一种微型涡扇航空发动机及其进气静子结构

技术领域

本发明涉及微型涡扇航空发动机技术领域，尤其是涉及一种微型涡扇航空发动机及其进气静子结构。

背景技术

涡轮风扇发动机，又称涡扇发动机，是指由喷管喷射出的燃气与风扇排出的空气共同产生反作用推力的燃气涡轮发动机。每一级的压气机由转动的转子和固定在机匣上的静子组成，静子位于转子的后方，转子叶片驱动空气通过压气机并且使空气旋转，静子叶片减缓这种旋转以换取更高的压力；每一级的涡轮也由转子和静子组成，静子位于转子的前方，燃气从燃烧室出来后先经过静子导向然后再进入转子。

随着航空产业的发展、部队作战任务的需求，微型涡扇发动机的需求越来越多。围绕着低成本、高可靠的要求，微小型涡扇发动机的众多部件都不能简单沿用大型涡扇发动机的结构，而是要进行适当的改进或创新，其中风扇静子结构与压气机静子结构的设计就是其中之一。

传统的微型涡扇发动机的风扇静子结构与压气机静子结构是复杂的，采用多个零组件装配而成，安装和拆卸都非常复杂，对于微型涡扇发动机而言，无论是从结构复杂性还是成本上考虑都不适合。

因此，如何简化微型涡扇发动机的风扇静子结构与压气机静子结构，且方便安装与拆卸，且降低成本，是本领域内技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型涡扇航空发动机的进气静子结构。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种微型涡扇航空发动机的进气静子结构，进气静子结构包括内机匣、用于与风扇转子叶片配合的风扇静子叶片以及用于与压气机的转子配合的压气机静子叶片；

所述内机匣为两端敞口的筒型结构，所述风扇静子叶片设置在内机匣的筒壁的外表面上，压气机静子叶片设置在内机匣的筒壁的内表面上；

内机匣的筒壁上还设置有至少两个用于与外机匣的筒壁螺栓连接的内螺纹孔；

内机匣的后端上设置有用于与涡轮静子螺栓连接的内螺纹孔。

优选的，内机匣的筒壁的外表面上还设置有2-4个安装时用于定位与支撑内机匣的定位支撑板，定位支撑板上设置有用于与外机匣的筒壁螺栓连接的内螺纹孔，定位支撑板的长度方向沿着内机匣的轴向方向，定位支撑板位于风扇静子叶片与内机匣上的用于与外机匣螺栓连接的内螺纹孔之间。

优选的，内机匣及其上的风扇静子叶片、压气机静子叶片以及定位支撑板为一体铸造成型。

一种微型涡扇航空发动机，包括外机匣、转轴、风扇转子叶片、压气机转子叶片、进气静子结构、燃烧室、涡轮静子、涡轮转子以及喷气管，所述进气静子结构为上述的进气静子结构；

内机匣套设在外机匣之中，内机匣与外机匣之间的间隙构成外涵道；

风扇静子叶片以及定位支撑板均位于外涵道中，风扇静子叶片位于风扇转子叶片的后方；

内机匣的前段套设在压气机转子叶片上，压气机转子叶片位于内机匣的前段中，压气机静子叶片位于压气机转子叶片的后方；

螺栓从外向内穿透外机匣的筒壁上的内螺纹通孔然后旋入内机匣的筒壁上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定；

另外的螺栓从外向内穿透外机匣的筒壁上的通孔然后旋入定位支撑板上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定；

另外的螺栓从后向前穿透涡轮静子上的通孔然后旋入内机匣的后端上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定。

本申请取得了如下的有益的技术效果：

(1)本申请中，内机匣通过螺栓与外机匣构成螺栓连接，且内机匣通过定位支撑板与外机匣构成螺栓连接，且内机匣通过后端的内螺纹孔与涡轮静子构成螺栓连接，共三处的螺栓连接，所以整个进气静子结构的安装和拆解非常方便，装配工艺性很好，易于维护。

