CN221032765U - 涡轮和飞行器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种涡轮和飞行器,其中涡轮包括涡轮转子和涡轮静子,涡轮转子包括第一转子叶片组、第二转子叶片组和转子基盘,第一转子叶片组、第二转子叶片组均设置在转子基盘上,第一转子叶片组、第二转子叶片组与转子基盘之间形成有环形腔,涡轮静子包括第一静子和第二静子,第一静子和第二静子均包括静子叶片组和静子基盘,静子叶片组设置于静子基盘上,且静子叶片组设置于环形腔内,第一静子围绕其轴线形成的区域以及第二静子围绕其轴线形成的区域均为扇形区域,第一静子和第二静子可拆卸对接且对接后形成完整的圆形区域,第一转子叶片组、第二转子叶片组和转子基盘一体成型,静子叶片组和静子基盘一体成型。本实用有效地提高了涡轮效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及航空发动机技术领域,尤其是指一种涡轮和飞行器。
背景技术
涡轮是燃气涡轮发动机的重要部件,其作用是将高温燃气的动能及内能转化为旋转机械的轴功。涡轮在高温、高压条件下做高速旋转,是燃气涡轮发动机的动力部件,涡轮设计的优劣直接影响燃气涡轮发动机的整体性能。
现有涡轮结构将各级静子、转子分解成一个个独立的部件,装配成涡轮组件后,由于结构的限制,不可避免的存在叶尖漏气损失、静转子的间隙损失等,导致涡轮效率低下。
实用新型内容
为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种涡轮和飞行器,可以提高涡轮效率。
一方面,本实用新型提供了一种涡轮,包括涡轮转子和涡轮静子,所述涡轮转子包括第一转子叶片组、第二转子叶片组和转子基盘,所述第一转子叶片组、第二转子叶片组均设置在所述转子基盘上,所述第一转子叶片组、第二转子叶片组与转子基盘之间形成有环形腔,所述涡轮静子包括第一静子和第二静子,所述第一静子和第二静子均包括静子叶片组和静子基盘,所述静子叶片组设置于所述静子基盘上,且所述静子叶片组设置于所述环形腔内,所述第一静子围绕其轴线形成的区域以及所述第二静子围绕其轴线形成的区域均为扇形区域,所述第一静子和第二静子可拆卸对接且对接后形成完整的圆形区域,所述第一转子叶片组、第二转子叶片组和转子基盘一体成型,所述静子叶片组和静子基盘一体成型。
在本实用新型的一个实施例中,所述涡轮转子还包括第一动叶叶冠和第二动叶叶冠,所述第一转子叶片组和第二转子叶片组均包括动叶叶片,所述第一转子叶片组的动叶叶片设置于所述转子基盘与所述第一动叶叶冠之间,所述第二转子叶片组的动叶叶片设置于所述转子基盘与所述第二动叶叶冠之间。
在本实用新型的一个实施例中,所述动叶叶片包括第一动叶叶片部和第二动叶叶片部,所述第一动叶叶片部和第二动叶叶片部之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一动叶叶片部和第二动叶叶片部之间的圆滑过渡处突出的方向为第一方向,所述第一转子叶片组和第二转子叶片组的动叶叶片在所述转子基盘上的设置方向相同;所述静子叶片组包括静子叶片,所述静子叶片包括第一静子叶片部和第二静子叶片部,所述第一静子叶片部和第二静子叶片部之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一静子叶片部和第二静子叶片部之间的圆滑过渡处突出的方向为第二方向;所述第一方向与所述第二方向相反,且所述第一方向和第二方向不沿所述涡轮转子的轴线方向。
在本实用新型的一个实施例中,任一所述静子叶片为目标静子叶片,所述第一转子叶片组中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第一目标动叶叶片,第二转子叶片组中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第二目标动叶叶片,所述目标静子叶片的第一静子叶片部朝向所述第一目标动叶叶片的第二动叶叶片部设置,所述目标静子叶片的第二静子叶片部朝向所述第二目标动叶叶片的第一动叶叶片部设置。
