一种两级轴流压气机

技术领域

本发明涉及涡桨发动机相关领域，具体是一种两级轴流压气机。

背景技术

压气机的功能主要就是将外界的空气一级一级压缩、整流、转向，最终进入燃烧室机匣，并与燃油喷嘴雾化后的燃油混合成油气混合物，经点火嘴点燃后燃烧做功；随着科技的不断发展，国内航空机领域技术的不断成熟，通航市场对民用航空发动机的需求日益增加，发动机要求性能指标高、结构紧凑，安装方便，便于维护等。

现有装机对象对发动机的轴向尺寸要求要缩短，使发动机的总体长度尺寸同时不便达到指定的压气机性能要求；并且不便对气流量的大小进行调节和在未使用时对气流通道闭合进行防护。

发明内容

因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种两级轴流压气机。

本发明是这样实现的，构造一种两级轴流压气机，该装置一种两级轴流压气机，其结构包括二级压气机整流环、二级轴流压气机叶轮、一级压气机整流环、一级轴流压气机叶轮，轴承位气封、离心压气机叶轮，中间锁紧轴、离心压气机外机匣、引气孔、压气机外机匣连接螺栓、轴流压气机外机匣和调气结构，所述离心压气机外机匣通过螺栓安装在主机匣上，所述一级轴流压气机叶轮、二级轴流压气机叶轮、离心压气机叶轮通过中间锁紧轴锁紧，并且中间锁紧轴贯穿连接于离心压气机外机匣内侧，所述二级压气机整流环和一级压气机整流环通过压气机外机匣连接螺栓和防松螺母锁紧，所述离心压气机外机匣外表面开设有引气孔，所述中间锁紧轴右侧与一级轴流压气机叶轮的连接处安装有轴承位气封，所述离心压气机外机匣右端面连接有轴流压气机外机匣，所述轴流压气机外机匣内部右侧设置有调气结构。

优选的，所述二级压气机整流环和一级压气机整流环分别开设于离心压气机外机匣和轴流压气机外机匣内侧。

优选的，所述二级轴流压气机叶轮和离心压气机叶轮内侧均开设有引气孔，并且二级轴流压气机叶轮和离心压气机叶轮上的引气孔位置相对应。

优选的，调整所述一级轴流压气机叶轮和二级轴流压气机叶轮的叶型角度，加大叶轮的直径，且加大叶片与叶片之间的喉部面积。

优选的，加大所述离心压气机外机匣和轴流压气机外机匣内部形成环形的流道环形面积增加进气流量。

优选的，所述流道增加柔性抛光工艺改善进气的流道表面粗糙度以减少进气阻力。

优选的，所述一级轴流压气机叶轮、二级轴流压气机叶轮和离心压气机叶轮采用TC11锻件整体机加工制作完成，加工完的叶轮再经过柔性抛光以加强叶片表面强度以及提高叶片表面光洁度。

优选的，所述调气结构包括罩盖、小电机、连接头、齿轮和气口组件，所述罩盖设置于轴流压气机外机匣后侧，所述罩盖内侧安装有小电机，且小电机的输出端通过连接头与齿轮相连接，所述齿轮底侧与气口组件相啮合，所述气口组件安装于轴流压气机外机匣内侧。

优选的，所述气口组件包括圆环座、弧形齿条、圆形挡片和圆形气口，所述圆环座外表面与轴流压气机外机匣相连接，所述圆环座内部外侧转动连接有弧形齿条，所述弧形齿条内侧一体成型有圆形挡片，所述圆形挡片与圆形气口相配合，且圆形气口开设于圆环座内侧。

优选的，所述圆环座内侧设置有限位槽，并且弧形齿条和圆形挡片外表面与限位槽相互接触转动，所述弧形齿条移动至最右侧时圆形挡片与圆形气口相重合。

本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种两级轴流压气机，与同类型设备相比，具有如下改进：

优点1：本发明所述一种两级轴流压气机，调整两个轴流压气机叶轮的叶型角度，加大叶轮直径，一方面加大叶片与叶片之间的喉部面积，另一方面加大流道的环形面积，以此来增加进气流量。

