一種自適應慣性粒子分離器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種自適應慣性粒子分離器，包括外殼、流道和氣缸，所述流道設置在所述外殼內部，所述氣缸安裝在所述外殼上，所述氣缸的傳動桿穿過所述外殼與所述流道壁連接，所述流道壁為可變形結構。本實用新型能夠根據不同環境下不同尺寸的塵砂顆粒調整流道形狀，提高了直升機的適應性，擴展了直升機執行任務的范圍。
【專利說明】
一種自適應慣性粒子分離器
技術領域
[0001]本實用新型涉及直升機制造技術領域，尤其是一種自適應慣性粒子分離器。
【背景技術】
[0002]直升機具有機動靈活、隱蔽性好、生存能力強等特點，能承擔別的交通工具難以甚至是不能實現的任務，在軍事作戰、民用生活中都起到了不可替代的作用。比如，直升機可以在無準備的場地、山區或者沙漠地面上，執行起重、運輸、營救或者偵查與動機等任務，要求接近地面懸停、起飛和著陸，也可以再海面上懸停和飛行。由于這個原因，直升機就有著比其他類型飛機嚴重的多的環境影響問題。
[0003]在飛機上，發動機是一個非常重要而又容易損壞的構件，必須防止有害環境對它的侵害。在各種環境效應中，沙塵環境是一個不可忽略的環境因素。一般視0.0Imm?1.0mm的粒子為砂子，0.0OOlmm-0.0 Imm的粒子為粉塵。塵砂被發動機吞咽所造成的主要惡果是:壓氣機葉片磨蝕及由此產生的發動機性能惡化，即功率下降、油耗率增加，最終導致發動機的使用壽命縮短。因此，各種凈化進氣被廣泛應用在直升機上，如過濾器、隔柵粒子分離器、旋風粒子分離器、管式粒子分離器、慣性粒子分離器等。其中，慣性粒子分離器由于其結構簡單、重量輕、流動損失小等優點，常用于高速氣流通道入口。
[0004]當含有固體沙粒的流體通過拐彎的流動通道時，粒子由于它的慣性，總是從彎曲通道曲率中心的位置離心移動(或按原來的直線方向運動)。這樣，就有可能躍過流線，把分散在流體內的塵砂顆粒收集起來并從系統中排除出去。
[0005]所能分離出的粒子的尺寸范圍是慣性粒子分離器的一個十分重要的參數，它在很大程度上影響了直升機執行任務的范圍。目前主要的幾種慣性粒子分離器內部流道形狀都是固定的，只對特定尺寸范圍的塵砂有較好的分離效果，而現實中不同地域的塵砂顆粒尺寸不同，即使是同一地點的塵砂也有不同的尺寸分布，這對慣性粒子分離器的適應能力提出了很高的要求。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型針對現有技術的不足，提出一種自適應慣性粒子分離器，能夠根據不同環境下不同尺寸的塵砂顆粒調整流道形狀，提高了直升機的適應性，擴展了直升機執行任務的范圍。
[0007]為了實現上述實用新型目的，本實用新型提供以下技術方案:
[0008]—種自適應慣性粒子分離器，包括外殼、流道和氣缸，
[0009]所述流道設置在所述外殼內部，所述氣缸安裝在所述外殼上，所述氣缸的傳動桿穿過所述外殼與所述流道壁連接，所述流道壁為可變形結構。
[0010]進一步地，所述流道壁包括流道內壁和流道外壁且二者之間為流道，所述流道內壁與所述流道外壁相對設置在所述外殼內，所述流道內壁與第一氣缸連接，所述流道外壁與第二氣缸連接。
[0011]進一步地，所述第一氣缸與所述第二氣缸在所述流道長度延伸的方向是交錯開的。
[0012]進一步地，所述外殼下半部下凹的弧度大于其上半部上凸的弧度，
[0013]所述流道外壁和所述第二氣缸安裝在所述外殼上半部上，且所述流道外壁向上凸起到最高處時其形狀與所述外殼上半部形狀對應，
[0014]所述流道內壁和所述第一氣缸安裝在所述外殼下半部上，且所述流道內壁向下凹入到最低處時其形狀與所述外殼下半部形狀對應。
[0015]進一步地，還包括控制桿和劈尖，
[0016]所述劈尖和所述控制桿位于所述流道內，所述控制桿為可伸縮式且沿所述流道長度方向延伸，所述劈尖安裝在所述控制桿靠近所述流道的進氣口的位置。
[0017]進一步地，所述劈尖橫截面的尖端靠近所述進氣口一側，所述劈尖靠近所述流道外壁的為平面、靠近所述流道內壁的為弧形面。
[0018]本實用新型一種自適應慣性粒子分離器，能夠根據不同環境下不同尺寸的塵砂顆粒調整流道形狀，提高了直升機的適應性，擴展了直升機執行任務的范圍。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型【背景技術】中所述直升機的部分平面示意圖，其中包括兩個發動機和兩個分離器；
[0020]圖2為本實用新型所述一種自適應慣性粒子分離器的橫截面示意圖，其中點畫線箭頭表示帶有砂塵的空氣流動方向；實線箭頭表示砂塵飛出的方向；虛線箭頭表示排除砂塵后空氣流動的方向；