(2)本申请中，定位支撑板上的内螺纹孔与外机匣的筒壁上对应的通孔设计成精密定位孔，确保了定位精度，保证了装配间隙。本申请通过定位支撑板进行精密定位，保证了风扇静子叶片和外机匣的内表面之间的弧面间隙，以及保证了压气机转子叶片与内机匣的内表面之间的弧面间隙。

(3)本申请中，内机匣及其上的风扇静子叶片、压气机静子叶片以及定位支撑板为一体铸造成型与一体式设计，减少了发动机的零部件的数量，优化了与简化了发动机结构，节省了成本。

(4)本申请中，定位支撑板在外涵道中，可设计成异形板，减小气流损失。

附图说明

图1为本申请的实施例提供的一种微型涡扇航空发动机的轴向剖视图中的上下相互对称的上一半的结构示意图(图1中的T意指螺栓)；

图中：1预旋叶片，2风扇转子叶片，3风扇轮盘，4压气机转子叶片，5压气机转子轮盘，6风扇静子叶片，7转轴，8燃烧器，9涡轮静子，10涡轮转子，11外涵道气流通道，12内涵道气流通道；

13内机匣，14压气机静子叶片，15螺栓，16定位支撑板，17外机匣，18喷气管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“高”、“低”、“顺时针”、“逆时针”、“内侧”、“外侧”、“水平向”、“竖直向”等指示的方位或位置关系为基于实际使用过程中的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1中：预旋叶片1，风扇转子叶片2，风扇轮盘3，压气机转子叶片4，压气机转子轮盘5，风扇静子叶片6，转轴7，燃烧器8，涡轮静子9，涡轮转子10，外涵道气流通道11，内涵道气流通道12；内机匣13，压气机静子叶片14，螺栓15，定位支撑板16，外机匣17，喷气管18。

本申请提供了一种微型涡扇航空发动机的进气静子结构，进气静子结构包括内机匣13、用于与风扇转子叶片2配合的风扇静子叶片6以及用于与压气机的转子配合的压气机静子叶片14；

所述内机匣13为两端敞口的筒型结构，所述风扇静子叶片6设置在内机匣13的筒壁的外表面上，压气机静子叶片14设置在内机匣13的筒壁的内表面上；

内机匣13的筒壁上还设置有至少两个用于与外机匣17的筒壁螺栓连接的内螺纹孔；

内机匣13的后端上设置有用于与涡轮静子9螺栓连接的内螺纹孔。

在本申请的一个实施例中，内机匣13的筒壁的外表面上还设置有2-4个安装时用于定位与支撑内机匣13的定位支撑板16，定位支撑板16上设置有用于与外机匣17的筒壁螺栓连接的内螺纹孔，定位支撑板16的长度方向沿着内机匣13的轴向方向，定位支撑板位于风扇静子叶片与内机匣上的用于与外机匣螺栓连接的内螺纹孔之间。

在本申请的一个实施例中，内机匣13及其上的风扇静子叶片6、压气机静子叶片14以及定位支撑板16为一体铸造成型。

本申请还提供了一种微型涡扇航空发动机，包括外机匣17、转轴7、风扇转子叶片2、压气机转子叶片4、进气静子结构、燃烧室8、涡轮静子9、涡轮转子10以及喷气管18，所述进气静子结构为上述的进气静子结构；

内机匣13套设在外机匣17之中，内机匣13与外机匣17之间的间隙构成外涵道；

风扇静子叶片6以及定位支撑板16均位于外涵道中，风扇静子叶片6位于风扇转子叶片2的后方；

内机匣13的前段套设在压气机转子叶片4上，压气机转子叶片4位于内机匣13的前段中，压气机静子叶片14位于压气机转子叶片4的后方；

螺栓15从外向内穿透外机匣17的筒壁上的内螺纹通孔然后旋入内机匣13的筒壁上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定；

另外的螺栓15从外向内穿透外机匣17的筒壁上的通孔然后旋入定位支撑板16上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定；

另外的螺栓15从后向前穿透涡轮静子9上的通孔然后旋入内机匣13的后端上的内螺纹孔中构成螺栓连接固定。

本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。