[發明專利]一種外環渦輪風扇發動機

在審

• 申請號: 202010490215.1
• 申請日: 2020-06-02
• 公開（公告）號: CN112081661A
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 程浩鵬
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C3/107;F02C3/14;F02K3/062
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種外環渦輪風扇發動機，將渦輪設置于槳葉外圍，充分利用了槳葉外圍線速度較高和周長較長的優勢，使壓氣機和渦輪葉片無需多級，也不用太大，轉速也無需太快，可充分吸收燃氣動能，因此可以將發動機做薄，同時，無需減速機構，可通過增速機構與風扇連接，渦輪處于最佳轉速范圍內，提高了燃氣效率。

技術領域

本發明涉及航空領域的一種發動機。

背景技術

渦輪風扇發動機軸向和徑向尺寸都很大，沒有將核心機與風扇槳葉更好的融合，在某些特殊應用上需要更“薄”，更容易折疊的發動機，卻還沒有這樣的發動機，而將渦輪設置于風扇槳葉外圍可以充分利用風扇槳葉外圍的長周向、高線速度優勢，從而減少渦輪葉片尺寸和級數，縮短涵道風扇發動機軸向長度，使其可以制成特殊的很薄的形狀，可以用于一些特殊場合。

發明內容

本發明申請提出一種外環渦輪風扇發動機，風扇外圍設有涵道筒，其特征在于，圍繞所述涵道筒壁內側、風扇槳葉的外圍設有與槳葉一體連接或與槳葉通過齒輪傳動機構連接的環形渦輪，所述環形渦輪包括設置于圍繞各個槳葉外端的且理論軸線與風扇槳軸同軸的環形立板和設置于所述環形立板外周沿周向排列的渦輪葉片，涵道筒筒壁沿周向設有環形壁板，所述環形立板和環形壁板之間形成燃氣通道，所述燃燒室的出口設置于所述環形渦輪前，還設有壓氣葉輪：壓氣葉輪包括所述環形立板和設置于所述環形立板外周沿周向排列的壓氣葉片（與環形渦輪的環形立板可是同一個立板）；或者所述壓氣機葉輪包括一體連接的轉軸和齒輪，且設置于風扇槳軸的中心處，

在壓氣葉輪包括所述環形立板和設置于所述環形立板外周沿周向排列的壓氣葉片的結構中，所述壓氣機葉片所處的環形立板和相對應的所述環形壁板之間形成壓氣通道，所述燃燒室沿周向設置于壓氣機葉輪后與環形渦輪前的區域；

在壓氣機葉輪包括一體連接的轉軸和齒輪，且設置于風扇槳軸的中心處的結構中，風扇轉軸的軸線與壓氣葉輪轉軸的軸線同軸，壓氣葉輪后的空氣通道與燃燒室連通：燃燒室設置于所述環形渦輪前，且空氣通過連接涵道筒與壓氣葉輪機匣間的中空輻條內部或通過設有中空結構的槳葉內部傳輸到燃燒室；或者燃燒室設置于風扇槳軸的中心處，燃燒室排出的燃氣通過設有中空結構的槳葉內部或中空輻條內部傳輸到所述環形渦輪前排出；或者，燃燒室設置于中空輻條內部，燃燒室排出的燃氣從中空輻條傳輸到所述環形渦輪前排出，在風扇槳葉軸部設有與風扇一體連接的齒輪且與壓氣機轉子的齒輪通過齒輪傳動機構連接，風扇的轉動通過齒輪傳動機構帶動壓氣機轉子轉動。

所述設置于環形立板上的渦輪葉片為一級或多級，所述環形壁板上設有沿周向設置的靜子導向葉片，靜子導向葉片設置在每一級渦輪葉片之前，在第一級靜導向葉片上部設有燃燒室出口。

在壓氣葉輪的葉片設置于所述環形立板外周沿周向排列的結構中，所述環形立板上的壓氣葉輪葉片為一級或多級，所述環形壁板上設有沿周向設置的靜子導向葉片，靜子導向葉片設置在每一級壓氣葉輪的葉片之間，所述燃燒室與所述涵道筒固定連接。

注：本申請的結構包括了設有單獨的環形立板且環形立板上設有高壓壓氣葉輪和高壓渦輪的結構，高壓環形立板與低壓環形立板可旋轉連接，低壓環形立板與風扇連接。

在所述槳葉與環形渦輪一體連接的結構中，所述環形立板直接與槳葉葉梢固定連接，或環形立板通過數條與風扇槳葉軸或槳葉固定連接的連接桿固定連接，并通過所述連接桿帶動風扇槳葉轉動；（讓環形立板不受到風扇轉動時槳葉擺動的影響。）

在所述槳葉與環形渦輪通過齒輪傳動機構連接的結構中，所述環形立板通過數條連接桿與一行星齒輪連接，行星齒輪位于風扇軸心處且與風扇同軸，行星齒輪與風扇軸連接。（行星齒輪起到增速作用，因為環形渦輪與風扇做功之間可能存在一定的不合適的地方，可能增加油耗，需要調節速度。）