CN112628208A

CN112628208A - 一种压气机的引气结构

Info

Publication number: CN112628208A
Application number: CN202011537192.1A
Authority: CN
Inventors: 张鑫; 印雪梅; 杨晓飞
Original assignee: AECC Shenyang Engine Research Institute
Current assignee: AECC Shenyang Engine Research Institute
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2021-04-09

Abstract

本申请属于压气机的引气结构设计技术领域，具体涉及一种压气机的引气结构，包括：1～N+1级静子叶片；1～N+1级转子叶片，与1～N+1级静子叶片相间分布；前机匣，包覆第1～N级静子叶片、第1～N‑1级转子叶片，其上具有引气孔；中间机匣，包覆第N级转子叶片，与前机匣间具有引气通道；后机匣，包覆第N+1级静子叶片、第N+1级转子叶片，与中间机匣对接，外壁具有连接边；连接边与前机匣连接；前机匣、中间机匣、后机匣间形成引气腔；引气腔与引气孔、引气通道连通。

Description

一种压气机的引气结构

技术领域

本申请属于压气机的引气结构设计技术领域，具体涉及一种压气机的引气结构。

背景技术

飞机发动机中多需要从压气机中引气对高温部件进行冷却以及对支点结构进行封严。

随着技术的发展，对压气机的引气需求越来越高，在压气机级数日益减少，负荷日益增高的情形下，引气空间越来越紧凑，常规的引气结构已不能够满足引气需求，且在引气面积较大时，容易严重削弱机匣的强度，使机匣的稳定性降低。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种压气机的引气结构，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一种压气机的引气结构，包括：

1～N+1级静子叶片；

1～N+1级转子叶片，与1～N+1级静子叶片相间分布；

前机匣，包覆第1～N级静子叶片、第1～N-1级转子叶片，其上具有引气孔；

中间机匣，包覆第N级转子叶片，与前机匣间具有引气通道；

后机匣，包覆第N+1级静子叶片、第N+1级转子叶片，与中间机匣对接，外壁具有连接边；连接边与前机匣连接；前机匣、中间机匣、后机匣间形成引气腔；引气腔与引气孔、引气通道连通。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，前机匣为两半式对开机匣，其中，一半与部分第1～N-1级静子叶片一体成型，另一半与另其余部分第1～N-1级静子叶片一体成型。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，前机匣内壁具有第N-1级环形卡槽；第N级静子叶片的叶尖卡在第N级环形卡槽中。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，中间机匣朝向后机匣的一端与后机匣之间形成有第N+1级环形卡槽；第N+1级静子叶片的叶尖卡在第N+1级环形卡槽中。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，引气孔沿周向伸展。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，还包括：

多个支撑肋，在引气孔中沿长度方向排列设置。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，各个支撑肋、引气孔间倒圆过渡。

引气管，进口与引气孔对接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机的引气结构中，引气管出口呈圆形，其进口、出口间平滑过渡。

环形叶栅，在引气通道中设置，支撑在前机匣、中间机匣之间。

附图说明

图1是本申请实施例提供的压气机的引气结构的示意图；

图2是本申请实施例提供的引气孔及其支撑肋的示意图；

图3是本申请实施例提供的引气管自进口到出口截面变化的示意图；

其中：

1-静子叶片；2-转子叶片；3-前机匣；4-中间机匣；5-后机匣；6-引气管；7-环形叶栅；

NS-第N级静子叶片；N+1S-第N+1级静子叶片；

NR-第N级转子叶片；N+1R-第N+1级转子叶片。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图3对本申请做进一步详细说明。

一种压气机的引气结构，包括：

1～N+1级静子叶片1；

1～N+1级转子叶片2，与1～N+1级静子叶片1相间分布；

前机匣3，包覆第1～N级静子叶片1、第1～N-1级转子叶片2，其上具有引气孔；

中间机匣4，包覆第N级转子叶片2，与前机匣3间具有引气通道；

后机匣5，包覆第N+1级静子叶片1、第N+1级转子叶片2，与中间机匣4对接，外壁具有连接边；连接边与前机匣3连接；前机匣3、中间机匣4、后机匣5间形成引气腔；引气腔与引气孔、引气通道连通。

