效风险，大大提高了使用寿命。CN115264536ACN115264536A权利要求书1/1页1.一种陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，其包括至少一个筒环、至少一个帽罩和若干个卡扣部件，若干个所述卡扣部件的一端分别通过紧固件连接于所述帽罩的两侧，若干个所述卡扣部件的另一端向外延伸并沿相对方向弯折，以使所述帽罩的端面与若干个所述卡扣部件之间形成有活动腔，所述筒环的端部具有沿其径向方向向外延伸的凸起部，所述活动腔套设于所述凸起部，使得所述凸起部在所述活动腔内活动并限制所述凸起部脱离出所述活动腔，所述筒环的材料为陶瓷基复合材料。2.如权利要求1所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，所述凸起部包括第一凸起部和第二凸起部，所述第一凸起部和所述第二凸起部分别位于所述筒环的两侧并沿相反的方向向外延伸；所述第一凸起部和所述第二凸起部在所述活动腔能够沿所述筒环的轴向、径向以及周向上移动。3.如权利要求1所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，所述陶瓷基复合材料火焰筒连接装置还包括弹性封严圈，所述弹性封严圈位于所述活动腔内，且所述弹性封严圈压设于所述卡扣部件与所述筒环之间并对所述卡扣部件和所述筒环施加径向作用力。4.如权利要求1所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，所述帽罩的端部具有凸出段，所述筒环的端部具有凹槽，所述凸出段嵌设于所述凹槽内以实现沿所述筒环的周向上的限位作用。5.如权利要求4所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，所述凸出段和所述凹槽的表面形状均呈弧形，且所述凸出段与所述凹槽相匹配接触。6.如权利要求1所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，多个所述卡扣部件沿所述帽罩的周向上连续不间断地设置于所述帽罩，且所述卡扣部件通过螺栓可拆卸地连接于所述帽罩上。7.如权利要求1所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，在相邻的两个所述卡扣部件中，其中一个所述卡扣部件具有向外延伸的伸出段，另一个所述卡扣部件具有向内凹陷的避让段，所述伸出段伸入所述避让段内并与所述避让段的内壁面相互贴合抵靠。8.如权利要求7所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置，其特征在于，所述伸出段的顶端与所述避让段的槽底之间具有间隙。9.一种航空发动机，其特征在于，其包括如权利要求1‑8中任意一项所述的陶瓷基复合材料火焰筒连接装置。10.一种飞行器，其特征在于，其包括如权利要求9所述的航空发动机。2CN115264536A说明书1/5页陶瓷基复合材料火焰筒连接装置、航空发动机和飞行器技术领域[0001]本发明涉及一种陶瓷基复合材料火焰筒连接装置、航空发动机和飞行器。背景技术[0002]随着先进航空发动机性能设计指标要求越来越高，燃烧室进出口温度不断提高，传统的高温合金材料往往暴露出其耐温能力不足的问题，需采用复杂的气膜冷却系统以降低其服役温度。大量冷却气体的引入又会使得燃烧不充分，造成有害气体的排放，污染环境，降低发动机的热效率。[0003]目前主流发动机的火焰筒为高温合金材料，长期许用温度在1000℃以下，因此需要大量冷却空气对其壁面进行冷却设计。随着对发动机推力的要求越来越高，火焰筒需要承受的温度逐渐升高，高温合金已经不能满足相应的环境使用需求。SiCf/SiC复合材料作为一种陶瓷基复合材料，具有耐高温、低密度(约为高温合金的1/3)、抗氧化等特点，长期许用温度可达到1200℃。其作为燃气涡轮发动机的燃烧室火焰筒结构材