專利名稱：空氣循環機復合絕緣板的制作方法
技術領域：
本公開涉及設置在空氣循環機的殼體部分之間的絕緣板。
背景技術：
空氣循環機可包括離心壓縮機和離心渦輪機，其安裝成在殼體內的軸上共同旋轉。離心壓縮機進一步壓縮被部分壓縮的空氣，例如從氣體渦輪發動機的壓縮機接收的引氣。被壓縮的空氣排放到下游換熱器或其他用途，然后返回到離心渦輪機。被壓縮的空氣在渦輪機中膨脹，由此驅動壓縮機。來自渦輪機的空氣輸出可被用作交通工具的空氣供應， 例如飛機的機艙。
發明內容
一種空氣循環機包括殼體，所述殼體具有由緊固件相互固定的壓縮機殼體部分和渦輪機殼體部分。所述壓縮機和渦輪機殼體部分各自提供表面。絕緣板設置在所述表面之間并且接合所述表面。所述緊固件延伸穿過所述絕緣板中的周向布置的孔。所述絕緣板具有軸向寬度、內徑和外徑。所述外徑比所述內徑提供的第一比率為1. 19-1. 21，并且所述內徑比所述寬度提供的第二比率為53-59。在一個示例中，所述絕緣板是復合結構，其由9-12 個碳纖維疊層構成，每一層的定向碳纖維相對于相鄰層的碳纖維橫斷地取向。
通過參照以下詳細說明并結合考慮附圖，可進一步理解本公開，附圖中 圖1是示例性空氣循環機的剖面圖2是圖1的絕緣板的頂視立面圖，包括局部剖開的部分； 圖3A是圖2所示絕緣板的側視立面圖； 圖;3B是圖3A的絕緣板的一部分的剖面圖。
具體實施例方式圖1示出了具有壓縮機12的空氣循環機(ACM) 10，壓縮機12通過軸16聯接到渦輪機14以便繞軸線A —起旋轉，軸16例如是不銹鋼的。例如，渦輪機14被包括在機艙空氣供應系統13中，用于向飛機提供經調節的空氣。由軸16支撐的風扇15使得經調節的空氣在機艙空氣供應系統13中循環。ACM 10由多個部分構成以便于組裝。例如，ACM 10包括殼體21，殼體21具有入口、壓縮機、渦輪機和軸承殼體部分22、24、沈、28。示例性的軸16也由多個部分構成。例如，壓縮機12安裝在第一軸部分17上并且布置在入口殼體部分22內，渦輪機14安裝在第一和第二軸部分17、18之間位于渦輪機殼體部分沈內，并且第三軸部分19安裝在軸承殼體部分觀內。系桿20將壓縮機12、渦輪機14、風扇15以及第一、第二、第三軸部分17、18、 19相互固定。
軸頸軸承30旋轉地分別位于渦輪機和軸承殼體部分沈、28內的支撐第二和第三軸部分18、19。推力軸承滑道31從第三軸部分19徑向地延伸并且軸向地布置在推力軸承 32之間。保持板50被第一緊固件M繞推力軸承滑道31和推力軸承32固定到軸承殼體部分觀。入口板52設置在軸承殼體部分觀和保持板50之間并在推力軸承滑道31徑向外側，以控制潤滑空氣到推力軸承32的流動。第二緊固件56將軸承和渦輪機殼體部分觀、26 相互固定。殼體部分被相對于彼此密封以將被壓縮的空氣容納在ACM 10內的期望通道中。 然而，密封也被設計成控制從ACM 10中的壓縮機12和渦輪機14泄漏以潤滑軸頸和推力軸承30、32的空氣量。在示例中，第一密封34被布置在第一軸部分17和中間殼體部分60之間，第二和第三密封36、38被布置在第二軸部分18和渦輪機殼體部分沈之間，并且第四密封40被布置在第三軸部分19和軸承殼體部分觀之間。入口殼體部分22提供壓縮機入口 42，并且壓縮機殼體部分M提供壓縮機出口 44。渦輪機殼體部分沈包括第一和第二渦輪機殼體部分^a、26b并提供渦輪機入口 46和渦輪機出口 48。第三緊固件58將渦輪機和中間殼體部分沈、60相互固定，并且第四緊固件 62將入口和渦輪機殼體部分22 J6相互固定。絕緣板64被第五緊固件66固定在壓縮機和渦輪機殼體部分MJ6之間并且將該殼體部分相互絕緣。0形環用于將其他殼體部分相互密封。空氣流入壓縮機入口 42并且被離心地壓縮到壓縮機出口 44，在那里，其被引導到渦輪機入口 46。被壓縮的空氣膨脹通過渦輪機14并且排出渦輪機出口 48。壓縮機和渦輪機殼體部分MJ6各自提供表面76。絕緣板64設置在表面76之間并且接合表面76。如圖2和圖3A最佳示出的，第五緊固件66插入穿過絕緣板64中的周向布置的孔74。絕緣板64具有八個周向間隔的孔74，其軸向地延伸軸向寬度W。絕緣板64具有內徑ID和外徑0D。外徑OD比內徑ID提供的第一比率為 1. 19-1. 21，并且內徑ID比寬度W提供的第二比率為53-59。在一個示例中，外徑名義上為6. 750英寸(171. 45 mm)，內徑名義上為5. 605英寸(142. 37 mm)，并且寬度W名義上為 0. 100 英寸(2. 54 mm)。在一個示例中，絕緣板64是復合結構，其由9-12個碳纖維疊層70a_70k (圖構成，每一層的定向碳纖維72相對于相鄰層的碳纖維72橫斷地取向(如圖2所示)，例如，以0/+ 45/— 45/90度來取向。在一個示例中，絕緣板64的導熱系數為0.5 Btu/ hr · ft · F° — 1· 0 Btu/hr · ft · F° (0. 86532 ff/m · K - 1. 73064 ff/m · K)。盡管已公開了示例性實施例，但本領域普通技術人員會認識到在權利要求的范圍內可進行一定修改。為此，應研究所附權利要求以確定它們的真實范圍和內容。
