CN105822432A - 一种微型涡喷发动机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微型涡喷发动机，包括压气机匣、整流罩、壳体和轴，所述的壳体一端设置整流罩，所述整流罩的中部设置压气机匣，所述的壳体轴线位置能够转动的设置轴，所述轴靠近压气机匣的一端设置有压气机叶轮，另一端设置有涡轮，所述压气机叶轮和涡轮之间设置有燃烧室，所述压气机叶轮和燃烧室之间设置有扩压器，所述压气机叶轮和扩压器之间设置有电机转子和电机定子，所述的涡轮的边沿倾斜设置有叶片，所述叶片的一端为圆弧部，另一端为直板部，这种设计能够将本发明产生的能量得到较好的利用，提高了能源的利用率，且把永磁直流电机的安装位置放在压气机叶轮和扩压器之间，使电机兼作启动电机和发电机使其一机两用。

Description

一种微型涡喷发动机
技术领域
本发明涉及涡喷发动机技术领域，特别涉及一种微型涡喷发动机。
背景技术
微型涡喷发动机是指推力在100公斤以下的喷气涡轮发动机，喷气涡轮发动机是以空气为介质，经过压缩后在燃烧室内与燃油混合并燃烧产生高温高压燃气，通过涡轮将化学能转变成为机械能的动力装置。按对其能量的利用方式分为涡轮喷气发动机，涡轮风扇发动机，涡轮螺旋桨发动机，涡轮轴发动机。微型涡喷发动机在陆军领域应用非常广泛，具体如下，1.作为中小型飞行器的动力，如无人机，靶机，靶标，导弹，诱饵弹，滑翔伞等。2.作为舰船，坦克，大型飞机上的辅助动力，如空调动力，舰船局部动力，快艇或小型舟船的动力。3.作为热力，热气源。如融冰融雪，浮空器冲气，野营供电供暖等。4.作为小型发电动力如机动雷达发电，应急充电，照明等发电机的动力；5.各种小型机械的动力，靶标红外先发生器，军事烟雾发生器，电子对抗用箔条播撒器等。
现有的微型涡喷发动机包括压气机匣、整流罩、压气机叶轮、扩压器、轴、燃烧室、涡轮和壳体，现有的微型涡喷发动机为气动启动，无电机，启动时不方便，而且不具有发电功能。现有的微型涡喷发动机与电子控制系统(ECU)和供油系统结合进行工作，其主要包括温度传感器、速度传感器、微型涡喷发动机主机、电磁阀、油箱、油管、油泵、显示器、锂电池、控制系统模块(ECU)、电线。由以上可以看出电控部分和供油系统连接较为复杂，有些部件如油泵、控制系统模块(ECU)等有重量重和体积较大，增加了生产成本，并且导致微型涡喷发动机性能降低，而且不好安装。而且现有技术的微型涡轮发动机的涡轮叶片设计不合理，使得发动机的能量不能很好的得到应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可以将发动机的能量得到合理使用，而且启动方便，启动后能够发电，重量轻的微型涡喷发电机。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种微型涡喷发动机，包括压气机匣、整流罩、壳体和轴，所述的壳体一端设置整流罩，所述整流罩的中部设置压气机匣，所述的壳体轴线位置能够转动的设置轴，所述轴靠近压气机匣的一端设置有压气机叶轮，另一端设置有涡轮，所述压气机叶轮和涡轮之间设置有燃烧室，所述压气机叶轮和燃烧室之间设置有扩压器，所述压气机叶轮和扩压器之间设置有电机转子和电机定子，所述的涡轮的边沿倾斜设置有叶片，所述叶片的一端为圆弧部，另一端为直板部。
进一步的，所述的电机转子为永磁直流电机转子，所述的电机定子为永磁直流电机定子。
更进一步的，所述的轴通过固定在壳体上的轴承室能够转动的固定。
更进一步的，所述的扩压器为圆盘型，其套装在所述的轴承室上。
更进一步的，所述的扩压器靠近永磁直流电机定子的一侧设置有用于扩压用的凸起。
更进一步的，所述的凸起倾斜的设置多个，其一侧为直线型，另一侧为圆弧形，所述的凸起均匀的设置在扩压器边沿靠内侧的位置。
进一步的，所述的壳体远离压气机匣的一端内侧设置有风帽，所述的风帽为圆锥形。
进一步的，所述的压气机匣和所述整流罩之间设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有电磁阀、油泵和控制系统模块，所述的控制系统模块与所述的电磁阀和油泵电连接。
