CN105134382B - 一种转子动力微型涡扇发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子动力微型涡扇发动机，主体包括转子发动机、起动电机、配油管路、涡扇模组部分。本发明采用内、外双涵道设计，直接转子发动机将内能转化输出扭矩，可以实现高速运转。大型涡扇在转子发动机的带动下推动空气，产生主体推力；小型涡扇推动尾气二次燃烧，产生尾部高温气流，一方面产生推力，一方面加速外涵道空气流动，增加能效，同时产生声浪和尾焰效果。

Description

一种转子动力微型涡扇发动机

技术领域

本发明提供一种转子动力微型涡扇发动机，属于微型涡扇发动机，尤其是转子动力微型涡扇发动机技术领域。

背景技术

微型涡扇发动机在导弹、飞行、无人机等各行各业都有重要应用，其质量的好坏直接关乎产品的核心动力的可靠与否。转子发动机因为其高转速而备受研发关注。现有的微型涡扇发动机在使用过程中，往往扇叶的使用寿命极低，造价昂贵，制造困难，这一直是限制其向民用发展的短板。而且目前来看，在微型制造领域，涡扇发动机还没有一台成品机投入过使用，最大的问题就在于涡扇转子部分的设计制造困难。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种转子动力微型涡扇发动机，其能利用转子发动机的高速旋转的特点提高涡扇发动机的性能。

本发明采用的技术路线为：一种转子动力微型涡扇发动机，包括外涵道筒上半部、电机支架、整流罩、外涵道筒下半部、外涵道筒固定螺栓组、内外涵道筒连接板、内涵道筒、进风口、内涵道筒固定螺栓组、起动电机、超越离合器、大号锁紧螺母、主涡扇、小号锁紧螺母、整流尾椎、点火器、副涡扇、螺纹拉杆、拉紧螺母、端盖、火花塞、进油总管、控油阀、进油支管、尾气管、保护罩、缸体、立架、弹簧、尾端轴承、滑动定子、转子、转轴、压板、压板螺栓、中端轴承、拉伸架、滚子、空间凸轮、外圈转子、内圈转子、小弹性柱、滑块，其特征在于：两个所述的滑动定子通过滑轨滑装在缸体对应的空槽内，转子通过花键固定安装在转轴对应的轴段上，转轴通过中端轴承转动安装在缸体的中心孔内，并调整转轴轴向位置，使转子进入缸体的燃烧腔内旋转，拉伸架的阶梯圆柱面旋装在两个滑动定子的凹槽内，压板通过压板螺栓使拉伸架与两个滑动定子固定相连，拉伸架的两个小立柱端滚装两个滚子，转轴通过花键固定安装有空间凸轮，并调整空间凸轮的位置，确保其凸轮面与两个滚子的外圆面配合，两个立架固定安装在缸体上，并调整其位置，使两个立架的小立柱与拉伸架的两个圆孔同心配合，两个弹簧穿装在两个立架的小立柱上，并卡入拉伸架的两个圆孔内，保证对拉伸架一直施加压力作用，保护罩固定安装在缸体上，尾端轴承卡装在保护罩的轴承孔内，两个火花塞卡装在缸体的火花塞孔内，进油支管焊接在进油总管上，进油支管卡装在缸体的油管槽内，并伸向转轴的尾端，进油总管固定安装在缸体的燃烧腔壁上，尾气管卡装在缸体的沟槽内，排气口端伸向转轴的尾端，控油阀固定安装在进油支管上，端盖固定安装在缸体上，密封燃烧腔，并通过螺纹拉杆和拉紧螺母将端盖和缸体锁紧在一起，副涡扇固定安装在转轴的尾端，并通过小号锁紧螺母将副涡扇牢牢锁死在转轴上，点火器固定卡装在整流尾椎上，整流尾椎旋装在转轴的尾端上，主涡扇固定安装在转轴的前端，并通过大号锁紧螺母将主涡扇牢牢锁死在转轴上，用内外涵道筒连接板将外涵道筒上半部、外涵道筒下半部与内涵道筒固定在一起，缸体固定安装在内涵道筒内，并用内涵道筒固定螺栓组固定牢固内涵道筒，同时外涵道筒上半部与外涵道筒下半部之间通过外涵道筒固定螺栓组固定相连，电机支架分别固定安装在外涵道筒上半部与外涵道筒下半部上，起动电机固定安装在电机支架上，超越离合器由外圈转子、内圈转子、小弹性柱和滑块组成，小弹性柱固定安装在滑块上，滑块滑装在内圈转子上，内圈转子与外圈转子同心滚动安装，内圈转子的中心孔固定安装在起动电机的输出轴上，外圈转子的中心孔固定安装在转轴的前端上，整流罩扣装在起动电机上。

