一種雙層金屬襯套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及靜子葉片可調(diào)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)可調(diào) 靜子的兩端軸部運(yùn)動(dòng)副的金屬襯套。
【背景技術(shù)】
[0002] 為使燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)在不同的工作狀態(tài)下獲得較高的推力或者效率，需要對(duì)壓氣 機(jī)內(nèi)的氣流方向進(jìn)行控制?，F(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)主要采用液壓傳動(dòng)系統(tǒng)對(duì)靜子葉片角度進(jìn)行調(diào)節(jié)： 通過(guò)一系列機(jī)構(gòu)的傳遞，可將液壓系統(tǒng)作用力轉(zhuǎn)化成為沿發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣周向的作用力，帶動(dòng) 壓氣機(jī)靜子葉片發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)氣流方向的調(diào)節(jié)。
[0003] 在整個(gè)調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，壓氣機(jī)可調(diào)靜子葉片與機(jī)匣、內(nèi)環(huán)構(gòu)成的摩擦副是整個(gè)發(fā)動(dòng) 機(jī)可調(diào)系統(tǒng)壽命、可靠性的關(guān)鍵點(diǎn)之一?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常選擇帶有自潤(rùn)滑功能的非金屬材 料加工內(nèi)、外端襯套，如圖1所示，靜子葉片可調(diào)機(jī)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)包括1-驅(qū)動(dòng)環(huán)和搖臂、2-非 金屬外端襯套、3-靜子機(jī)匣、4-可調(diào)靜子葉片、5-非金屬內(nèi)端襯套、6-靜子內(nèi)環(huán)。當(dāng)在壓氣 機(jī)葉片與機(jī)匣連接處使用非金屬材料做襯套時(shí)，復(fù)雜的工作環(huán)境（尤其是高溫下）使襯套 的可靠性存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，機(jī)匣和葉片容易受到磨損。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種雙層金屬襯套，與葉片、靜子機(jī)匣等共 同構(gòu)成靜子葉片可調(diào)機(jī)構(gòu)，雙層金屬襯套主要功能是保證靜子葉片在工作中可靠地與靜子 機(jī)匣等件相對(duì)旋轉(zhuǎn)一定的角度，并且保護(hù)機(jī)匣和葉片不受磨損，所述的雙層金屬襯套包括 金屬外端軸套、金屬外端襯套、金屬內(nèi)端軸套以及金屬內(nèi)端襯套，所述金屬外端軸套與金屬 外端襯套安裝在所述葉片與所述靜子機(jī)匣之間，其中，所述金屬外端軸套套接在所述葉片 上，所述金屬外端襯套套接在所述金屬外端軸套上，所述金屬外端襯套外部連接所述靜子 機(jī)匣；所述金屬內(nèi)端軸套與金屬內(nèi)端襯套安裝在所述葉片與所述靜子內(nèi)環(huán)之間，其中，所述 金屬內(nèi)端軸套套接在所述葉片上，所述金屬內(nèi)端襯套套接在所述金屬內(nèi)端軸套上，所述金 屬內(nèi)端襯套外部連接所述靜子內(nèi)環(huán)。
[0005] 優(yōu)選的是，考慮到運(yùn)動(dòng)副的磨損，為保證其在高溫工作環(huán)境中的可靠性問(wèn)題，所述 金屬外端襯套以及金屬內(nèi)端襯套由耐高溫的軟質(zhì)合金材料制成，如鈦合金、GH605、GH600以 及K446合金。
[0006] 優(yōu)選的是，所述金屬外端軸套以及金屬內(nèi)端軸套由耐高溫的硬質(zhì)合金材料制成， 如GH738、GH710高溫鎳基合金。
[0007] 優(yōu)選的是，所述金屬外端襯套與所述靜子機(jī)匣過(guò)渡配合，所述金屬內(nèi)端襯套與所 述靜子內(nèi)環(huán)間隙配合，所述金屬外端軸套與所述葉片過(guò)盈配合，所述金屬內(nèi)端軸套與所述 葉片過(guò)盈配合，使摩擦副存在于襯套和軸套之間，保證了裝配和摩擦副的合理性。
[0008] 優(yōu)選的是，所述金屬外端襯套與所述的金屬內(nèi)端襯套的內(nèi)表面用電泳法涂有石 墨，這樣既可以保證摩擦副一定的潤(rùn)滑性，又可以在高溫條件下有一定的密封性。
[0009] 在上述方案中優(yōu)選的是，通過(guò)計(jì)算分析，選取了合理的冷態(tài)間隙，保證在發(fā)動(dòng)機(jī)在 全工作范圍內(nèi)可調(diào)葉片能實(shí)現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)動(dòng)，又不能間隙太大，防止漏氣，所述金屬外端襯套 與所述金屬外端軸套的摩擦副間隙為〇. 〇23mm~0. 098mm，所述金屬內(nèi)端襯套與所述金屬 內(nèi)端軸套的摩擦副間隙為〇. 〇23mm~0. 098mm。
