[發(fā)明專利]空氣渦輪啟動器入口殼體組件空氣流路徑

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110235751.8
• 申請日: 2011-08-17
• 公開（公告）號: CN102373970A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D.J.扎維林斯基;J.M.馬庫萊克;M.斯萊特
• 申請（專利權(quán)）人: 哈米爾頓森德斯特蘭德公司
• 主分類號: F01D25/24
• 分類號: F01D25/24;F01D9/04;F02C7/277
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 原紹輝;傅永霄

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及用于啟動氣體渦輪發(fā)動機(jī)的空氣渦輪啟動器，并且更具體地涉及其空氣動力學(xué)流徑。

背景技術(shù)

許多相對大型的渦輪發(fā)動機(jī)，包括渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)，可使用空氣渦輪啟動器（ATS）來引發(fā)氣體渦輪發(fā)動機(jī)的旋轉(zhuǎn)。ATS通常安裝在附件齒輪箱上，附件齒輪箱進(jìn)而安裝在發(fā)動機(jī)或機(jī)身上。因此，ATS一直安裝在飛機(jī)內(nèi)，即使可能只在每次飛行循環(huán)開始時進(jìn)行大約片刻的主動操作，以及在發(fā)動機(jī)維護(hù)活動期間偶爾操作。

ATS通常包括渦輪段，其聯(lián)接到殼體中的輸出段。渦輪段聯(lián)接到高壓流體源，例如壓縮空氣，以通過齒輪系統(tǒng)驅(qū)動輸出段。因而，當(dāng)高壓流體源沖擊在渦輪段上時，輸出段對氣體渦輪發(fā)動機(jī)提供動力。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開一個示例性方面的一種用于空氣渦輪啟動器的入口殼體組件包括入口流徑的外流徑曲線，所述外流徑曲線由截面上的多個弓形表面限定。

根據(jù)本公開一個示例性方面的一種用于空氣渦輪啟動器的入口殼體組件包括入口殼體，所述入口殼體限定入口流徑的外流徑曲線。所述外流徑曲線至少部分地由截面上的多個弓形表面限定。噴嘴限定所述入口流徑的內(nèi)流徑曲線，所述內(nèi)流徑曲線至少部分地由中心穹頂形狀限定。

根據(jù)本公開一個示例性方面的一種空氣渦輪啟動器包括入口殼體，所述入口殼體至少部分地圍繞渦輪轉(zhuǎn)子以限定與所述渦輪轉(zhuǎn)子連通的入口流徑的外流徑曲線。所述外流徑曲線至少部分地由截面上的多個弓形表面限定。噴嘴在所述渦輪轉(zhuǎn)子上游，所述噴嘴限定與所述渦輪轉(zhuǎn)子連通的所述入口流徑的內(nèi)流徑曲線。所述內(nèi)流徑曲線至少部分地由中心穹頂形狀限定。

根據(jù)本公開一個示例性方面的一種組裝空氣渦輪啟動器的方法包括固定渦輪噴嘴，所述渦輪噴嘴包括具有多個渦輪翼片的中心穹頂形狀，所述多個渦輪翼片從所述中心穹頂形狀沿徑向延伸到入口殼體中。將渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)地安裝到所述渦輪噴嘴下游的所述入口殼體中，所述入口殼體至少部分地圍繞所述渦輪轉(zhuǎn)子，所述入口殼體限定與所述渦輪轉(zhuǎn)子連通的入口流徑的外流徑曲線，所述外流徑曲線至少部分地由截面上的多個弓形表面限定，所述噴嘴限定與所述渦輪轉(zhuǎn)子連通的所述入口流徑的內(nèi)流徑曲線，所述內(nèi)流徑曲線至少部分地由所述中心穹頂形狀限定。

附圖說明

本領(lǐng)域技術(shù)人員將從所公開的非限制性實施例的以下詳細(xì)描述中明白各種特征。該詳細(xì)描述的附圖可簡要介紹如下：

圖1是用于通過附件齒輪箱引發(fā)較大渦輪旋轉(zhuǎn)的空氣渦輪啟動器（ATS）的總體示意圖；

圖2是ATS的側(cè)視剖面圖；

圖3是渦輪轉(zhuǎn)子的側(cè)視圖；

圖4是渦輪轉(zhuǎn)子的前側(cè)視圖；

圖5是ATS的入口殼體組件的剖面?zhèn)纫晥D；

圖6是渦輪轉(zhuǎn)子軸的轉(zhuǎn)子葉片的透視圖；

圖7-10是渦輪轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片的輪廓剖面圖；

圖11是ATS的入口殼體組件的剖面?zhèn)纫晥D；

圖12是ATS的入口殼體組件的噴嘴的透視圖；

圖13是噴嘴的前視圖；

圖14是噴嘴的側(cè)視圖；

圖15-19是噴嘴的噴嘴翼片的輪廓剖面圖；

圖20是入口殼體的剖面?zhèn)纫晥D；

圖21是入口殼體組件的入口流徑的示意圖；

圖22是入口殼體組件的的噴嘴的剖面圖；并且

圖23是根據(jù)替代尺寸實施例的入口殼體的剖面?zhèn)纫晥D，其中，流徑由表XI中的坐標(biāo)限定。

具體實施方式

圖1示意性地示出了示例性空氣渦輪啟動器（ATS）20，其用于通過附件齒輪箱24引發(fā)較大氣體渦輪22（例如渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)）的旋轉(zhuǎn)。應(yīng)當(dāng)意識到，本申請不限于與特定類型的旋轉(zhuǎn)機(jī)器一同使用。因此，雖然本申請出于便于說明的目的而被表示和描述為在空氣渦輪啟動器中實施，但應(yīng)當(dāng)意識到，其也可在許多其他機(jī)器中實施，包括但不限于氣體渦輪發(fā)動機(jī)、輔助動力單元、渦輪增壓器、機(jī)械增壓器、空氣循環(huán)機(jī)、交流發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)、集成恒速驅(qū)動發(fā)電機(jī)以及各種類型的具有可被緊密控制的界面的齒輪箱。