權利要求
1.一種用于空氣循環機的絕緣板，包括復合環形主體，所述復合環形主體具有軸向寬度、內徑和外徑，所述外徑比所述內徑提供的第一比率為1. 19-1. 21，并且所述內徑比所述寬度提供的第二比率為53-59。
2.如權利要求1所述的絕緣板，其中，所述外徑名義上為6.750英寸，所述內徑名義上為5. 605英寸，并且所述寬度名義上為0. 100英寸。
3.如權利要求1所述的絕緣板，其中，所述復合環形主體由9-12個碳纖維疊層構成，每一層的定向碳纖維相對于相鄰層的碳纖維橫斷地取向。
4.如權利要求3所述的絕緣板，其中，所述復合環形主體的導熱系數為0.5Btu/ hr · ft · F° —1.0 Btu/hr · ft · F°。
5.如權利要求1所述的絕緣板，其中，所述復合環形主體包括八個周向間隔的孔，其軸向地延伸所述寬度。
6.一種空氣循環機，包括殼體，所述殼體包括由緊固件相互固定的壓縮機殼體部分和渦輪機殼體部分，所述壓縮機和渦輪機殼體部分各自提供表面；和絕緣板，所述絕緣板設置在所述表面之間并且接合所述表面，所述緊固件延伸穿過所述絕緣板中的周向布置的孔，所述絕緣板具有軸向寬度、內徑和外徑，所述外徑比所述內徑提供的第一比率為1. 19-1. 21，并且所述內徑比所述寬度提供的第二比率為53-59。
7.如權利要求6所述的空氣循環機，包括壓縮機和渦輪機，所述壓縮機和渦輪機分別徑向地布置在所述壓縮機和渦輪機殼體部分內。
8.如權利要求6所述的空氣循環機，其中，所述外徑名義上為6.750英寸，所述內徑名義上為5. 605英寸，并且所述寬度名義上為0. 100英寸。
9.如權利要求8所述的空氣循環機，其中，所述復合環形主體由9-12個碳纖維疊層構成，每一層的定向碳纖維相對于相鄰層的碳纖維橫斷地取向。
10.如權利要求6所述的空氣循環機，其中，所述復合環形主體的導熱系數為0.5Btu/ hr · ft · F° —1.0 Btu/hr · ft · F°。
11.如權利要求6所述的空氣循環機，其中，所述復合環形主體包括八個周向間隔的孔，其軸向地延伸所述寬度。
12.一種組裝空氣循環機的方法，包括如下步驟提供具有周向布置的孔的絕緣板，所述絕緣板具有軸向寬度、內徑和外徑，所述外徑比所述內徑提供的第一比率為1. 19-1. 21，并且所述內徑比所述寬度提供的第二比率為 53-59 ；將所述絕緣板布置在渦輪機殼體部分和壓縮機殼體部分的表面之間；以及將緊固件插入穿過所述渦輪機和壓縮機殼體部分以及所述孔，并且收緊所述緊固件以將所述絕緣板夾持在所述渦輪機和壓縮機殼體部分之間。
13.如權利要求12所述的方法，其中，所述絕緣板是復合結構，其由9-12個碳纖維疊層構成，每一層的定向碳纖維相對于相鄰層的碳纖維橫斷地取向。
全文摘要
本發明涉及空氣循環機復合絕緣板，具體地，一種空氣循環機包括殼體，所述殼體具有由緊固件相互固定的壓縮機殼體部分和渦輪機殼體部分。所述壓縮機和渦輪機殼體部分各自提供表面。絕緣板設置在所述表面之間并且接合所述表面。所述緊固件延伸穿過所述絕緣板中的周向布置的孔。所述絕緣板具有軸向寬度、內徑和外徑。所述外徑比所述內徑提供的第一比率為1.19-1.21，并且所述內徑比所述寬度提供的第二比率為53-59。在一個示例中，所述絕緣板是復合結構，其由9-12個碳纖維疊層構成，每一層的定向碳纖維相對于相鄰層的碳纖維橫斷地取向。
文檔編號H01B17/60GK102543324SQ20111043254
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優先權日2010年12月21日
發明者B.J.默里特, D.A.科爾森, L.比內克 申請人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司