[0021]圖3為本實用新型所述一種自適應慣性粒子分離器的流道變形以及控制桿縮回示意圖，
[0022]其中虛線表示流道變形后流道內壁和流道外壁的位置，以及控制桿縮回后的位置劈尖的位置，
[0023]標號12為位置變化后的流道外壁;標號13為位置變化后的流道內壁。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖對本實用新型進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。
[0025]如圖1-3所示的一種自適應慣性粒子分離器，包括外殼、流道3和氣缸，流道3設置在外殼內部，流道壁只邊緣處與外殼固定連接，其他位置與外殼分離，氣缸安裝在外殼上，氣缸的傳動桿穿過外殼與流道壁連接，流道壁為可變形結構，可為柔性結構，可由可變形材料制成。
[0026]流道壁包括流道內壁7和流道外壁2且二者之間為流道3，流道內壁7與流道外壁2相對設置在外殼內，流道內壁7與第一氣缸8連接，流道外壁2與第二氣缸4連接。
[0027]第一氣缸8與第二氣缸4在流道3長度延伸的方向是交錯開的。
[0028]外殼下半部10橫截面下凹的弧度大于其上半部I橫截面上凸的弧度，流道外壁2和第二氣缸4安裝在外殼上半部I上，且流道外壁2向上凸起到最高處時其形狀與外殼上半部I形狀對應，流道內壁7和第一氣缸8安裝在外殼下半部10上，且流道內壁7向下凹入到最低處時其形狀與外殼下半部10形狀對應，第一氣缸8和第二氣缸4有控制閥控制，且第一氣缸8和第二氣缸4可由導氣管和氣動活塞構成。
[0029]還包括控制桿5和劈尖6，劈尖6和控制桿5位于流道3內，控制桿5為可伸縮式且沿流道3長度方向延伸，劈尖6安裝在控制桿5靠近流道3的進氣口的位置。
[0030]劈尖6橫截面的尖端靠近進氣口一側，劈尖6靠近流道外壁2的為平面、靠近流道內壁7的為弧形面該弧形面在橫截面圖中為向下凹入的弧形線。
[0031 ]當帶有塵砂的空氣進入流道3時，根據塵砂的尺寸，氣動活塞控制流道壁形成特定的形狀，同時控制桿5調整劈尖6的位置，使分離器形成對于該塵砂尺寸具有最優分離效率的構型。本實用新型可以通過駕駛員根據實際環境進行手動控制，也可以與檢測設備和自動控制系統結合，實現根據不同環境自動進行流道3調整。
[0032]本實用新型一種自適應慣性粒子分離器，能夠根據不同環境下不同尺寸的塵砂顆粒調整流道形狀，提高了直升機的適應性，擴展了直升機執行任務的范圍。
【主權項】
1.一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，包括外殼、流道和氣缸， 所述流道設置在所述外殼內部，所述氣缸安裝在所述外殼上，所述氣缸的傳動桿穿過所述外殼與所述流道壁連接，所述流道壁為可變形結構。2.如權利要求1所述一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，所述流道壁包括流道內壁和流道外壁且二者之間為流道，所述流道內壁與所述流道外壁相對設置在所述外殼內，所述流道內壁與第一氣缸連接，所述流道外壁與第二氣缸連接。3.如權利要求2所述一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，所述第一氣缸與所述第二氣缸在所述流道長度延伸的方向是交錯開的。4.如權利要求2所述一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，所述外殼下半部下凹的弧度大于其上半部上凸的弧度， 所述流道外壁和所述第二氣缸安裝在所述外殼上半部上，且所述流道外壁向上凸起到最高處時其形狀與所述外殼上半部形狀對應， 所述流道內壁和所述第一氣缸安裝在所述外殼下半部上，且所述流道內壁向下凹入到最低處時其形狀與所述外殼下半部形狀對應。5.如權利要求1至4任一所述一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，還包括控制桿和劈尖， 所述劈尖和所述控制桿位于所述流道內，所述控制桿為可伸縮式且沿所述流道長度方向延伸，所述劈尖安裝在所述控制桿靠近所述流道的進氣口的位置。6.如權利要求5所述一種自適應慣性粒子分離器，其特征在于，所述劈尖橫截面的尖端靠近所述進氣口一側，所述劈尖靠近所述流道外壁的為平面、靠近所述流道內壁的為弧形面。
【文檔編號】B01D45/06GK205618256SQ201620409902
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年5月9日
【發明人】頓洪超, 黃寧, 張 杰, 何畏, 代曉晴, 王文博
【申請人】蘭州大學