优点2：本发明所述一种两级轴流压气机，进气流道增加柔性抛光工艺，一方面改善进气流道表面粗糙度以减少进气阻力，另一方面可以改善叶片的表面组织结构以增加叶片的抗疲劳强度。

优点3：本发明所述一种两级轴流压气机，叶轮直径加大后在同转速前提下叶轮的离心力会加大，将叶轮材料由以前的TC4锻件更换为强度更高的TC11锻件整体机加工制作完成，加工完的叶轮再经过柔性抛光以加强叶片表面强度以及提高叶片表面光洁度。

优点4：本发明所述一种两级轴流压气机，以小电机作为动力源，通过齿轮与弧形齿条的配合使圆形挡片移动至圆形气口上对内部的进气通道大小进行调节，可根据气流量的大小进行调节和在未使用时对气流通道闭合进行防护。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明离心压气机叶轮、中间锁紧轴和离心压气机外机匣分离的结构示意图；

图3是本发明二级轴流压气机叶轮和一级轴流压气机叶轮分离的结构示意图；

图4是本发明流道的结构示意图；

图5是本发明调气结构的结构示意图；

图6是本发明气口组件的结构示意图；

图7是本发明圆形挡片盖在圆形气口上的结构示意图。

其中：二级压气机整流环-1，二级轴流压气机叶轮-2，一级压气机整流环-3，一级轴流压气机叶轮-4，轴承位气封-5，离心压气机叶轮-6，中间锁紧轴-7，离心压气机外机匣-8，引气孔-9，压气机外机匣连接螺栓-10，轴流压气机外机匣-11、调气结构-12、流道-13、罩盖-121、小电机-122、连接头-123、齿轮-124、气口组件-125、圆环座-1251、弧形齿条-1252、圆形挡片-1253、圆形气口-1254。

具体实施方式

下面将结合附图1-7对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明的一种两级轴流压气机，包括二级压气机整流环1、二级轴流压气机叶轮2、一级压气机整流环3、一级轴流压气机叶轮4，轴承位气封5、离心压气机叶轮6，中间锁紧轴7、离心压气机外机匣8、引气孔9、压气机外机匣连接螺栓10、轴流压气机外机匣11和调气结构12，离心压气机外机匣8通过螺栓安装在主机匣上，一级轴流压气机叶轮4、二级轴流压气机叶轮2、离心压气机叶轮6通过中间锁紧轴7锁紧，并且中间锁紧轴7贯穿连接于离心压气机外机匣8内侧，二级压气机整流环1和一级压气机整流环3通过压气机外机匣连接螺栓10和防松螺母锁紧，离心压气机外机匣8外表面开设有引气孔9，中间锁紧轴7右侧与一级轴流压气机叶轮4的连接处安装有轴承位气封5，离心压气机外机匣8右端面连接有轴流压气机外机匣11，轴流压气机外机匣11内部右侧设置有调气结构12，二级压气机整流环1和一级压气机整流环3分别开设于离心压气机外机匣8和轴流压气机外机匣11内侧，二级轴流压气机叶轮2和离心压气机叶轮6内侧均开设有引气孔9，并且二级轴流压气机叶轮2和离心压气机叶轮6上的引气孔9位置相对应，调整一级轴流压气机叶轮4和二级轴流压气机叶轮2的叶型角度，加大叶轮的直径，且加大叶片与叶片之间的喉部面积，加大离心压气机外机匣8和轴流压气机外机匣11内部形成环形的流道13环形面积增加进气流量，流道13增加柔性抛光工艺改善进气的流道13表面粗糙度以减少进气阻力，另一方面可以改善叶片的表面组织结构以增加叶片的抗疲劳强度，一级轴流压气机叶轮4、二级轴流压气机叶轮2和离心压气机叶轮6采用TC11锻件整体机加工制作完成，加工完的叶轮再经过柔性抛光以加强叶片表面强度以及提高叶片表面光洁度。