在本实用新型的一个实施例中,所述第一转子叶片组的动叶叶片数量、第二转子叶片组的动叶叶片数量、静子叶片组的静子叶片数量相同,所述动叶叶片在所述转子基盘上围绕所述转子基盘的轴线呈圆形阵列布置,所述静子叶片在所述静子基盘上围绕所述静子基盘的轴线呈圆形阵列布置。
在本实用新型的一个实施例中,所述第一转子叶片组中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第一流道,所述静子叶片组中相邻的两个所述静子叶片之间形成第二流道,所述第二转子叶片组中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第三流道,所述第一流道、第二流道和第三流道依次连通形成工质流道。
在本实用新型的一个实施例中,所述涡轮静子还包括第一篦齿和第二篦齿,所述第一篦齿和第二篦齿均设置在所述静子基盘上,且位于所述静子叶片组的两侧,所述第一篦齿与所述第一动叶叶冠对应设置且所述第一篦齿与所述第一动叶叶冠形成第一端封机构,所述第二篦齿与所述第二动叶叶冠对应设置所述第二篦齿与所述第二动叶叶冠形成第二端封机构。
在本实用新型的一个实施例中,所述第一静子上设置有第一静子断面,所述第二静子上设置有第二静子断面,所述第一静子断面与所述第二静子断面可拆卸对接,所述第一静子断面和第二静子断面的形状与所述静子叶片的形状相同,所述第一静子断面和第二静子断面位于相邻两个所述静子叶片的中间位置。
在本实用新型的一个实施例中,所述第一静子断面和第二静子断面形成对接面组,所述对接面组设置两组,两组的所述对接面组的断面形状关于所述涡轮静子的轴线呈中心对称设置。
另一方面,提供一种飞行器,包括上述涡轮,所述飞行器包括发动机,所述发动机包括涡轮机匣和涡轮主轴,涡轮静子设置于所述涡轮机匣上,涡轮转子设置于所述涡轮主轴上。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点:
本申请的涡轮转子的第一转子叶片组、第二转子叶片组和转子基盘一体成型,因此消除了现有技术中第一转子叶片组和第二转子叶片组轴向连接而产生的相位安装误差,提高了涡轮效率;此外,第一静子和第二静子的静子叶片组和静子基盘一体成型,且第一静子和第二静子可拆卸对接在环形腔内,也就消除了传统涡轮结构中转子与静子轴向连接时存在的轴向间隙问题,消除了气流通过轴向间隙泄漏的现象,从而优化了工质流道,进一步提高了涡轮效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本实用新型的涡轮的结构示意图;
图2是本实用新型的涡轮的爆炸结构示意图;
图3是本实用新型的涡轮的局部立体剖视图;
图4是图3中A处的局部放大示意图;
图5是本实用新型的涡轮的半剖结构示意图;
图6是图5中B处的局部放大示意图;
图7是本实用新型的涡轮的涡轮转子的结构示意图;
图8是本实用新型的涡轮的涡轮静子的爆炸结构示意图。
说明书附图标记说明:
1、涡轮转子;2、涡轮静子;3、第一转子叶片组;4、第二转子叶片组;5、转子基盘;6、环形腔;7、第一静子;8、第二静子;9、静子叶片组;10、静子基盘;11、第一动叶叶冠;12、第二动叶叶冠;13、动叶叶片;14、第一动叶叶片部;15、第二动叶叶片部;16、静子叶片;17、第一静子叶片部;18、第二静子叶片部;19、第一流道;20、第二流道;21、第三流道;22、工质流道;23、第一篦齿;24、第二篦齿;25、第一端封机构;26、第二端封机构;27、第一静子断面;28、第二静子断面;29、对接面组。
具体实施方式
实施例一
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
