CN102588143A

CN102588143A - 一种微型涡扇发动机

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Publication number: CN102588143A
Application number: CN2011104282821A
Authority: CN
Inventors: 张海涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102588143B

Abstract

本发明涉及一种微型涡扇发动机，包括外涵道、内涵道、主轴、进气导叶、风扇、中压压气机、高压压气机、涡轮机、启动电机、第一分油器、雾化喷油嘴、第二分油器、喷油嘴以及火花塞；所述内涵道安装于外涵道内；所述进气导叶安装于主轴上；所述风扇、中压压气机、高压压气机和涡轮机固持于主轴上；所述主轴支承于内涵道上；所述高压压气机和涡轮机之间形成一燃烧室；所述启动电机和进气导叶相啮合；所述第一分油器、雾化喷油嘴和第二分油器依次连接；于所述第二分油器上安装有一接头，接头和喷油嘴相连接；所述火花塞位于燃烧室一端。本发明的微型涡扇发动机具有噪音小，隐蔽性好，单位功率大，启动操作容易且使用寿命长等诸多优点。

Description

一种微型涡扇发动机

【技术领域】

本发明涉及一种动力装置，具体涉及一种微型涡扇发动机，属于发动机技术领域。

【背景技术】

现有技术的航空模型、靶机、无人机、航空侦测、航拍等小型航空器材的动力装置通常有两种：一种是小型活塞式发动机；另一种是微型或小型涡喷发动机。

然而，小型活塞式发动机存在着重量偏大、功率输出与重量比偏小，其作为航空模型动力时存在续航能力小、噪音大的缺点；动力不足，在作为靶机时机动性不好，不能模拟真实的作战形态；作为无人机、航空侦测设备是时由于噪音大而隐蔽性不好。

微型或小型涡喷发动机的压缩方式为单级，做功方式也为单级，在压气机和涡轮机中间为燃烧室，通过盘旋在燃烧室内的多孔螺旋管供油，通过燃料燃烧产生的向后喷出的高温气体做功，由此可以看出该类型发动机是依靠向后的高温喷气产生动力。该类发动机在工作时具有如下特点：(1)该类发动机供油方式为不经雾化直接向燃烧室喷射，借助发动机工作室燃烧室产生的高温使燃料雾化，因此启动时不能自行启动，需要先往燃烧室里提供高压可燃气体后用手动点火器点燃，使涡轮、压气机运转，并利用可燃气体燃烧后的温度对燃料进行雾化，雾化后的燃料持续燃烧后才能启动成功，如启动不成功，已经注入燃烧室的燃料由于还没有雾化，还呈液体状态，造成发动机内富油，如处理不当极易造成火灾，同时启动操作复杂。(2)该类发动机在实际工作中，由于压气机级数少，燃烧室空间大，压缩比小，为追求更大的推力，需要提高转子的转速，有资料显示，该类发动机最高转速可达十三万转/分钟，这样不仅造成燃料消耗大为增加，同时各部分零件磨损加大，寿命大为缩短，目前的该类发动机使用三十个小时就需要返厂检修。

因此，为解决上述技术问题，确有必要提供一种结构新颖的微型涡扇发动机，以克服现有技术中的所述缺陷。

【发明内容】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种微型涡扇发动机。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种微型涡扇发动机，其包括外涵道、内涵道、主轴、进气导叶、风扇、中压压气机、高压压气机、涡轮机、启动电机、第一分油器、雾化喷油嘴、第二分油器、喷油嘴以及火花塞；其中，所述内涵道通过一外涵道前支架和一外涵道后支架安装于外涵道内；所述进气导叶位于外涵道外的一端，其通过一单向轴承安装于主轴上；所述风扇、中压压气机、高压压气机和涡轮机依次固持于主轴上并由主轴带动而转动；所述主轴通过一前轴承和一后轴承支承于内涵道上；所述高压压气机和涡轮机之间形成一燃烧室；所述启动电机、第一分油器、雾化喷油嘴和第二分油器位于外涵道外；所述启动电机通过齿圈和进气导叶相啮合；所述第一分油器、雾化喷油嘴和第二分油器依次连接；于所述第二分油器上安装有一接头，该接头通过一铜管和喷油嘴相连接；所述火花塞位于燃烧室的一端。

本发明的微型涡扇发动机进一步设置为：所述中压压气机、高压压气机、涡轮机和燃烧室均位于内涵道内。

本发明的微型涡扇发动机进一步设置为：所述风扇位于内涵道外，并位于外涵道内。

本发明的微型涡扇发动机进一步设置为：所述涡轮机的一端进一步设有一加力燃烧室和火焰稳定器。

本发明的微型涡扇发动机还可设置为：于所述雾化喷油嘴和第二分油器之间设有一节气门。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)、本发明的微型涡扇发动机与活塞式发动机相比，具有噪音小、隐蔽性好，单位功率大、机动性好，更能模拟真实作战环境。