更进一步的，所述的油泵通过油管与设置在壳体外部的油箱连接，所述的电磁阀通过油管连接在油泵的出油口上，所述的控制系统模块与设置在壳体外侧的锂电池和显示器电连接。
更进一步的，所述的控制系统模块上设置有从油泵出油口引出的毛细油管。
用上述技术方案本发明得到的有益效果为：所述的涡轮的叶片的一端为圆弧板，另一端为直板，这种设计能够将本发明产生的能量得到较好的利用，提高了能源的利用率，所述微型涡喷发动机把气动启动改为无刷永磁直流电机启动，且把永磁直流电机的安装位置放在压气机叶轮和扩压器之间，使电机兼作启动电机和发电机，不但方便微型涡喷发动机启动，而且启动后的电动机变成了发电机，使其一机两用，解决了电机启动后就不再工作浪费资源的问题，本发明可使发电功率达到400W。本发明将直径和长度小、流量合适的油泵，电磁阀，控制系统模块集成到整流罩和压气机匣之间位置，既降低了涡喷发动机整机重量，而且提高了微型涡喷发动机性能。控制系统模块集成到微型涡喷发动机内部，采用一个航空插头代替各种连接电线与外部连接，不但减少了微型涡喷发动机的体积和重量，而且方便微型涡喷发动机与外部的连接和安装。本微型涡喷发动机工作时整流罩和压气机匣之间的空腔温度在70℃-85℃之间，而控制系统模块可在150℃以内的温度中正常工作。工作时，考虑到控制系统模块在工作时自身会出现发热现象，因此，把控制系统模块上满毛细油管，让从油泵出来的煤油经过此毛细油管，既可以降低控制系统模块温度，又可以提高油温，使煤油更容易点燃且燃烧更充分，降低油耗。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明连接控制系统后的结构示意图；
图3为本发明中涡轮的结构示意图；
图中：1.压气机匣、2.整流罩、3.压气机叶轮、4.电机转子、5.电机定子、6.扩压器、7.燃烧室、8.涡轮、8-1.直板部、8-2.圆弧部、9.壳体、10.轴、11.电磁阀、12.油泵、13.油箱、14.显示器、15.锂电池、16.控制系统模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
结合附图1、2、3对本发明进一步描述，是本领技术人员更好的实施本发明，微型涡喷发动机，包括压气机匣1、整流罩2、壳体9和轴10，所述的壳体9一端设置整流罩2，所述整流罩2的中部设置压气机匣1，所述的壳体9轴线位置能够转动的设置轴10，所述轴10靠近压气机匣1的一端设置有压气机叶轮3，另一端设置有涡轮8，所述压气机叶轮3和涡轮8之间设置有燃烧室7，所述压气机叶轮3和燃烧室7之间设置有扩压器6，所述压气机叶轮3和扩压器6之间设置有电机转子4和电机定子5，所述的电机转子4为永磁直流电机转子，所述的电机定子5为永磁直流电机定子，电机转子4和电机定子5构成无刷永磁直流电机。无刷永磁直流电机无论是结构或控制方式与传统的直流电动机都有很多相似之处:但是无刷永磁直流电机具有结构简单、运行可靠，维护方便等优点，同时具备运行效率高、价格低廉、结实耐用等优点。所述的轴10通过固定在壳体9上的轴承室能够转动的固定，所述的电机转子4固定在所述的轴10上，所述的电机定子5固定在所述的壳体9或者轴承室上；所述的涡轮8的边沿倾斜设置有叶片，其倾斜角度为20°-60°，所述叶片的一端为圆弧部8-2，另一端为直板部8-1。
本发明所述的扩压器6为圆盘型，所述的扩压器6靠近永磁直流电机定子5的一侧设置有用于扩压用的凸起，所述的凸起倾斜的设置多个，其一侧为直线型，另一侧为圆弧形；所述的凸起均匀的设置在扩压器6边沿靠内侧的位置；所述的扩压器6通过中部开设的中心孔套装在所述的轴承室上。
本发明所述的壳体9远离压气机匣1的一端内侧设置有风帽，所述的风帽为圆锥形，是本发明工作时排气更加流畅。
本发明所述的压气机匣1和所述整流罩2之间设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有电磁阀11、油泵12和控制系统模块16，所述的控制系统模块16与所述的电磁阀11和油泵12电连接，所述的油泵12通过油管与设置在壳体9外部的油箱13连接，所述的电磁阀11通过油管连接在油泵12的出油口上，所述的控制系统模块16与设置在壳体9外部的锂电池15和显示器14电连接，所述的控制系统模块16上设置有从油泵12出油口引出的毛细油管。