请参阅图5、图6和图7，本发明的一种两级轴流压气机，调气结构12包括罩盖121、小电机122、连接头123、齿轮124和气口组件125，罩盖121设置于轴流压气机外机匣11后侧，罩盖121内侧安装有小电机122，且小电机122的输出端通过连接头123与齿轮124相连接，以小电机122作为动力源带动齿轮进行转动，齿轮124底侧与气口组件125相啮合，利用齿轮124驱动气口组件125内部的部件以实现气流通道大小调节，气口组件125安装于轴流压气机外机匣11内侧，便于对气口大小进行调节，气口组件125包括圆环座1251、弧形齿条1252、圆形挡片1253和圆形气口1254，圆环座1251外表面与轴流压气机外机匣11相连接，便于进行支撑固定，圆环座1251内部外侧转动连接有弧形齿条1252，弧形齿条1252内侧一体成型有圆形挡片1253，通过弧形齿条1252带动圆形挡片1253的位置进行移动，圆形挡片1253与圆形气口1254相配合，且圆形气口1254开设于圆环座1251内侧，便于对圆形气口1254遮挡以实现气口大小的调节，圆环座1251内侧设置有限位槽，并且弧形齿条1252和圆形挡片1253外表面与限位槽相互接触转动，有利于进行限位，防止受到气流的挤压变形，弧形齿条1252移动至最右侧时圆形挡片1253与圆形气口1254相重合，最大程度可在不使用时完关闭圆形气口1254。

本发明通过改进提供一种两级轴流压气机，其工作原理如下；

第一，压气机叶轮高速旋转会将外界的空气吸入至离心压气机外机闸6和轴流压气机外机闸11的流道13内，一级轴流压气机叶轮4吸入相对低压的压缩空气经过一级压气机整流环3进行整流；

第二，经过整流后的气体再以一定角度经过二级轴流压气机叶轮2再次压缩，经过二级压气机整流环1再次整流；

第三，经过二级轴流压气机叶轮2压缩整流的高压压缩空气进入离心压气机叶轮6上压缩并将高压气流从轴向转为径向，径向的压缩空气再经过扩压器减速增压并将气流由径向再转为轴向并进入燃烧室机匣；

第四，需要对进气通道大小进行调节或者进行闭合防护时，可通过小电机122控制齿轮124转动，齿轮124通过与弧形齿条1252之间的配合带动圆形挡片1253在圆环座1251内侧转动，圆形挡片1253移动至圆形气口1254上进行遮挡以对内部的进气通道大小进行调节，可根据气流量的大小进行调节和在未使用时对气流通道闭合进行防护。

本发明通过改进提供一种两级轴流压气机，调整两个轴流压气机叶轮的叶型角度，加大叶轮直径，一方面加大叶片与叶片之间的喉部面积，另一方面加大流道3的环形面积，以此来增加进气流量，进气流道增加柔性抛光工艺，一方面改善进气流道表面粗糙度以减少进气阻力，另一方面可以改善叶片的表面组织结构以增加叶片的抗疲劳强度，叶轮直径加大后在同转速前提下叶轮的离心力会加大，将叶轮材料由以前的TC4锻件更换为强度更高的TC11锻件整体机加工制作完成，加工完的叶轮再经过柔性抛光以加强叶片表面强度以及提高叶片表面光洁度，以小电机122作为动力源，通过齿轮124与弧形齿条1252的配合使圆形挡片1253移动至圆形气口1254上对内部的进气通道大小进行调节，可根据气流量的大小进行调节和在未使用时对气流通道闭合进行防护。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,并且本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买,异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制,各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中,常规的型号,加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式,在此不再详述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。