进一步的，为实现副涡扇进气的需要，所述的内涵道筒上开有两个进风口。

通过采用以上技术路线，本发明的优点在于：1、采用内、外双涵道设计，直接转子发动机将内能转化输出扭矩，可以实现高速运转；2、主涡扇产生主体推力；副涡扇推动尾气二次燃烧，产生尾部高温气流，一方面产生推力，一方面加速外涵道空气流动，增加能效，同时产生声浪和尾焰效果。

附图说明

图1为本发明的整体外观示意图。

图2为本发明的内部剖视图。

图3为本发明的内部构造示意图。

图4为本发明的转子发动机整体示意图。

图5为本发明的转子发动机正时机构的示意图。

图6为本发明的转子发动机的内部结构图。

图7为本发明的转子发动机的内部细节图。

图8为本发明的超越离合器的机构图。

附图标号：1-外涵道筒上半部；2-电机支架；3-整流罩；4-外涵道筒下半部；5-外涵道筒固定螺栓组；6-内外涵道筒连接板；7-内涵道筒；8-进风口；9-内涵道筒固定螺栓组；10-起动电机；11-超越离合器；12-大号锁紧螺母；13-主涡扇；14-小号锁紧螺母；15-整流尾椎；16-点火器；17-副涡扇；18-螺纹拉杆；19-拉紧螺母；20-端盖；21-火花塞；22-进油总管；23-控油阀；24-进油支管；25-尾气管；26-保护罩；27-缸体；28-立架；29-弹簧；30-尾端轴承；31-滑动定子；32-转子；33-转轴；34-压板；35-压板螺栓；36-中端轴承；37-拉伸架；38-滚子；39-空间凸轮；1101-外圈转子；1102-内圈转子；1103-小弹性柱；1104-滑块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

