冲压空气活门、冲压空气活门加强筋设计方法、飞机空调与流程

本发明属于空气调节，具体涉及一种冲压空气活门、冲压空气活门加强筋设计方法、飞机空调。

背景技术：

1、冲压空气活门为飞机空气循环机的换热器提供冷却流道，使换热器对流换热后冷却压气机进口空气和涡轮进口空气，冲压空气活门主要由单向活门、导流叶片和外壳等零部件组成。冲压空气活门与适配的空气循环机和换热器安装在一起，当飞机处于地面工况时，冲压空气活门主要为风扇集气并提供排气通道。当飞机起飞后，冲压空气来流压力足以开启内管上的单向活门，部分冲压空气直接通过单向活门排出。由于上游端的换热器直接作用在冲压空气活门上，且冲压空气活门与空气循环机仅靠卡箍连接，因此保证复合材料制成的冲压空气活门的结构强度满足设备的可靠运行是有必要的。

2、为了提高冲压空气活门的结构强度，现有技术中多采用胶铆相应的加强筋于冲压空气活门的壁体之上，这种加强筋的形成方式会导致冲压空气活门的基材预先破坏、材料分层。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种冲压空气活门、冲压空气活门加强筋设计方法、飞机空调，能够解决现有技术中采用胶铆工艺在冲压空气活门上形成加强筋导致基材预先破坏、材料分层的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种冲压空气活门，包括：

3、外壳，所述外壳具有与换热器的热侧端面配合连接的换热器风道壳以及与空气循环机的风扇蜗壳的端面配合连接的风扇风道壳，所述风扇风道壳的横截面为圆形；

4、所述换热器风道壳包括与所述风扇风道壳的径向平面平行且相互间隔的第一垂壁、第二垂壁，所述换热器风道壳还包括连接于所述第一垂壁与所述第二垂壁之间且平行间隔设置的第一侧壁、第二侧壁，所述第一侧壁及所述第二侧壁上一体成型有加强筋。

5、在一些实施方式中，

6、所述加强筋模压成型于所述换热器风道壳上；和/或，所述加强筋凸出于所述换热器风道壳的外侧壁面。

7、在一些实施方式中，

8、所述第一侧壁及第二侧壁上各设置有两条所述加强筋，所述第一侧壁具有与所述第一垂壁平行的对称面，两条所述加强筋关于所述对称面对称，且各所述加强筋的长度延伸方向与所述第一垂壁的高度延伸方向平行。

9、在一些实施方式中，

10、所述第一侧壁及所述第二侧壁上分别设置的两条所述加强筋之间的间隔距离为l，l＝80±5mm。

11、在一些实施方式中，

12、在所述第一侧壁的外侧壁面上投影，所述加强筋的形状为长圆形。

13、在一些实施方式中，

14、所述长圆形包括处于中间的直线段以及处于所述直线段的两端的半圆段，所述直线段所对应的所述加强筋的横截面为半圆形。

15、在一些实施方式中，

16、以所述第一垂壁、所述第一侧壁以及所述风扇风道壳三者的交点为坐标原点o，以所述第一垂壁与所述第一侧壁的相交线为y轴，以所述第一侧壁与所述风扇风道壳的相交线为x轴建立xoy坐标系，所述第一侧壁上的两条所述加强筋的第一对称线与所述y轴平行，且靠近所述y轴的所述加强筋的所述第一对称线与所述y轴之间的间距为s02，s02＝70±5mm；和/或，所述第一侧壁上的两条所述加强筋的第二对称线与所述x轴平行，两条所述加强筋各自具有的所述第二对称线与所述x轴之间的间距为s01，s01＝120±10mm；和/或，各所述加强筋的直线段的长度为s03，s03＝130±10mm；和/或，各所述加强筋的半圆段的半径为s04，s04＝15±5mm。

17、在一些实施方式中，所述加强筋的厚度为s05，s05＝3±2mm。

18、本发明还提供一种冲压空气活门加强筋设计方法，包括如下步骤：

19、将上述的冲压空气活门、换热器以及空气循环机三者在结构力学仿真软件中构建仿真模型；

20、通过仿真得出所述冲压空气活门在所述换热器的载荷下的应力分布情况；

21、根据获取的所述应力分布情况选择其中模型受力最大的两个区域记为a区域与b区域；

22、调整两条所述加强筋的间隔间距l，获取不同的间隔间距l下分别对应的所述仿真模型的模型最大应力值、模型最大位移值、a区域最大应力平均值以及b区域最大应力平均值，并绘制相应的变化区域同时显示于同一视图中；

23、根据所述视图获取两个所述加强筋的间隔间距l的优选值。

24、本发明还提供一种飞机空调，包括上述的冲压空气活门。

25、本发明提供的一种冲压空气活门、冲压空气活门加强筋设计方法、飞机空调，具有以下有益效果：

26、不同于现有技术中采用胶铆连接的方式在换热器风道壳的外侧壁面上连接加强筋的方式，本发明的加强筋一体成型于第一侧壁及第二侧壁上，如此杜绝了设置加强筋对换热器风道壳基材的破坏，防止材料的分层，提高了其能够承受换热器等所施加的竖向载荷，减小了在同等载荷作用下的变形位移，进而提升了部件的使用寿命。

技术特征：

1.一种冲压空气活门，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的冲压空气活门，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的冲压空气活门，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的冲压空气活门，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的冲压空气活门，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的冲压空气活门，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的冲压空气活门，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的冲压空气活门，其特征在于，所述加强筋(2)的厚度为s05，s05＝3±2mm。

9.一种冲压空气活门加强筋设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.一种飞机空调，其特征在于，包括权利要求1至8中任一项所述的冲压空气活门。

技术总结
本发明提供一种冲压空气活门、冲压空气活门加强筋设计方法、飞机空调，其中冲压空气活门，包括：外壳，外壳具有与换热器的热侧端面配合连接的换热器风道壳以及与空气循环机的风扇蜗壳的端面配合连接的风扇风道壳，风扇风道壳的横截面为圆形；换热器风道壳包括与风扇风道壳的径向平面平行且相互间隔的第一垂壁、第二垂壁，换热器风道壳还包括连接于第一垂壁与第二垂壁之间且平行间隔设置的第一侧壁、第二侧壁，第一侧壁及第二侧壁上一体成型有加强筋。本发明杜绝了设置加强筋对换热器风道壳基材的破坏，防止材料的分层，提高了其能够承受换热器等所施加的竖向载荷，减小了在同等载荷作用下的变形位移，进而提升了部件的使用寿命。

技术研发人员：张慧森,符渡,黄建平,肖贵珊,林世锋
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16