專利名稱：一種駐室式處理機匣及壓氣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機械及氣體動力學(xué)領(lǐng)域，特別提供了一種駐室式處理 機匣及壓氣機。
背景技術(shù)：
壓力機駐室式處理機匣的功用是提高壓氣機的穩(wěn)定工作裕度。它由環(huán) 繞在轉(zhuǎn)子葉尖外圍機匣上的周向均勻分布的槽孔和槽孔外的駐室容腔組 成。壓氣機流路內(nèi)的氣體由槽孔后段進入容腔，并向前流動，再由槽孔前 段流回主流路。這一旁路回流，推遲了轉(zhuǎn)子葉尖氣流分離和葉片槽道堵塞 的發(fā)生，擴大了壓氣機穩(wěn)定工作邊界，現(xiàn)有駐室式處理機匣的槽孔是直線 型的，不能夠滿足前后段槽孔安裝角有差異的設(shè)計要求。實施中常常是后
段安裝角最佳，前段安裝角不合適；或?qū)Χ哌M行折衷，都偏離最佳狀態(tài)，
因而降低了駐室式處理機匣擴大穩(wěn)定工作范圍的效果。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有駐室式處理機匣的技術(shù)不足之處，提高 駐室式處理機匣穩(wěn)定工作裕度，特別提供一種駐室式處理機匣及壓氣機。
本實用新型提供了一種駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔為非直線型，采用香蕉形結(jié)構(gòu)或直線型與圓弧段連接結(jié)構(gòu)。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔前后段采用直線型，中
間采用圓弧段連接。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔前段可采用直線型，后 段可采用圓弧型。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔前段可采用圓弧型，后
段可采用直線型。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度可為前窄后寬。 所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度可為前寬后窄。 所述駐室式處理機匣，槽安裝角范圍為當(dāng)前后段為直線型時，安裝
角為直線水平傾斜角，當(dāng)為非直線型時，安裝角為圓弧中心線末端切線與
水平線的傾斜角；前段安裝角范圍為0 40度；后段安裝角范圍為0~60度。
一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣(1)、轉(zhuǎn)子葉片(2)、靜子葉片 (3)、輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處理機匣(1)包含有機 匣殼體(7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接， 另一端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn)子葉片(2)連接，另一 端與軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；在機匣殼體(7)、 處理環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流 入，在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)(8)處流出。
圖2為處理環(huán)上槽孔剖面及安裝角示意圖；圖示為兩段直線組成的槽孔。
駐室式處理機匣的氣體回流，指的是起始于轉(zhuǎn)子葉片葉尖槽道氣體， 通過處理槽后段槽孔進入處理容腔后部，在處理容腔內(nèi)向前流動，到處理
容腔前部，再通過處理槽前段槽孔回到主流路內(nèi)，向下游流回到轉(zhuǎn)子葉片 葉尖區(qū)，從而形成一個完整的回流流路。駐室式處理機匣內(nèi)的回流，并不 是發(fā)生在壓氣機的所有工況下。在大流量最佳流動工況下，葉片槽道前段 處的機匣內(nèi)壁靜壓和上游機匣內(nèi)壁靜壓大體均衡，由于數(shù)值未超過上游壓 力，上下游之間未形成壓差，所以，沒有氣流流過容腔，即沒有產(chǎn)生回流。 當(dāng)加大流量，超過最佳工況流量時，由于轉(zhuǎn)子增壓比下降，氣流速度增加， 下游壁面靜壓低于上游壁面靜壓，則氣流可能通過上游處理槽孔被吸入處 理容腔，并在處理容腔內(nèi)正向向下游流動，經(jīng)下游處理槽孔進入轉(zhuǎn)子葉片 槽道中。反之，當(dāng)壓氣機流量減小、轉(zhuǎn)子增壓比增加，氣流速度下降，轉(zhuǎn) 子葉尖葉背局部失速或分離，會加劇這種速度變化趨勢，導(dǎo)致葉片槽道前 段機匣內(nèi)壁靜壓增加并超過上游，這個壓差使氣流通過下游槽孔進入容腔， 再通過上游槽孔排到轉(zhuǎn)子上游流路之中。這樣在轉(zhuǎn)子葉尖區(qū)一下游槽孔一 容腔一上游槽孔一主流路(外壁區(qū)) 一轉(zhuǎn)子葉尖區(qū)形成回流。顯然，回流 流量會隨下游反壓的增加而增大。由上可見，是否形成回流的關(guān)鍵在于上、下游槽孔之間的壁面靜壓差。 下游槽孔壁面靜壓與氣流總壓、氣流速度二者相關(guān)。氣流總壓取決于轉(zhuǎn)子 葉尖截面增壓比、槽孔所處的葉片弦向位置。氣流速度取決于轉(zhuǎn)子葉尖截 面擴散度以及氣流是否出現(xiàn)局部失速、所處的周向位置。提出駐室式處理 機匣下游槽孔的進氣口在軸向上，應(yīng)垂直流路壁面，以便于在不同的壓氣 機工況下，能夠有效地區(qū)別情況，或吸入低軸向速度的低能流體(壁面靜 壓大)，或防止高軸向速度、高能流體進入(壁面靜壓小)。
駐室式處理機匣的這種回流作用是當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片葉尖在大攻角工況下