[0010] 本實(shí)用新型提出的雙層金屬襯套可以做為發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)可調(diào)靜子旋轉(zhuǎn)軸與機(jī)匣 間形成摩擦副的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有效地解決了非金屬材料耐溫不足的缺點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)仿真 計(jì)算和特殊的工藝處理，保證了襯套間的摩擦副配合安全、可靠、穩(wěn)定選用的雙層金屬襯套 考慮到了使襯套與軸套之間形成摩擦副，襯套選用硬度較低的高溫合金，軸套選用硬度較 高的高溫合金，這樣既保護(hù)了靜子葉片不受磨損，又使轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦相對(duì)容易。
【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中靜子葉片可調(diào)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型雙層金屬襯套一實(shí)施例的靜子葉片可調(diào)機(jī)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖3是圖2所示實(shí)施例的內(nèi)、外端金屬襯套示意圖。
[0014] 圖4是圖2所示實(shí)施例的內(nèi)、外端金屬軸套結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 其中，1-驅(qū)動(dòng)環(huán)搖臂；2-非金屬外端襯套；3-靜子機(jī)匣；4-葉片；5-非金屬內(nèi)端 襯套；6-靜子內(nèi)環(huán)；7-金屬外端軸套；8-金屬外端襯套；9-金屬內(nèi)端軸套；10-金屬內(nèi)端襯 套。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 為使本實(shí)用新型實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始 至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí) 施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例 是示例性的，旨在用于解釋本實(shí)用新型，而不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制?；诒緦?shí)用新 型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施 例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0017] 在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)"中心"、"縱向"、"橫向"、"前"、"后"、 "左"、"右"、"豎直"、"水平"、"頂"、"底" "內(nèi)"、"外"等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所 示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指 的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用 新型保護(hù)范圍的限制。
[0018] 本實(shí)用新型提出的雙層金屬襯套，與葉片、靜子機(jī)匣等共同構(gòu)成靜子葉片可調(diào)機(jī) 構(gòu)，雙層金屬襯套主要功能是保證靜子葉片在工作中可靠地與靜子機(jī)匣等件相對(duì)旋轉(zhuǎn)一定 的角度，并且保護(hù)機(jī)匣和葉片不受磨損，如圖2所示，所述的雙層金屬襯套包括金屬外端軸 套7、金屬外端襯套8、金屬內(nèi)端軸套9以及金屬內(nèi)端襯套10,所述金屬外端軸套7與金屬外 端襯套9安裝在所述葉片4與所述靜子機(jī)匣3之間，其中，所述金屬外端軸套7套接在所述 葉片4上，所述金屬外端襯套9套接在所述金屬外端軸套7上，所述金屬外端襯套9外部連 接所述靜子機(jī)匣3 ;所述金屬內(nèi)端軸套8與金屬內(nèi)端襯套10安裝在所述葉片4與所述靜子 內(nèi)環(huán)6之間，其中，所述金屬內(nèi)端軸套8套接在所述葉片4上，所述金屬內(nèi)端襯套10套接在 所述金屬內(nèi)端軸套8上，所述金屬內(nèi)端襯套10外部連接所述靜子內(nèi)環(huán)6。
[0019] 如圖3所示，內(nèi)、外端金屬襯套為一端圓柱形結(jié)構(gòu)，另一端向外凸出一部分，用以 卡接在所述靜子內(nèi)環(huán)6或靜子機(jī)匣3上，考慮到運(yùn)動(dòng)副的磨損，為保證其在高溫工作環(huán)境中 的可靠性問(wèn)題，所述金屬外端襯套8以及金屬內(nèi)端襯套10由耐高溫的軟質(zhì)合金材料制成， 如鈦合金、GH605、GH600以及K446合金。可以理解的是，上述材料多用于制造導(dǎo)向葉片、渦 輪外環(huán)、外壁、渦流器、封嚴(yán)片等高溫零部件。上述合金對(duì)硅含量很敏感，GH605中，硅可促 使合金在760~925°C之間暴露時(shí)形成Co2W型L相，從而使合金的室溫塑性下降，因此合金 中的硅含量應(yīng)控制小于〇. 4%。GH60