参照图1~图8所示,本实用新型的涡轮,包括涡轮转子1和涡轮静子2,所述涡轮转子1包括第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4均设置在所述转子基盘5上,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4与转子基盘5之间形成有环形腔6,所述涡轮静子2包括第一静子7和第二静子8,所述第一静子7和第二静子8均包括静子叶片组9和静子基盘10,所述静子叶片组9设置于所述静子基盘10上,且所述静子叶片组9设置于所述环形腔6内,所述第一静子7围绕其轴线形成的区域以及所述第二静子8围绕其轴线形成的区域均为扇形区域,所述第一静子7和第二静子8可拆卸对接且对接后形成完整的圆形区域,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5一体成型,所述静子叶片组9和静子基盘10一体成型。
本申请为了提高涡轮的效率,提出一种新的涡轮结构,本申请的涡轮包括涡轮静子2和涡轮转子1,具体的,如图2所示,涡轮转子1包括第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5,第一转子叶片组3和第二转子叶片组4均由多个动叶叶片13组成,且第一转子叶片组3和第二转子叶片组4设置在转子基盘5上,第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5之间形成环形腔6,环形腔6用于容纳涡轮静子2上的静子叶片组9;其中,第一转子叶片组3和第二转子叶片组4以及转子基盘5一体成型,如通过锻铸造一体成型后,经机加获得,因此,当涡轮转子1一体成型后,第一转子叶片组3和第二转子叶片组4之间的相位是预设固定相位(可以根据实际需求对相位值进行设置),消除了现有技术中第一转子叶片组3和第二转子叶片组4轴向连接而产生的相位安装误差,且避免了第一转子叶片组3和第二转子叶片组4之间的相位配合问题。进一步的,涡轮静子2包括第一静子7、第二静子8和静子基盘10,如图8所示,第一静子7和第二静子8均包括静子叶片组9和静子基盘10,静子叶片组9包括多个静子叶片16,静子叶片组9设置在静子基盘10上,且静子叶片组9与静子基盘10一体成型,由于涡轮转子1上的第一转子叶片组3和第二转子叶片组4以及转子基盘5之间也是一体成型,为了将涡轮静子2安装在与涡轮转子1相配合的位置,即,涡轮静子2上的静子叶片组9需设置于环形腔6内,因此涡轮静子2分为第一静子7和第二静子8,第一静子7与第二静子8可拆卸对接,优选的,第一静子7和第二静子8之间通过榫卯连接,以实现涡轮静子2与涡轮转子1的对位安装。此外,第一静子7围绕其轴线形成的区域为扇形区域,第二静子8围绕其轴线形成的区域均也为扇形区域,第一静子7和第二静子8可拆卸对接,且对接后形成完整的圆形区域,例如,第一静子7围绕其轴线形成的扇形区域的圆心角为180°,第二静子8围绕其轴线形成的扇形区域的圆心角为180°,两者相加为360°,这样第一静子7和第二静子8上的静子叶片组9才能安装到环形腔6内。此外,涡轮转子1不局限于设置两个转子叶片组,也可以设置三个或者多个转子叶片组,当涡轮转子1设置三个转子叶片组的时候,则环形腔6为两个,静子叶片组9为两个,一个静子叶片组安装在其中一个环形腔内,另一个静子叶片组安装在另一个环形腔内;多个转子叶片组的情况以此类推。由于本申请的涡轮转子1的第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5一体成型,因此消除了现有技术中第一转子叶片组3和第二转子叶片组4轴向连接而产生的相位安装误差;且第一静子7和第二静子8的静子叶片组9和静子基盘10一体成型,且第一静子7和第二静子8可拆卸对接在环形腔6内,也就消除了传统涡轮结构中涡轮转子1与涡轮静子2轴向连接时存在的轴向间隙问题,因此消除了气流通过轴向间隙泄漏的现象,从而优化了涡轮转子1与涡轮静子2所形成的工质流道,提高了涡轮效率。