工作，葉背出現(xiàn)局部失速時，回流能將葉背的低能流團吸入容腔，有利于 消除失速分離、防止葉片槽道堵塞的發(fā)生。另一方面，由于回流氣體能量 高于主流路氣體，增加了葉尖前緣相對速度，改善了轉(zhuǎn)子葉尖進口流場結(jié) 構(gòu)，抑制了葉尖泄漏渦的發(fā)展。基于上述兩個方面的作用，實現(xiàn)駐室式處 理機匣推遲壓氣機失速和喘振，擴大壓氣機穩(wěn)定工作裕度的功能。
有些駐室式處理機匣結(jié)構(gòu)，只在葉尖附近設(shè)置處理槽孔，沒有形成軸 向回路的容腔或通孔，即沒有軸向回流作用，但也顯現(xiàn)了對壓氣機的擴穩(wěn) 功能。這類駐室式處理機匣處理槽具有一定的容積，它是利用周向回流作 用，也就是利用處理槽對葉尖氣流的吸入和排出，降低壓氣機葉尖的周向 壓力不均度。這種周向回流能在葉片氣流排出處降低其負(fù)荷，減弱其葉尖 泄漏渦，延緩壓氣機失速和喘振的發(fā)生。為強化周向回流的周向均壓作用， 處理槽外端和大的處理容腔相通，以獲得更好的周向均壓效果，提高壓氣機 工作的穩(wěn)定性。
本駐室式處理機匣具有軸向回流作用，也兼有周向回流作用，在這種 綜合回流作用下，實現(xiàn)了壓氣機擴穩(wěn)功能。相對于葉片的最佳關(guān)聯(lián)位置， 應(yīng)該是處理槽孔對準(zhǔn)葉片周向壓差最大的地方。
本實用新型的優(yōu)點結(jié)構(gòu)采用香蕉型駐室式處理機匣槽孔，克服了直 線型槽孔前后段槽孔安裝角保持一致所引起的問題。根據(jù)組織壓氣機流路 內(nèi)轉(zhuǎn)子葉片葉尖區(qū)氣流流動結(jié)構(gòu)的需要，沿軸向提出各個位置出的安裝角 要求，香蕉型曹孔完全能與之相匹配。這樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計和流體動力計算相 一致，將轉(zhuǎn)子葉片葉尖區(qū)氣流流暢結(jié)構(gòu)最佳化，使香蕉型槽孔能實現(xiàn)最佳 的擴大壓氣機穩(wěn)定工作范圍效果。
為加工方便，槽孔前后段可分別用直線型，中間用圓弧段連接，其最 終結(jié)構(gòu)仍為香蕉型。



圖1為駐室式處理機匣剖面圖； 圖2為處理環(huán)上槽孔剖面及安裝角示意圖； 圖3為壓氣機剖面圖。
具體實施方式

實施例1
本實施例提供了一種駐室式處理機匣及壓氣機，駐室式處理機匣上槽 孔為非直線型，采用香蕉形結(jié)構(gòu)。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度為前窄后寬或前寬 后窄。
所述駐室式處理機匣，槽安裝角范圍為安裝角為圓弧中心線末端切 線與水平線的傾斜角；前段安裝角范圍為0~40度；后段安裝角范圍為 0~60度。
一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣(1)、轉(zhuǎn)子葉片(2)、靜子葉片 (3)、輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處理機匣(1)包含有機 匣殼體(7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接， 另一端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn)子葉片(2)連接，另一 端與軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；在機匣殼體(7)、
處理環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流 入，在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)(8)處流出。
實施例2
本實施例提供了一種駐室式處理機匣及壓氣機，駐室式處理機匣上槽 孔前后段采用直線型，中間采用圓弧段連接。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度為前窄后寬或前寬 后窄。
所述駐室式處理機匣，槽安裝角范圍為安裝角為直線水平傾斜角； 前段安裝角范圍為0~40度；后段安裝角范圍為0~60度。
一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣(1)、轉(zhuǎn)子葉片(2)、靜子葉片 (3)、輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處理機匣(1)包含有機 匣殼體(7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接， 另一端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn)子葉片(2)連接，另一 端與軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；在機匣殼體(7)、 處理環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流 入，在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)(8)處流出。
實施例3
本實施例提供了一種駐室式處理機匣及壓氣機，駐室式處理機匣上槽 孔前段采用直線型，后段采用圓弧型。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度為前窄后寬或前寬
后窄。
所述駐室式處理機匣，槽安裝角范圍為當(dāng)前后段為直線型時，安裝 角為直線水平傾斜角，當(dāng)為非直線型時，安裝角為圓弧中心線末端切線與 水平線的傾斜角；前段安裝角范圍為0~40度；后段安裝角范圍為0 60 度。