用上述技术方案本发明得到的有益效果为：所述的涡轮8的叶片的一端为圆弧板，另一端为直板，这种设计能够将本发明产生的能量得到较好的利用，提高了能源的利用率，所述微型涡喷发动机把气动启动改为无刷永磁直流电机启动，且把永磁直流电机的安装位置放在压气机叶轮3和扩压器6之间，使电机兼作启动电机和发电机，不但方便微型涡喷发动机启动，而且启动后的电动机变成了发电机，使其一机两用，解决了电机启动后就不再工作浪费资源的问题，本发明可使发电功率达到400W。本发明将直径和长度小、流量合适的油泵12，电磁阀11，控制系统模块16集成到整流罩2和压气机匣1之间位置，既降低了涡喷发动机整机重量，而且提高了微型涡喷发动机性能。控制系统模块16集成到微型涡喷发动机内部，采用一个航空插头代替各种连接电线与外部连接，不但减少了微型涡喷发动机的体积和重量，而且方便微型涡喷发动机与外部的连接和安装。本微型涡喷发动机工作时整流罩2和压气机匣1之间的空腔温度在70℃-85℃之间，而控制系统模块16可在150℃以内的温度中正常工作。工作时，考虑到控制系统模块16在工作时自身会出现发热现象，因此，把控制系统模块16上满毛细油管，让从油泵12出来的煤油经过此毛细油管，既可以降低控制系统模块16温度，又可以提高油温，使煤油更容易点燃且燃烧更充分，降低油耗。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种微型涡喷发动机，其特征在于：包括压气机匣、整流罩、壳体和轴，所述的壳体一端设置整流罩，所述整流罩的中部设置压气机匣，所述的壳体轴线位置能够转动的设置轴，所述轴靠近压气机匣的一端设置有压气机叶轮，另一端设置有涡轮，所述压气机叶轮和涡轮之间设置有燃烧室，所述压气机叶轮和燃烧室之间设置有扩压器，所述压气机叶轮和扩压器之间设置有电机转子和电机定子，所述的涡轮的边沿倾斜设置有叶片，所述叶片的一端为圆弧部，另一端为直板部。
2.根据权利要求1所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的电机转子为永磁直流电机转子，所述的电机定子为永磁直流电机定子。
3.根据权利要求2所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的轴通过固定在壳体上的轴承室能够转动的固定。
4.根据权利要求3所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的扩压器为圆盘型，其套装在所述的轴承室上。
5.根据权利要求4所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的扩压器靠近永磁直流电机定子的一侧设置有用于扩压用的凸起。
6.根据权利要求5所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的凸起倾斜的设置多个，其一侧为直线型，另一侧为圆弧形，所述的凸起均匀的设置在扩压器边沿靠内侧的位置。
7.根据安权利要求1所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的壳体远离压气机匣的一端内侧设置有风帽，所述的风帽为圆锥形。
8.根据权利要求1所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的压气机匣和所述整流罩之间设置有容纳空间，所述容纳空间内设置有电磁阀、油泵和控制系统模块，所述的控制系统模块与所述的电磁阀和油泵电连接。
9.根据权利要求8所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的油泵通过油管与设置在壳体外部的油箱连接，所述的电磁阀通过油管连接在油泵的出油口上，所述的控制系统模块与设置在壳体外侧的锂电池和显示器电连接。
10.根据权利要求9所述的微型涡喷发动机，其特征在于：所述的控制系统模块上设置有从油泵出油口引出的毛细油管。
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