本申请的涡轮转子1的第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5一体成型,因此消除了现有技术中第一转子叶片组3和第二转子叶片组4轴向连接而产生的相位安装误差,提高了涡轮效率;此外,第一静子7和第二静子8的静子叶片组9和静子基盘10一体成型,且第一静子7和第二静子8可拆卸对接在环形腔6内,也就消除了传统涡轮结构中涡轮转子1与涡轮静子2轴向连接时存在的轴向间隙问题,消除了气流通过轴向间隙泄漏的现象,从而优化了工质流道,进一步提高了涡轮效率。
在其中一个实施方式中,所述涡轮转子1还包括第一动叶叶冠11和第二动叶叶冠12,所述第一转子叶片组3和第二转子叶片组4均包括动叶叶片13,所述第一转子叶片组3的动叶叶片设置于所述转子基盘5与所述第一动叶叶冠11之间,所述第二转子叶片组4的动叶叶片设置于所述转子基盘5与所述第二动叶叶冠12之间。
涡轮转子1包括第一转子叶片组3、第二转子叶片组4、转子基盘5和动叶叶冠,动叶叶冠包括第一动叶叶冠11和第二动叶叶冠12,第一动叶叶冠11与第一转子叶片组3相对应,第二动叶叶冠12与第二转子叶片组4相对应,如图7所示,第一转子叶片组3和第二转子叶片组4均包括动叶叶片13,第一转子叶片组3的动叶叶片设置于转子基盘5与第一动叶叶冠11之间,从而在转子基盘5、第一转子叶片组3的动叶叶片以及第一动叶叶冠11之间形成流道;第二转子叶片组4的动叶叶片设置于转子基盘5与第二动叶叶冠12之间,从而在转子基盘5、第二转子叶片组4的动叶叶片以及第二动叶叶冠12之间形成流道,以便于燃烧室排出的高温气体通过流道后将高温气体的能量转换为旋转动能。
在其中一个实施方式中,所述动叶叶片13包括第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15,所述第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间的圆滑过渡处突出的方向为第一方向,所述第一转子叶片组3和第二转子叶片组4的动叶叶片在所述转子基盘5上的设置方向相同;所述静子叶片组9包括静子叶片16,所述静子叶片16包括第一静子叶片部17和第二静子叶片部18,所述第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间的圆滑过渡处突出的方向为第二方向;所述第一方向与所述第二方向相反,且所述第一方向和第二方向不沿所述涡轮转子的轴线方向。
如图4所示,动叶叶片13包括第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15,且第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间具备夹角,以提高高温气体对涡轮叶片的作用效率,使得高温气体有效地推动涡轮转子1旋转;第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间的夹角处圆滑过渡设置,符合空气动力学,且第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间的圆滑过渡处突出的方向为第一方向;此外,第一转子叶片组3和第二转子叶片组4的动叶叶片的在转子基盘5上的设置方向相同,可以根据实际需求设置第一转子叶片组3和第二转子叶片组4之间的相位差,以最大化地提高涡轮的效率。如图8所示,静子叶片组9包括静子叶片16,静子叶片16的结构同动叶叶片13相同,静子叶片16包括第一静子叶片部17和第二静子叶片部18,且第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间具备夹角,以提高高温气体对涡轮叶片的作用效率,使得高温气体有效地推动涡轮转子1旋转,第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间的夹角处圆滑过渡设置,符合空气动力学,且第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间的圆滑过渡处突出的方向为第一方向弯折。