如图1至图8所示，一种转子动力微型涡扇发动机，包括外涵道筒上半部1、电机支架2、整流罩3、外涵道筒下半部4、外涵道筒固定螺栓组5、内外涵道筒连接板6、内涵道筒7、进风口8、内涵道筒固定螺栓组9、起动电机10、超越离合器11、大号锁紧螺母12、主涡扇13、小号锁紧螺母14、整流尾椎15、点火器16、副涡扇17、螺纹拉杆18、拉紧螺母19、端盖20、火花塞21、进油总管22、控油阀23、进油支管24、尾气管25、保护罩26、缸体27、立架28、弹簧29、尾端轴承30、滑动定子31、转子32、转轴33、压板34、压板螺栓35、中端轴承36、拉伸架37、滚子38、空间凸轮39、外圈转子1101、内圈转子1102、小弹性柱1103、滑块1104，其特征在于：两个所述的滑动定子31通过滑轨滑装在缸体27对应的空槽内，转子32通过花键固定安装在转轴33对应的轴段上，转轴33通过中端轴承36转动安装在缸体27的中心孔内，并调整转轴33轴向位置，使转子32进入缸体27的燃烧腔内旋转，拉伸架37的阶梯圆柱面旋装在两个滑动定子31的凹槽内，压板34通过压板螺栓35使拉伸架37与两个滑动定子31固定相连，拉伸架37的两个小立柱端滚装两个滚子38，转轴33通过花键固定安装有空间凸轮39，并调整空间凸轮39的位置，确保其凸轮面与两个滚子38的外圆面配合，两个立架28固定安装在缸体27上，并调整其位置，使两个立架28的小立柱与拉伸架37的两个圆孔同心配合，两个弹簧29穿装在两个立架28的小立柱上，并卡入拉伸架37的两个圆孔内，保证对拉伸架37一直施加压力作用，保护罩26固定安装在缸体27上，尾端轴承30卡装在保护罩26的轴承孔内，两个火花塞21卡装在缸体27的火花塞孔内，进油支管24焊接在进油总管22上，进油支管24卡装在缸体27的油管槽内，并伸向转轴33的尾端，进油总管22固定安装在缸体27的燃烧腔壁上，尾气管25卡装在缸体27的沟槽内，排气口端伸向转轴33的尾端，控油阀23固定安装在进油支管24上，端盖20固定安装在缸体27上，密封燃烧腔，并通过螺纹拉杆18和拉紧螺母19将端盖20和缸体27锁紧在一起，副涡扇17固定安装在转轴33的尾端，并通过小号锁紧螺母14将副涡扇17牢牢锁死在转轴33上，点火器16固定卡装在整流尾椎15上，整流尾椎15旋装在转轴33的尾端上，主涡扇13固定安装在转轴33的前端，并通过大号锁紧螺母12将主涡扇13牢牢锁死在转轴33上，用内外涵道筒连接板6将外涵道筒上半部1、外涵道筒下半部4与内涵道筒7固定在一起，缸体27固定安装在内涵道筒7内，并用内涵道筒固定螺栓组9固定牢固内涵道筒7，同时外涵道筒上半部1与外涵道筒下半部4之间通过外涵道筒固定螺栓组5固定相连，电机支架2分别固定安装在外涵道筒上半部1与外涵道筒下半部4上，起动电机10固定安装在电机支架2上，超越离合器11由外圈转子1101、内圈转子1102、小弹性柱1103和滑块1104组成，小弹性柱1103固定安装在滑块1104上，滑块1104滑装在内圈转子1102上，内圈转子1102与外圈转子1101同心滚动安装，内圈转子1102的中心孔固定安装在起动电机10的输出轴上，外圈转子1101的中心孔固定安装在转轴33的前端上，整流罩3扣装在起动电机10上。

进一步的，为实现副涡扇17进气的需要，所述的内涵道筒7上开有两个进风口8。

本发明的工作原理为：首先启动启动电机10，然后进油总管22在外部油泵的控制下为转子发动机供油，控油阀23控制进油支管24油量，转子32在起动电机10的带动下旋转，同时滑动定子31在空间凸轮39的协调下进行往复滑动，配合火花塞21的点燃，实现转子发动机的点燃工作，当转子发动机自持运转后，停止起动电机10，超越离合器11的作用会使转子发动机不会影响起动电机10。在转轴33的输出带动下，主涡扇13和副涡扇17都开始工作，主涡扇13产生高速气流从外涵道通过，产生高推力；点火器16点火工作，将尾气管25内的为充分燃烧的燃油配合由进油支管24喷出的燃油进行二次燃烧，在副涡扇17的推动下产生高温高速气流，一方面产生推力，增加整体推力，一方面加热外涵道流过的气流，增加外涵道气流的动能，进一步产生推力，同时还能产生好听的声浪和炫酷的尾焰效果，增加使用者的使用感受。

Claims (2)