对于上述实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，其可通过引气通道将第N级静子叶片1后气体引入引气腔，进而通过引气孔引出，其部件间结构紧凑，具有较大的强度，对压气机结构改变小，可在压气机外形轮廓以及轴向尺寸空间的限制的条件下，实现压气机的引气。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，前机匣3为两半式对开机匣，其中，一半与部分第1～N-1级静子叶片1一体成型，另一半与另其余部分第1～N-1级静子叶片一体成型。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，其将前机匣3、设计为两半式对开结构，且与相应的第1～N级静子叶片一体成型，可保证加工精度，以及方便装配。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，前机匣3内壁具有第N-1级环形卡槽；第N级静子叶片的叶尖卡在第N级环形卡槽中。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，中间机匣4朝向后机匣5的一端与后机匣4之间形成有第N+1级环形卡槽；第N+1级静子叶片1的叶尖卡在第N+1级环形卡槽中。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计中间机匣4朝向后机匣5的一端与后机匣4之间形成有第N+1级环形卡，以配合卡住第N+1级静子叶片1，可方便沿轴向进行堆叠装配。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，引气孔沿周向伸展。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计前机匣3上的引气孔沿周向伸展，大致可呈跑道形，可以实现在压气机轴线尺寸有限情形下的较大引气面积。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，还包括：

多个支撑肋8，在引气孔中沿长度方向排列设置。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，在引气孔中设置支撑肋可有效保证前机匣3的强度，以及在保证前机匣3强度的前提下，进一步增加引气孔的面积。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，各个支撑肋8、引气孔间倒圆过渡，以降低自压气机引气的气动损失，以及避免应力集中增强结构的承载能力。

引气管6，进口与引气孔对接，出口延伸至高温部件或支点结构，从而能够实现对高温部件进行冷却或对支点结构进行封严。

在一些可选的实施例中，上述的压气机的引气结构中，引气管6出口呈圆形，其进口、出口间平滑过渡，可以核心控制律为面积递减的规律，以保证引气管6的结构强度，以及降低自压气机引气的气动损失。

环形叶栅7，在引气通道中设置，支撑在前机匣3、中间机匣4之间。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，在前机匣3、中间机匣4之间设置环形叶栅7，可在前机匣3、中间机匣4之间提供支撑，以增强结构的整体强度，此外，可根据实际对其叶型进行优化，以能够降低自压气机引气的气动损失，取得较好的变形控制品质。

对于上以上实施例公开的压气机的引气结构，领域内技术人员可以理解的是，为了便于装配可设计环形叶栅7为两半式对开结构。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims

1.一种压气机的引气结构，其特征在于，包括：

1～N+1级静子叶片(1)；

1～N+1级转子叶片(2)，与1～N+1级静子叶片(1)相间分布；

前机匣(3)，包覆第1～N级静子叶片(1)、第1～N-1级转子叶片(2)，其上具有引气孔；

中间机匣(4)，包覆第N级转子叶片(2)，与前机匣(3)间具有引气通道；

后机匣(5)，包覆第N+1级静子叶片(1)、第N+1级转子叶片(2)，与中间机匣(4)对接，外壁具有连接边；所述连接边与前机匣(3)连接；前机匣(3)、中间机匣(4)、后机匣(5)间形成引气腔；引气腔与引气孔、引气通道连通。

2.根据权利要求1所述的压气机的引气结构，其特征在于，

前机匣(3)为两半式对开机匣，其中，一半与部分第1～N-1级静子叶片(1)一体成型，另一半与另其余部分第1～N-1级静子叶片一体成型。

3.根据权利要求2所述的压气机的引气结构，其特征在于，

前机匣(3)内壁具有第N-1级环形卡槽；第N级静子叶片的叶尖卡在第N级环形卡槽中。

4.根据权利要求1所述的压气机的引气结构，其特征在于，

中间机匣(4)朝向后机匣(5)的一端与后机匣(4)之间形成有第N+1级环形卡槽；第N+1级静子叶片(1)的叶尖卡在第N+1级环形卡槽中。

5.根据权利要求1所述的压气机的引气结构，其特征在于，

引气孔沿周向伸展。

6.根据权利要求5所述的压气机的引气结构，其特征在于，

还包括：

多个支撑肋(8)，在引气孔中沿长度方向排列设置。

7.根据权利要求6所述的压气机的引气结构，其特征在于，

各个支撑肋(8)、引气孔间倒圆过渡。

8.根据权利要求5所述的压气机的引气结构，其特征在于，

还包括：

引气管(6)，进口与引气孔对接。

9.根据权利要求8所述的压气机的引气结构，其特征在于，

引气管(6)出口呈圆形，其进口、出口间平滑过渡。

10.根据权利要求1所述的压气机的引气结构，其特征在于，

还包括：

环形叶栅(7)，在引气通道中设置，支撑在前机匣(3)、中间机匣(4)之间。