进一步的,第一方向与第二方向相反,如图3和图4所示,第一转子叶片组3的第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间圆滑过渡处突出的方向与第二转子叶片组4的第一动叶叶片部14和第二动叶叶片部15之间圆滑过渡处突出的方向相同,但是与静子叶片组9的第一静子叶片部17和第二静子叶片部18之间圆滑过渡处突出的方向相反,这样可以优化工质流道22,提高高温气体推动叶片转动的效率,提高涡轮的效率。其中,第一方向和第二方向不一定必须180°布置,如图4中所示的虚线空心箭头所示方向即可,第一方向和第二方向考虑矢量方向的夹角大于90°,且不沿涡轮转子的轴线方向,第一方向和第二方向考虑矢量方向的夹角要便于气流的流动且便于气流推动涡轮转子转动即可。
在其中一个实施方式中,任一所述静子叶片为目标静子叶片,所述第一转子叶片组3中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第一目标动叶叶片,第二转子叶片组4中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第二目标动叶叶片,所述目标静子叶片的第一静子叶片部17朝向所述第一目标动叶叶片的第二动叶叶片部15设置,所述目标静子叶片的第二静子叶片部18朝向所述第二目标动叶叶片的第一动叶叶片部14设置。
如图4所示,任选一个静子叶片组9中的静子叶片作为目标静子叶片,第一转子叶片组3中与目标静子叶片最近的动叶叶片为第一目标动叶叶片,第二转子叶片组4中目标静子叶片最近的动叶叶片为第二目标动叶叶片,目标静子叶片需要按照设定的走向与第一目标动叶叶片和第二目标动叶叶片相配合,以优化工质流道22,提高流经静子叶片组9的高温气体对第二目标动叶叶片的推动效率,进一步提高涡轮效率。具体的,如图4所示,目标静子叶片与第一目标动叶叶片、第二目标动叶叶片之间的走向为:目标静子叶片的第一静子叶片部17朝向第一目标动叶叶片的第二动叶叶片部15设置,目标静子叶片的第二静子叶片部18朝向第二目标动叶叶片的第一动叶叶片部14设置。此外,第一动叶叶片部14的长度小于大于第二动叶叶片部15的长度,第一静子叶片部17的长度小于第二静子叶片部18的长度,因此,高温气体流经动叶叶片时,首先接触的是较短的第一动叶叶片部14,第一动叶叶片部14能够对动叶叶片的入口处气流起到导向作用;高温气体流经静子叶片16时,首先接触的是较短的第一静子叶片部17,第一静子叶片部17能够对静子叶片16的入口处气流起到导向作用;这样能够更大的发挥高温气体的动能,以提高涡轮效率。
在其中一个实施方式中,所述第一转子叶片组3的动叶叶片数量、第二转子叶片组4的动叶叶片数量、静子叶片组9的静子叶片数量相同,所述动叶叶片13在所述转子基盘5上围绕所述转子基盘5的轴线呈圆形阵列布置,所述静子叶片16在所述静子基盘10上围绕所述静子基盘10的轴线呈圆形阵列布置。
第一转子叶片组3的动叶叶片数量、第二转子叶片组4的动叶叶片数量、静子叶片组9的静子叶片数量相同,且如图7和图8所示,动叶叶片13在转子基盘5上围绕转子基盘5的轴线呈圆形阵列布置,即,任意相邻的两个动叶叶片之间关于转子基盘5轴线的角度相同;静子叶片16在静子基盘10上围绕静子基盘10的轴线呈圆形阵列布置,即,任意相邻的两个静子叶片之间关于静子基盘10轴线的角度相同;这样就保证了动叶叶片13和静子叶片之间所形成的工质流道22的均匀性,能够优化工质流道22,有效地提高涡轮的效率。
在其中一个实施方式中,所述第一转子叶片组3中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第一流道19,所述静子叶片组9中相邻的两个所述静子叶片之间形成第二流道20,所述第二转子叶片组4中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第三流道21,所述第一流道19、第二流道20和第三流道21依次连通形成工质流道22。
