[發(fā)明專利]渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710228722.6
• 申請(qǐng)日: 2017-04-10
• 公開（公告）號(hào): CN108691583A
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁荒;楊俊杰;龐科技;孫經(jīng)雨;李笑;曾武;黃凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號(hào): F01D25/26
• 分類號(hào): F01D25/26;F01D9/04
• 代理公司: 北京華進(jìn)京聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11606
• 代理人: 賈滿意

本發(fā)明涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣，包括：機(jī)匣外環(huán)和機(jī)匣內(nèi)環(huán)，機(jī)匣外環(huán)套設(shè)在機(jī)匣內(nèi)環(huán)外，機(jī)匣外環(huán)的軸向中心線、機(jī)匣內(nèi)環(huán)的軸向中心線均與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線重合，機(jī)匣外環(huán)與機(jī)匣內(nèi)環(huán)之間具有間隔；機(jī)匣外環(huán)與機(jī)匣內(nèi)環(huán)之間設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)向葉片，多個(gè)導(dǎo)向葉片繞著發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線周向均勻分布，用于引導(dǎo)氣流的方向。本發(fā)明提供的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣，通過設(shè)置導(dǎo)向葉片，能夠合理引導(dǎo)氣流，減少氣動(dòng)損失，使得中間機(jī)匣集成了渦輪導(dǎo)向器的作用，無需另外設(shè)置渦輪導(dǎo)向器引導(dǎo)氣流，從而能夠減少發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件，使發(fā)動(dòng)機(jī)零件數(shù)量和發(fā)動(dòng)機(jī)重量均減少，同時(shí)使發(fā)動(dòng)機(jī)布置更加緊湊，縮短發(fā)動(dòng)機(jī)整體長度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣。

背景技術(shù)

機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零件之一，它是整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的基座，是航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的主要承力部件，其外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)不同部位，其機(jī)匣形狀各不相同，機(jī)匣零件的功能決定了機(jī)匣的形狀，但他們的基本特征是圓筒形或圓錐形的殼體和支板組成的構(gòu)件，由于機(jī)匣零件設(shè)計(jì)難度大，周期長，在整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)中，機(jī)匣的設(shè)計(jì)占相當(dāng)大的比重，提高機(jī)匣的設(shè)計(jì)效率對(duì)壓縮發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的設(shè)計(jì)有重要的意義。

作為渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)中間部分，中間支撐機(jī)匣位于燃?xì)鉁u輪葉片出口之后，以及自由渦輪導(dǎo)向器入口之前。傳統(tǒng)中間機(jī)匣在起到支撐作用的同時(shí)會(huì)設(shè)置中空支撐葉片以供潤滑油路通過，但是需要另外設(shè)置渦輪導(dǎo)向器以合理引導(dǎo)氣流，這樣使得發(fā)動(dòng)機(jī)零件數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)重量增加，同時(shí)也增加了發(fā)動(dòng)機(jī)長度。如何在保證中間機(jī)匣的支撐作用與保證潤滑油路布置的同時(shí)合理引導(dǎo)氣流成為問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)傳統(tǒng)的中間機(jī)匣功能單一，無法對(duì)氣流導(dǎo)向等問題，提供一種集成了氣流導(dǎo)向功能的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣。

上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中間機(jī)匣，包括機(jī)匣外環(huán)和機(jī)匣內(nèi)環(huán)，機(jī)匣外環(huán)套設(shè)在機(jī)匣內(nèi)環(huán)外，機(jī)匣外環(huán)的軸向中心線、機(jī)匣內(nèi)環(huán)的軸向中心線均與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線重合，機(jī)匣外環(huán)與機(jī)匣內(nèi)環(huán)之間具有間隔；

機(jī)匣外環(huán)與機(jī)匣內(nèi)環(huán)之間設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)向葉片，多個(gè)導(dǎo)向葉片繞著發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線周向均勻分布，用于引導(dǎo)氣流的方向。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)導(dǎo)向葉片的一端均連接機(jī)匣外環(huán)，另一端均連接機(jī)匣內(nèi)環(huán)，且導(dǎo)向葉片的前緣和尾緣所形成的平面與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線呈角度設(shè)置，使氣流的進(jìn)入方向與氣流的流出方向形成夾角。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)向葉片的前緣處的氣流的進(jìn)入方向與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線方向的夾角范圍為20°～70°；導(dǎo)向葉片的尾緣處的氣流的流出方向與發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線方向的夾角范圍為50°～90°。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)匣外環(huán)與機(jī)匣內(nèi)環(huán)通過多個(gè)支撐葉片連接；多個(gè)支撐葉片繞著發(fā)動(dòng)機(jī)軸的軸線周向均勻分布，每個(gè)支撐葉片的一端連接機(jī)匣外環(huán)，另一端連接機(jī)匣內(nèi)環(huán)。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)支撐葉片內(nèi)均設(shè)置有貫穿兩端的葉片孔，用于供潤滑油管穿過；機(jī)匣外環(huán)、機(jī)匣內(nèi)環(huán)上分別設(shè)置有與葉片孔連通的第一通孔和第二通孔。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，葉片孔的截面形狀與支撐葉片的截面形狀相適配。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)支撐葉片均為兩端開口的中空殼體，其中空部分形成葉片孔；第一通孔的形狀、第二通孔的形狀均與葉片孔的截面形狀一致。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，沿著支撐葉片的前緣至尾緣的方向，葉片孔的截面寬度的數(shù)值范圍為8mm-20mm。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，支撐葉片的葉型與導(dǎo)向葉片的葉型一致。