[發(fā)明專利]一種帶預(yù)旋噴嘴和導(dǎo)流盤的發(fā)動機(jī)渦輪盤腔結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010169362.9
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111441828B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃恩亮;龔建波;郭磊;張坤;雷志軍;李國慶;楊光偉;杜宇飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: F01D5/08
• 分類號: F01D5/08;F01D9/04;F01D11/04;F01D25/16
• 代理公司: 北京鍾維聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11579
• 代理人: 原春香

1.一種帶預(yù)旋噴嘴和導(dǎo)流盤的發(fā)動機(jī)渦輪盤腔結(jié)構(gòu)，包括渦輪盤及設(shè)置在所述渦輪盤前的導(dǎo)流盤、預(yù)旋噴嘴環(huán)，其特征在于，

所述導(dǎo)流盤通過其中心孔緊固且密封地設(shè)置在所述渦輪盤的前端輪轂上，所述導(dǎo)流盤的后側(cè)與所述渦輪盤的前側(cè)之間圍成的空間形成渦輪盤腔；

所述預(yù)旋噴嘴環(huán)的外邊緣固定且密封地設(shè)置在高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的內(nèi)側(cè)壁上，所述預(yù)旋噴嘴環(huán)的后側(cè)與所述導(dǎo)流盤的前側(cè)之間圍成的空間形成預(yù)旋氣流腔；

所述預(yù)旋噴嘴環(huán)低半徑處的壁面上沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)預(yù)旋噴嘴，各所述預(yù)旋噴嘴的一側(cè)與氣源連通、另一側(cè)與所述預(yù)旋氣流腔連通，所述氣源中的高壓低溫二股氣流通過各所述預(yù)旋噴嘴膨脹加速并產(chǎn)生一與所述渦輪盤旋轉(zhuǎn)方向基本相同的周向速度，從而形成預(yù)旋冷氣進(jìn)入所述預(yù)旋氣流腔；

所述導(dǎo)流盤低半徑處的壁面上沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)預(yù)旋冷氣接收孔，各所述預(yù)旋冷氣接收孔的一側(cè)與所述預(yù)旋氣流腔連通、另一側(cè)與所述渦輪盤腔連通，所述預(yù)旋氣流腔中的預(yù)旋冷氣通過各所述預(yù)旋冷氣接收孔進(jìn)入所述渦輪盤腔；

所述導(dǎo)流盤的后側(cè)壁面上沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)沿徑向延伸的徑向?qū)Я靼澹颐恳凰鰪较驅(qū)Я靼逶趶较蛏衔挥谒鲱A(yù)旋冷氣接收孔的徑向外側(cè)與所述渦輪盤的葉片榫槽的徑向內(nèi)側(cè)之間，且所述渦輪盤的葉片榫槽位置處設(shè)置有軸向通氣孔，且所述導(dǎo)流盤的后側(cè)壁面的外邊緣以密封的方式抵接在所述渦輪盤的前側(cè)壁面上，且二者的抵接位置在徑向上位于所述渦輪盤的葉片榫槽的徑向外側(cè)；

所述導(dǎo)流盤的前側(cè)壁面的外邊緣處設(shè)置有與所述渦輪盤的旋轉(zhuǎn)方向基本相同的傾斜導(dǎo)流板，用以對封嚴(yán)氣體進(jìn)行預(yù)旋增壓；

所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的內(nèi)側(cè)壁上還固定且密封地設(shè)置一第一環(huán)形前擋板，所述第一環(huán)形前擋板與所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的內(nèi)側(cè)壁、預(yù)旋噴嘴環(huán)的前側(cè)壁之間圍成的空間形成為第一集氣腔，所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的壁面上沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)第一徑向進(jìn)氣孔，各所述第一徑向進(jìn)氣孔用以向所述第一集氣腔引入高壓低溫二股氣流，各所述預(yù)旋噴嘴的一側(cè)與所述第一集氣腔連通、另一側(cè)與所述預(yù)旋氣流腔連通，所述第一集氣腔形成為所述氣源；

所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊在徑向上位于大彎管安裝邊的內(nèi)側(cè)，所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的外側(cè)壁與所述大彎管安裝邊的內(nèi)側(cè)壁之間設(shè)置一第二環(huán)形前擋板，所述第二環(huán)形前擋板與所述高壓轉(zhuǎn)子軸承座安裝邊的外側(cè)壁、大彎管安裝邊的內(nèi)側(cè)壁之間圍成的空間形成為第二集氣腔，所述大彎管安裝邊的壁面上沿周向均勻設(shè)置有多個(gè)第二徑向進(jìn)氣孔，各所述第二徑向進(jìn)氣孔用以向所述第二集氣腔通入高壓低溫二股氣流，各所述第一徑向進(jìn)氣孔的一側(cè)均與所述第二集氣腔連通、另一側(cè)均與所述第一集氣腔連通，用以將所述第二集氣腔中的高壓低溫二股氣流通入所述第一集氣腔中；

所述大彎管安裝邊在徑向上位于大彎管內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)，所述大彎管內(nèi)環(huán)的后端與渦輪導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)的前端密封搭接，所述渦輪導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁上設(shè)置一環(huán)形法蘭安裝邊，所述大彎管安裝邊的后端以翻邊的形式固定且密封地安裝在所述環(huán)形法蘭安裝邊上，所述大彎管安裝邊的上游段上形成一環(huán)形凸起，所述環(huán)形凸起的頂端以密封的方式抵接在所述大彎管內(nèi)環(huán)的內(nèi)壁上，使得所述大彎管安裝邊、大彎管內(nèi)環(huán)、渦輪導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)之間圍成的空間形成為第三集氣腔，所述渦輪導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)的外壁上沿周向均布多個(gè)帶有中空通道的渦輪導(dǎo)向器葉片，所述渦輪導(dǎo)向器內(nèi)環(huán)的壁面上對應(yīng)每一所述渦輪導(dǎo)向器葉片的中空通道設(shè)置有多個(gè)第三徑向進(jìn)氣孔，每一所述中空通道的頂部從壓氣機(jī)引入高壓低溫二股氣流、底部通過對應(yīng)的第三徑向進(jìn)氣孔與所述第三集氣腔連通，用以向所述第三集氣腔通入高壓低溫二股氣流，各所述第二徑向進(jìn)氣孔的一側(cè)均與所述第二集氣腔連通、另一側(cè)均與所述第三集氣腔連通，用以將所述第三集氣腔中的高壓低溫二股氣流通入所述第二集氣腔中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)旋噴嘴和導(dǎo)流盤的發(fā)動機(jī)渦輪盤腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一徑向進(jìn)氣孔的孔徑小于所述第二徑向進(jìn)氣孔的孔徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶預(yù)旋噴嘴和導(dǎo)流盤的發(fā)動機(jī)渦輪盤腔結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第三徑向進(jìn)氣孔的孔徑小于所述第二徑向進(jìn)氣孔的孔徑。