如图4所示,涡轮转子1上设置有第一转子叶片组3和第二转子叶片组4,第一转子叶片组3上相邻两个动叶叶片之间形成第一流道19,从燃烧室流出的高温高压气体首先进入第一流道19;涡轮静子2上设置有静子叶片组9,静子叶片组9上相邻两个静子叶片之间形成第二流道20,第一流道19与第二流道20相连通,燃烧室流出的高温高压气体进入第一流道19后进而进入第二流道20;第二转子叶片组4上相邻两个动叶叶片之间形成第三流道21,第三流道21与第二流道20相连通,因此燃烧室流出的高温高压气体依次经过第一流道19、第二流道20和第三流道21,最后流向推力喷管,产生反作用力以产生推力。其中,第一流道19、第二流道20和第三流道21依次连通形成工质流道22,燃烧室流出的高温高压气体经过工质流道22后推动涡轮转子1旋转后进入推力喷管。此外,转子基盘5上形成工质流道22的表面为光滑圆柱面,以降低对气流产生的阻力。
在其中一个实施方式中,所述涡轮静子2还包括第一篦齿23和第二篦齿24,所述第一篦齿23和第二篦齿24均设置在所述静子基盘10上,且位于所述静子叶片组9的两侧,所述第一篦齿23与所述第一动叶叶冠11径向相对设置且所述第一篦齿23与所述第一动叶叶冠11形成第一端封机构25,所述第二篦齿24与所述第二动叶叶冠12径向相对设置所述第二篦齿24与所述第二动叶叶冠12形成第二端封机构26。
如图5和图6所示,涡轮静子2包括静子基盘10、静子叶片组9和篦齿,篦齿包括第一篦齿23和第二篦齿24,第一篦齿23和第二篦齿24均设置在静子基盘10上,围绕静子基盘10的轴线圆周设置,第一篦齿23和第二篦齿24分别位于静子叶片组9的两侧。第一篦齿23与第一动叶叶冠11径向相对配合设置,第一篦齿23与第一动叶叶冠11形成第一端封机构25;第二篦齿24与第二动叶叶冠12径向相对配合设置,第二篦齿24与第二动叶叶冠12形成第二端封机构26,因此第一端封机构25和第二端封机构26设置于涡轮静子2两侧,能够有效地减少涡轮内气体的泄漏,此外,涡轮转子1和涡轮静子2的结构安装方式还消除了传统涡轮结构中涡轮转子1与涡轮静子2轴向连接时存在的轴向间隙问题,因此消除了气流通过轴向间隙泄漏的现象,因此端封机构的存在以及涡轮转子1和涡轮静子2的结构安装方式能够有效地减少涡轮内气体的泄漏,有效地提高了涡轮效率。
在其中一个实施方式中,所述第一静子7上设置有第一静子断面27,所述第二静子8上设置有第二静子断面28,所述第一静子断面27与所述第二静子断面28可拆卸对接,所述第一静子断面27和第二静子断面28的形状与所述静子叶片16的形状相同,所述第一静子断面27和第二静子断面28位于相邻两个所述静子叶片的中间位置。
如图8所示,第一静子7和第二静子8可拆卸对接,具体的,第一静子7上设置有第一静子断面27,第二静子8上设置有第二静子断面28,第一静子7与第二静子8的可拆卸对接通过第一静子断面27和第二静子断面28的可拆卸对接来实现,优选采用榫卯对接。为了第一静子断面27和第二静子断面28不破坏完整的静子叶片16的结构,第一静子断面27和第二静子断面28的形状与静子叶片16的形状相同,这样静子断面不会经过静子叶片16,保证了静子叶片16的完整性和强度;此外,第一静子断面27和第二静子断面28位于相邻两个静子叶片的中间位置,能够提高第一静子断面27和第二静子断面28的稳定性,进一步提高整个涡轮静子2的强度。
在其中一个实施方式中,所述第一静子断面27和第二静子断面28形成对接面组29,所述对接面组29设置两组,两组所述对接面组29的断面形状关于所述涡轮静子2的轴线呈中心对称设置。
如图8所示,涡轮静子2包括第一静子7和第二静子8,第一静子7上的第一静子断面27和第二静子8上的第二静子断面28形成静子断面组,一个涡轮静子2上优选两组静子断面组,这样才能保证第一静子7和第二静子8可拆卸对接。优选的,两组对接面组29的断面形状关于涡轮静子2的轴线呈中心对称设置,即,第一静子7围绕其轴线形成的扇形区域的圆心角和第二静子8围绕其轴线形成的扇形区域的圆心角均为180°,且两组对接面组29的断面形状关于涡轮静子2的轴线中心对称,这样能够有效地提高整个涡轮静子2的强度和稳定性。