1.一种转子动力微型涡扇发动机，包括外涵道筒上半部（1）、电机支架（2）、整流罩（3）、外涵道筒下半部（4）、外涵道筒固定螺栓组（5）、内外涵道筒连接板（6）、内涵道筒（7）、进风口（8）、内涵道筒固定螺栓组（9）、起动电机（10）、超越离合器（11）、大号锁紧螺母（12）、主涡扇（13）、小号锁紧螺母（14）、整流尾椎（15）、点火器（16）、副涡扇（17）、螺纹拉杆（18）、拉紧螺母（19）、端盖（20）、火花塞（21）、进油总管（22）、控油阀（23）、进油支管（24）、尾气管（25）、保护罩（26）、缸体（27）、立架（28）、弹簧（29）、尾端轴承（30）、滑动定子（31）、转子（32）、转轴（33）、压板（34）、压板螺栓（35）、中端轴承（36）、拉伸架（37）、滚子（38）、空间凸轮（39）、外圈转子（1101）、内圈转子（1102）、小弹性柱（1103）、滑块（1104），其特征在于：两个所述的滑动定子（31）通过滑轨滑装在缸体（27）对应的空槽内，转子（32）通过花键固定安装在转轴（33）对应的轴段上，转轴（33）通过中端轴承（36）转动安装在缸体（27）的中心孔内，并调整转轴（33）轴向位置，使转子（32）进入缸体（27）的燃烧腔内旋转，拉伸架（37）的阶梯圆柱面旋装在两个滑动定子（31）的凹槽内，压板（34）通过压板螺栓（35）使拉伸架（37）与两个滑动定子（31）固定相连，拉伸架（37）的两个小立柱端滚装两个滚子（38），转轴（33）通过花键固定安装有空间凸轮（39），并调整空间凸轮（39）的位置，确保其凸轮面与两个滚子（38）的外圆面配合，两个立架（28）固定安装在缸体（27）上，并调整其位置，使两个立架（28）的小立柱与拉伸架（37）的两个圆孔同心配合，两个弹簧（29）穿装在两个立架（28）的小立柱上，并卡入拉伸架（37）的两个圆孔内，保证对拉伸架（37）一直施加压力作用，保护罩（26）固定安装在缸体（27）上，尾端轴承（30）卡装在保护罩（26）的轴承孔内，两个火花塞（21）卡装在缸体（27）的火花塞孔内，进油支管（24）焊接在进油总管（22）上，进油支管（24）卡装在缸体（27）的油管槽内，并伸向转轴（33）的尾端，进油总管（22）固定安装在缸体（27）的燃烧腔壁上，尾气管（25）卡装在缸体（27）的沟槽内，排气口端伸向转轴（33）的尾端，控油阀（23）固定安装在进油支管（24）上，端盖（20）固定安装在缸体（27）上，密封燃烧腔，并通过螺纹拉杆（18）和拉紧螺母（19）将端盖（20）和缸体（27）锁紧在一起，副涡扇（17）固定安装在转轴（33）的尾端，并通过小号锁紧螺母（14）将副涡扇（17）牢牢锁死在转轴（33）上，点火器（16）固定卡装在整流尾椎（15）上，整流尾椎（15）旋装在转轴（33）的尾端上，主涡扇（13）固定安装在转轴（33）的前端，并通过大号锁紧螺母（12）将主涡扇（13）牢牢锁死在转轴（33）上，用内外涵道筒连接板（6）将外涵道筒上半部（1）、外涵道筒下半部（4）与内涵道筒（7）固定在一起，缸体（27）固定安装在内涵道筒（7）内，并用内涵道筒固定螺栓组（9）固定牢固内涵道筒（7），同时外涵道筒上半部（1）与外涵道筒下半部（4）之间通过外涵道筒固定螺栓组（5）固定相连，电机支架（2）分别固定安装在外涵道筒上半部（1）与外涵道筒下半部（4）上，起动电机（10）固定安装在电机支架（2）上，超越离合器（11）由外圈转子（1101）、内圈转子（1102）、小弹性柱（1103）和滑块（1104）组成，小弹性柱（1103）固定安装在滑块（1104）上，滑块（1104）滑装在内圈转子（1102）上，内圈转子（1102）与外圈转子（1101）同心滚动安装，内圈转子（1102）的中心孔固定安装在起动电机（10）的输出轴上，外圈转子（1101）的中心孔固定安装在转轴（33）的前端上，整流罩（3）扣装在起动电机（10）上。

2.如权利要求1所述的一种转子动力微型涡扇发动机，其特征在于：所述的内涵道筒（7）上开有两个进风口（8）。