[發(fā)明專利]風(fēng)扇增壓級裝置及包含其的渦扇發(fā)動機

在審

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• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN115075944A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 聶聰;林見南;林清松
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責(zé)任公司
• 主分類號: F02C3/04
• 分類號: F02C3/04;F02C7/32
• 代理公司: 上海弼興律師事務(wù)所 31283
• 代理人: 楊東明;羅洋

本發(fā)明公開了一種風(fēng)扇增壓級裝置及包含其的渦扇發(fā)動機，所述風(fēng)扇增壓級裝置包括發(fā)動機本體、第一傳動機構(gòu)、第二傳動機構(gòu)和減速器，所述發(fā)動機本體包括低壓渦輪軸和風(fēng)扇軸，所述減速器位于所述發(fā)動機本體的外側(cè)，所述第一傳動機構(gòu)的兩端分別連接于所述低壓渦輪軸和所述減速器的輸入端，所述第二傳動機構(gòu)的兩端分別連接于所述風(fēng)扇軸和所述減速器的輸出端。所述渦扇發(fā)動機包括如上所述的風(fēng)扇增壓級裝置。本發(fā)明的風(fēng)扇增壓級裝置及包含其的渦扇發(fā)動機，通過將減速器布置在發(fā)動機本體的外側(cè)，對發(fā)動機本體內(nèi)的空間限制大大降低，有效解決減速器與流道空間矛盾；且減速器尺寸得以解放，結(jié)構(gòu)強度加強；可以較好地進行散熱、潤滑等，延長減速器壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)扇增壓級裝置及包含其的渦扇發(fā)動機。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)渦扇發(fā)動機的結(jié)構(gòu)為雙軸驅(qū)動，即高壓渦輪驅(qū)動高壓壓氣機，低壓渦輪驅(qū)動增壓級(低壓壓氣機)和風(fēng)扇，而風(fēng)扇葉片直徑大，轉(zhuǎn)速高導(dǎo)致葉尖切線速度高，超過高空的聲速，使風(fēng)扇入口處空氣產(chǎn)生激波從而引起嚴(yán)重的氣體流場紊亂，使風(fēng)扇效率顯著降低，若降低轉(zhuǎn)速，則增壓級(低壓壓氣機)和低壓渦輪則不能在最佳轉(zhuǎn)速下運行，會限制增壓級(低壓壓氣機)的工作能力。

為了解決上述矛盾，目前有兩種技術(shù)路線，一是采用三轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)，即高壓渦輪驅(qū)動高壓壓氣機，中壓渦輪驅(qū)動增壓級，低壓渦輪驅(qū)動風(fēng)扇，三轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給轉(zhuǎn)子的支承、潤滑等帶來一些問題。另一種路線是采用減速器，現(xiàn)有技術(shù)渦扇發(fā)動機的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，減速器10的兩端分別連接于低壓渦輪軸20和風(fēng)扇軸30，低壓渦輪軸20一方面直接驅(qū)動增壓級轉(zhuǎn)子40，另一方面通過減速器10的減速后，再行驅(qū)動風(fēng)扇50，從而實現(xiàn)風(fēng)扇50和增壓級工作在不同轉(zhuǎn)速。但是，由于減速器10布置在流道面60以內(nèi)，內(nèi)部空間有限，減速器10的尺寸、潤滑、散熱等均受限，設(shè)計難度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有減速器布置在流道面以內(nèi)，內(nèi)部空間有限，減速器的尺寸、潤滑、散熱等均受限，設(shè)計難度較大的缺陷，提供一種風(fēng)扇增壓級裝置及包含其的渦扇發(fā)動機。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：

一種風(fēng)扇增壓級裝置，其特點在于，其包括發(fā)動機本體、第一傳動機構(gòu)、第二傳動機構(gòu)和減速器，所述發(fā)動機本體包括低壓渦輪軸和風(fēng)扇軸，所述減速器位于所述發(fā)動機本體的外側(cè)，所述第一傳動機構(gòu)的兩端分別連接于所述低壓渦輪軸和所述減速器的輸入端，所述第二傳動機構(gòu)的兩端分別連接于所述風(fēng)扇軸和所述減速器的輸出端。

較佳地，所述發(fā)動機本體還包括增壓級轉(zhuǎn)子，所述低壓渦輪軸包括第一軸部和第二軸部，所述第一軸部的一端連接于所述第二軸部，所述第二軸部連接于所述增壓級轉(zhuǎn)子，所述第一軸部的另一端具有第一錐齒輪，所述第一傳動機構(gòu)的端部具有第二錐齒輪，所述第二錐齒輪位于所述發(fā)動機本體內(nèi)，且所述第二錐齒輪與所述第一錐齒輪相嚙合。

較佳地，所述第一傳動機構(gòu)的端部具有第三錐齒輪，所述第三錐齒輪位于所述發(fā)動機本體的外側(cè)，所述減速器的輸入端具有第四錐齒輪，所述第四錐齒輪與所述第三錐齒輪相嚙合。

較佳地，所述減速器的輸出端具有第五錐齒輪，所述第二傳動機構(gòu)的端部具有第六錐齒輪，所述第六錐齒輪位于所述發(fā)動機本體的外側(cè)，所述第五錐齒輪與所述第六錐齒輪相嚙合。

較佳地，所述發(fā)動機本體還包括風(fēng)扇葉片，第二傳動機構(gòu)的端部具有第七錐齒輪，所述第七錐齒輪位于所述發(fā)動機本體內(nèi)，所述風(fēng)扇軸的一端連接于所述風(fēng)扇葉片，所述風(fēng)扇軸的另一端具有第八錐齒輪，所述第八錐齒輪與所述第七錐齒輪相嚙合。

較佳地，所述發(fā)動機本體還包括若干個中介機匣支板，若干個所述中介機匣支板沿所述低壓渦輪軸的周向分布并形成有穿孔，所述低壓渦輪軸和所述風(fēng)扇軸的端部均伸入至所述穿孔內(nèi)，所述中介機匣支板具有若干個第一中空腔，所述第一中空腔的一端與所述穿孔相連通，所述第一中空腔的另一端沿所述低壓渦輪軸的徑向方向向外延伸，所述第一傳動機構(gòu)和所述第二傳動機構(gòu)分別貫穿兩個所述第一中空腔。