(2)、本发明的微型涡扇发动机启动操作容易，即使操作失败也由于燃料已经雾化，不会产生火灾等危险。

(3)、本发明的微型涡扇发动机由于发动机主动力来源于风扇，而不是依靠喷射气流作为主动力，因此转速要求不高，大为减少零件磨损，从而延长使用寿命。

(4)、本发明的微型涡扇发动机压缩比高、燃烧室空间小，因此燃料燃烧充分，效率提高，同时燃料消耗降低。

【附图说明】

图1是本发明的微型涡扇发动机的剖视图。

图2是本发明的微型涡扇发动机另一视角的示意图。

【具体实施方式】

请参阅说明书附图1和附图2所示，本发明为一种微型涡扇发动机，其由外涵道1、内涵道2、主轴3、进气导叶4、风扇5、中压压气机6、高压压气机7、涡轮机8、启动电机9、第一分油器10、雾化喷油嘴11、第二分油器12、喷油嘴13以及火花塞14等几部分组装形成。

其中，所述内涵道2通过一外涵道前支架16和一外涵道后支架17安装于外涵道1内。

所述进气导叶4位于外涵道1外的一端，其通过一单向轴承18安装于主轴3上。

所述风扇5、中压压气机6、高压压气机7和涡轮机8依次固持于主轴3上并由主轴3带动而转动，其固持方式具体为过盈配合。其中，所述风扇5位于内涵道2外，并位于外涵道1内。所述中压压气机6、高压压气机7和涡轮机8均位于内涵道2内。所述高压压气机7和涡轮机8之间形成一燃烧室19，该燃烧室19亦位于内涵道2内。所述涡轮机8的一端进一步设有一加力燃烧室20和火焰稳定器21。

所述主轴3通过一前轴承22和一后轴承23支承于内涵道2上。

所述启动电机9、第一分油器10、雾化喷油嘴11和第二分油器12位于外涵道1外。所述启动电机9通过齿圈24和进气导叶4相啮合，并驱动进气导叶4转动。所述第一分油器10、雾化喷油嘴11和第二分油器12依次连接。于所述第二分油器12上安装有一接头25，该接头25通过一铜管26和喷油嘴13相连接。所述火花塞14位于燃烧室19的一端，其用于点火。于所述雾化喷油嘴11和第二分油器12之间还设有一节气门27。

本发明的微型涡扇发动机的工作原理如下：启动时，启动电机9转动，通过齿圈24带动进气导叶4，进气导叶4通过主轴3把动力传递给主轴3，主轴3带动风扇5、中压压气机6和高压压气机7转动，对空气进行压缩，压缩后的空气进入燃烧室19；燃料通过第一分油器10，经过雾化喷油嘴11的雾化，进入第二分油器12，通过接头25、喷油嘴13进入燃烧室19，与压缩空气混合；此时，火花塞14点火，燃料燃烧产生高温燃气推动涡轮机8，涡轮机8通过主轴3把动力传递给中压压气机6和高压压气机7继续向燃烧室19提供压缩空气，完成工作循环；同时，主轴3把动力传递给风扇5，风扇5旋转产生向后的气流，该气流就是涡扇发动机的主要动力。

以上的具体实施方式仅为本创作的较佳实施例，并不用以限制本创作，凡在本创作的精神及原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本创作的保护范围之内。

Claims

1.一种微型涡扇发动机，其特征在于：包括外涵道、内涵道、主轴、进气导叶、风扇、中压压气机、高压压气机、涡轮机、启动电机、第一分油器、雾化喷油嘴、第二分油器、喷油嘴以及火花塞；其中，所述内涵道通过一外涵道前支架和一外涵道后支架安装于外涵道内；所述进气导叶位于外涵道外的一端，其通过一单向轴承安装于主轴上；所述风扇、中压压气机、高压压气机和涡轮机依次固持于主轴上并由主轴带动而转动；所述主轴通过一前轴承和一后轴承支承于内涵道上；所述高压压气机和涡轮机之间形成一燃烧室；所述启动电机、第一分油器、雾化喷油嘴和第二分油器位于外涵道外；所述启动电机通过齿圈和进气导叶相啮合；所述第一分油器、雾化喷油嘴和第二分油器依次连接；于所述第二分油器上安装有一接头，该接头通过一铜管和喷油嘴相连接；所述火花塞位于燃烧室的一端。

2.如权利要求1所述的微型涡扇发动机，其特征在于：所述中压压气机、高压压气机、涡轮机和燃烧室均位于内涵道内。

3.如权利要求1所述的微型涡扇发动机，其特征在于：所述风扇位于内涵道外，并位于外涵道内。

4.如权利要求1所述的微型涡扇发动机，其特征在于：所述涡轮机的一端进一步设有一加力燃烧室和火焰稳定器。

5.如权利要求1所述的微型涡扇发动机，其特征在于：于所述雾化喷油嘴和第二分油器之间设有一节气门。