实施例二
提供一种飞行器,包括上述涡轮,所述飞行器包括发动机,所述发动机包括涡轮机匣和涡轮主轴,所述涡轮静子2设置于所述涡轮机匣上,所述涡轮转子1设置于所述涡轮主轴上。
飞行器包括发动机,涡轮设置于发动机上,属于发动机的组件,发动机包括涡轮机匣和涡轮主轴,涡轮包括涡轮转子1和涡轮静子2,涡轮转子1设置在涡轮主轴上,涡轮静子2设置在涡轮机匣上,因此实现涡轮转子1与涡轮静子2的对位安装。本申请的涡轮包括涡轮转子1和涡轮静子2,所述涡轮转子1包括第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4均设置在所述转子基盘5上,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4与转子基盘5之间形成有环形腔6,所述涡轮静子2包括第一静子7和第二静子8,所述第一静子7和第二静子8均包括静子叶片组9和静子基盘10,所述静子叶片组9设置于所述静子基盘10上,且所述静子叶片组9设置于所述环形腔6内,所述第一静子7围绕其轴线形成的区域以及所述第二静子8围绕其轴线形成的区域均为扇形区域,所述第一静子7和第二静子8可拆卸对接且对接后形成完整的圆形区域,所述第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5一体成型,所述静子叶片组9和静子基盘10一体成型。
本申请的涡轮转子1的第一转子叶片组3、第二转子叶片组4和转子基盘5一体成型,因此消除了现有技术中第一转子叶片组3和第二转子叶片组4轴向连接而产生的相位安装误差,提高了涡轮效率;此外,第一静子7和第二静子8的静子叶片组9和静子基盘10一体成型,且第一静子7和第二静子8可拆卸对接在环形腔6内,也就消除了传统涡轮结构中涡轮转子1与涡轮静子2轴向连接时存在的轴向间隙问题,消除了气流通过轴向间隙泄漏的现象,从而优化了工质流道22,进一步提高了涡轮效率。更进一步的,涡轮效率的提高能够提高整个飞行器的飞行动力和性能。
注意,上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本实用新型不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明,但是本实用新型不仅仅限于以上实施例,在不脱离本实用新型构思的情况下,还可以包括更多其它等效实施例,而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种涡轮,其特征在于:包括涡轮转子(1)和涡轮静子(2),所述涡轮转子(1)包括第一转子叶片组(3)、第二转子叶片组(4)和转子基盘(5),所述第一转子叶片组(3)、第二转子叶片组(4)均设置在所述转子基盘(5)上,所述第一转子叶片组(3)、第二转子叶片组(4)与转子基盘(5)之间形成有环形腔(6),所述涡轮静子(2)包括第一静子(7)和第二静子(8),所述第一静子(7)和第二静子(8)均包括静子叶片组(9)和静子基盘(10),所述静子叶片组(9)设置于所述静子基盘(10)上,且所述静子叶片组(9)设置于所述环形腔(6)内,所述第一静子(7)围绕其轴线形成的区域以及所述第二静子(8)围绕其轴线形成的区域均为扇形区域,所述第一静子(7)和第二静子(8)可拆卸对接且对接后形成完整的圆形区域,所述第一转子叶片组(3)、第二转子叶片组(4)和转子基盘(5)一体成型,所述静子叶片组(9)和静子基盘(10)一体成型。
2.根据权利要求1所述的涡轮,其特征在于:所述涡轮转子(1)还包括第一动叶叶冠(11)和第二动叶叶冠(12),所述第一转子叶片组(3)和第二转子叶片组(4)均包括动叶叶片(13),所述第一转子叶片组(3)的动叶叶片设置于所述转子基盘(5)与所述第一动叶叶冠(11)之间,所述第二转子叶片组(4)的动叶叶片设置于所述转子基盘(5)与所述第二动叶叶冠(12)之间。