一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣(1 )、轉(zhuǎn)子葉片(2)、靜子葉片(3)、 輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處理機匣(1)包含有機匣殼體 (7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接，另一 端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn)子葉片(2)連接，另一端與 軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；在機匣殼體(7)、處理 環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流入， 在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)(8)處流出。
實施例4
本實施例提供了一種駐室式處理機匣及壓氣機，駐室式處理機匣上槽 孔前段采用圓弧型，后段采用直線型。
所述駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔寬度為前窄后寬或前寬 后窄。
所述駐室式處理機匣，槽安裝角范圍為當(dāng)前后段為直線型時，安裝 角為直線水平傾斜角，當(dāng)為非直線型時，安裝角為圓弧中心線末端切線與 水平線的傾斜角；前段安裝角范圍為0~40度；后段安裝角范圍為0~60 度。
一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣(1 )、轉(zhuǎn)子葉片(2)、靜子葉片(3)、 輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處理機匣(1)包含有機匣殼體 (7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接，另一 端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn)子葉片(2)連接，另一端與 軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；在機匣殼體(7)、處理 環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流入， 在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)(8)處流出。
權(quán)利要求1、一種駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機匣上槽孔為非直線型，采用直線型與圓弧段連接結(jié)構(gòu)。
2、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔前后段可采用直線型，中間可采用圓弧段連接。
3、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔前段可采用直線型，后段可采用圓弧型。
4、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔前段可采用圓弧型，后段可采用直線型。
5、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔寬度可為前窄后寬。
6、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于駐室式處理機 匣上槽孔寬度可為前寬后窄。
7、 按照權(quán)利要求l所述駐室式處理機匣，其特征在于槽安裝角范圍 為當(dāng)前后段為直線型時，安裝角為直線水平傾斜角，當(dāng)為非直線型時， 安裝角為圓弧中心線末端切線與水平線的傾斜角；前段安裝角范圍為0~40 度；后段安裝角范圍為0~60度。
8、 一種壓氣機，包含有權(quán)力要求1所述的駐室式處理機匣(1)、轉(zhuǎn)子 葉片(2)、靜子葉片(3)、輪盤(4)、靜子內(nèi)環(huán)(5)、軸(6);駐室式處 理機匣(1)包含有機匣殼體(7)、處理環(huán)(8);其中靜子葉片(3) —端 與靜子內(nèi)環(huán)(5)連接，另一端與機匣殼體(7)連接，輪盤(4) 一端與轉(zhuǎn) 子葉片(2)連接，另一端與軸(6)連接；處理環(huán)(8)與機匣殼體(7)連接；其特征在于在機匣殼體(7)、處理環(huán)(8)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子 葉片(2)旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)(8)流入，在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處 理環(huán)(8)處流出。
專利摘要一種駐室式處理機匣，駐室式處理機匣上槽孔為非直線型，采用香蕉形結(jié)構(gòu)或直線型與圓弧段連接結(jié)構(gòu)。一種壓氣機，包含有駐室式處理機匣、轉(zhuǎn)子葉片、靜子葉片、輪盤、靜子內(nèi)環(huán)、軸；駐室式處理機匣包含有機匣殼體、處理環(huán)；其中靜子葉片一端與靜子內(nèi)環(huán)連接，另一端與機匣殼體連接，輪盤一端與轉(zhuǎn)子葉片連接，另一端與軸連接；處理環(huán)與機匣殼體連接；其特征在于在機匣殼體、處理環(huán)中形成處理容腔，轉(zhuǎn)子葉片旋轉(zhuǎn)，氣流由處理環(huán)流入，在處理容腔內(nèi)循環(huán)，之后由處理環(huán)處流出。本實用新型，改變了傳統(tǒng)機匣槽的結(jié)構(gòu)，改善了性能，擴大了駐室式處理機匣的穩(wěn)定工作裕度。可以應(yīng)用于航空發(fā)動機軸流壓氣體研制工作，有良好的市場應(yīng)用前景。
文檔編號F04D29/40GK201176968SQ20072001631
公開日2009年1月7日 申請日期2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者拳 丁, 劉太秋, 鵬 戰(zhàn), 輝 杜, 王詠梅, 苗厚武, 鑫 趙 申請人:中國航空工業(yè)第一集團公司沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所