3.根据权利要求2所述的涡轮,其特征在于:所述动叶叶片(13)包括第一动叶叶片部(14)和第二动叶叶片部(15),所述第一动叶叶片部(14)和第二动叶叶片部(15)之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一动叶叶片部(14)和第二动叶叶片部(15)之间的圆滑过渡处突出的方向为第一方向,所述第一转子叶片组(3)和第二转子叶片组(4)的动叶叶片在所述转子基盘(5)上的设置方向相同;所述静子叶片组(9)包括静子叶片,所述静子叶片包括第一静子叶片部(17)和第二静子叶片部(18),所述第一静子叶片部(17)和第二静子叶片部(18)之间具备夹角且圆滑过渡设置,所述第一静子叶片部(17)和第二静子叶片部(18)之间的圆滑过渡处突出的方向为第二方向;所述第一方向与所述第二方向相反,且所述第一方向和第二方向不沿所述涡轮转子的轴线方向。
4.根据权利要求3所述的涡轮,其特征在于:任一所述静子叶片为目标静子叶片,所述第一转子叶片组(3)中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第一目标动叶叶片,第二转子叶片组(4)中与所述目标静子叶片相邻的动叶叶片为第二目标动叶叶片,所述目标静子叶片的第一静子叶片部(17)朝向所述第一目标动叶叶片的第二动叶叶片部(15)设置,所述目标静子叶片的第二静子叶片部(18)朝向所述第二目标动叶叶片的第一动叶叶片部(14)设置。
5.根据权利要求4所述的涡轮,其特征在于:所述第一转子叶片组(3)的动叶叶片数量、第二转子叶片组(4)的动叶叶片数量、静子叶片组(9)的静子叶片数量相同,所述动叶叶片(13)在所述转子基盘(5)上围绕所述转子基盘(5)的轴线呈圆形阵列布置,所述静子叶片在所述静子基盘(10)上围绕所述静子基盘(10)的轴线呈圆形阵列布置。
6.根据权利要求5所述的涡轮,其特征在于:所述第一转子叶片组(3)中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第一流道(19),所述静子叶片组(9)中相邻的两个所述静子叶片之间形成第二流道(20),所述第二转子叶片组(4)中相邻的两个所述动叶叶片之间形成第三流道(21),所述第一流道(19)、第二流道(20)和第三流道(21)依次连通形成工质流道(22)。
7.根据权利要求2所述的涡轮,其特征在于:所述涡轮静子(2)还包括第一篦齿(23)和第二篦齿(24),所述第一篦齿(23)和第二篦齿(24)均设置在所述静子基盘(10)上,且位于所述静子叶片组(9)的两侧,所述第一篦齿(23)与所述第一动叶叶冠(11)径向相对设置且所述第一篦齿(23)与所述第一动叶叶冠(11)形成第一端封机构(25),所述第二篦齿(24)与所述第二动叶叶冠(12)径向相对设置所述第二篦齿(24)与所述第二动叶叶冠(12)形成第二端封机构(26)。
8.根据权利要求1所述的涡轮,其特征在于:所述第一静子(7)上设置有第一静子断面(27),所述第二静子(8)上设置有第二静子断面(28),所述第一静子断面(27)与所述第二静子断面(28)可拆卸对接,所述第一静子断面(27)和第二静子断面(28)的形状与所述静子叶片的形状相同,所述第一静子断面(27)和第二静子断面(28)位于相邻两个所述静子叶片的中间位置。
9.根据权利要求8所述的涡轮,其特征在于:所述第一静子断面(27)和第二静子断面(28)形成对接面组(29),所述对接面组(29)设置两组,两组的所述对接面组(29)的断面形状关于所述涡轮静子(2)的轴线呈中心对称设置。
10.一种飞行器,其特征在于:包括如权利要求1~9任一项所述的涡轮,所述飞行器包括发动机,所述发动机包括涡轮机匣和涡轮主轴,涡轮静子(2)设置于所述涡轮机匣上,涡轮转子(1)设置于所述涡轮主轴上。
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