專利名稱：航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
航空發(fā)動機的多級軸流壓氣機在變工況下工作時，當進口流量減小時，沖角為正值，氣流在葉背側(cè)會產(chǎn)生分離，在此區(qū)域內(nèi)，分離一旦產(chǎn)生，就有繼續(xù)發(fā)展下去的趨勢，因此，過大的正沖角可使壓氣機的工作不穩(wěn)定，從而引起喘振。當發(fā)動機轉(zhuǎn)速小于設(shè)計轉(zhuǎn)速時，前幾級壓氣機由于沖角過大而產(chǎn)生喘振，而在末級中沖角減小，壓升值和效率迅速降低，當工況偏離設(shè)計工況很大時，末級的壓升值很可能變?yōu)樨撝?，處于渦輪狀態(tài)，以上的情況我們成為“前喘后渦”狀態(tài)，是多級軸流壓氣機在偏離設(shè)計工況時容易發(fā)生的一種現(xiàn)象。在現(xiàn)代高增壓比的航空發(fā)動機的壓氣機上都有防喘振措施，防喘裝置按機構(gòu)形式可以分為放氣機構(gòu)、設(shè)置可轉(zhuǎn)進口導(dǎo)流葉片和可轉(zhuǎn)靜子葉片、設(shè)計可變彎度進口導(dǎo)流葉片、設(shè)計進氣處理機匣結(jié)構(gòu)和多轉(zhuǎn)子發(fā)動機結(jié)構(gòu)等，其中放氣機構(gòu)的原理是空氣從壓氣機中間級或末級放出，此方法簡單而有效，缺點是將增壓后的空氣白白放掉，會使壓氣機的效率降低；設(shè)置可轉(zhuǎn)進口導(dǎo)流葉片和可轉(zhuǎn)靜子葉片是當壓氣機在非設(shè)計狀態(tài)工作時，將進口導(dǎo)流葉片旋轉(zhuǎn)一個角度，使壓氣機進口預(yù)旋量相應(yīng)改變，這樣就可以使第一級工作葉片的進氣攻角恢復(fù)到接近設(shè)計狀態(tài)的情況，消除了葉背上的氣流分離，避免了喘振現(xiàn)象的發(fā)生；設(shè)計可變彎度的進口導(dǎo)流葉片，葉片由前、后兩段組成，前段固定以適應(yīng)來流的情況，后段可以連續(xù)調(diào)節(jié)以保證工作葉片所要求的進氣攻角；設(shè)計進氣處理機匣結(jié)構(gòu)是指在壓氣機進氣機匣處壁開窄縫、槽、孔等，可以延遲葉片的失速，擴大壓氣機的喘振裕度；雙轉(zhuǎn)子發(fā)動機由于它在相同增壓比的情況上比單轉(zhuǎn)子發(fā)動機具有工作范圍寬，同樣增壓比下級數(shù)少，非設(shè)計狀態(tài)效率高等優(yōu)點。三轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)、支承、傳力、潤滑都較復(fù)雜，成本費用高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡單、高效的航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)，可改善壓氣機特性、擴大穩(wěn)定工作范圍，并可用于防止“前喘后渦”型喘振。本發(fā)明的技術(shù)方案是航空發(fā)動機壓氣機的防喘結(jié)構(gòu)包括壓氣機匣、中介機匣和靜子環(huán)，中介機匣安裝在壓氣機匣上，壓氣機匣內(nèi)部安裝有靜子環(huán)，靜子環(huán)上設(shè)置有周向均布的靜子葉片，壓氣機轉(zhuǎn)子4位于壓氣機匣內(nèi)并安裝有轉(zhuǎn)子葉片，轉(zhuǎn)子葉片與靜子葉片相互交錯，形成內(nèi)涵道，中介機匣外部為外涵道，位于靜子環(huán)上的一周靜子葉片位置，在每2片靜子葉片中間開有徑向放氣孔，在壓氣機匣和中介機匣上對應(yīng)位置上開有直徑大于徑向放氣孔的放氣孔，所述的靜子葉片和徑向放氣孔為76個，所述的靜子環(huán)上的放氣孔的直徑為5mm,壓氣機匣和中介機匣上的放氣孔的直徑為6mm。本發(fā)明在使用時，壓氣機的內(nèi)涵道中的氣體通過靜子環(huán)的放氣孔進入靜子環(huán)外環(huán)與壓氣機機匣之間的環(huán)形腔內(nèi)，然后再通過壓氣機機匣和中介機匣的放氣孔流入外涵道中。通過放氣，首級壓氣機的流量增加，相應(yīng)的軸向速度和流量系數(shù)增加，從而消除了沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性；由于首級壓氣機工作條件的改善以及壓比和效率的提高，末級的空氣密度增加，流動條件也得到改善，從而可以有效地防止喘振。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可改善壓氣機特性、擴大穩(wěn)定工作范圍，并可用于防止“前喘后渦”型喘振，同時具有加工方便，尺寸要求精度低，結(jié)構(gòu)簡單，成本低、減小氣體損失的特點。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖所示，航空發(fā)動機壓氣機的防喘結(jié)構(gòu)包括壓氣機匣1、中介機匣2和靜子環(huán)3，中介機匣2安裝在壓氣機匣I上，壓氣機匣I內(nèi)部安裝有靜子環(huán)3，靜子環(huán)3上設(shè)置有周向均布的靜子葉片6，壓氣機轉(zhuǎn)子4位于壓氣機匣I內(nèi)并安裝有轉(zhuǎn)子葉片5，轉(zhuǎn)子葉片5與靜子葉片6相互交錯，形成內(nèi)涵道10，中介機匣2外部為外涵道11，位于靜子環(huán)3上的一周靜子葉片6位置，在每2片靜子葉片6中間開有徑向放氣孔7，在壓氣機匣I和中介機匣上對應(yīng)位置上開有直徑大于徑向放氣孔7的放氣孔8，所述的靜子葉片6和徑向放氣孔為76個，所述的靜子環(huán)3上的放氣孔7的直徑為5mm，壓氣機匣I和中介機匣2上的放氣孔7的直徑為 6mm。
權(quán)利要求
1.一種航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的結(jié)構(gòu)包括壓氣機匣[I]、中介機匣[]2和靜子環(huán)[3]，中介機匣[2]安裝在壓氣機匣[I]上，壓氣機匣[I]內(nèi)部安裝有靜子環(huán)[3]，靜子環(huán)[3]上設(shè)置有周向均布的靜子葉片[6]，壓氣機轉(zhuǎn)子[4]位于壓氣機匣[I] 內(nèi)并安裝有轉(zhuǎn)子葉片[5]，轉(zhuǎn)子葉片[5]與靜子葉片[6]相互交錯，形成內(nèi)涵道[10]，中介機匣[2]外部為外涵道[11]，位于靜子環(huán)[3]上的一周靜子葉片[6]位置，在每2]片靜子葉片[6]中間開有徑向放氣孔[7]，在壓氣機匣[I]和中介機匣上對應(yīng)位置上開有直徑大于徑向放氣孔[7]的放氣孔[8]。
2.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的靜子葉片[6]和徑向放氣孔為76個。
3.如權(quán)利要求1所述的航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)，其特征是，所述的靜子環(huán)[3]上的放氣孔[7]的直徑為5mm，壓氣機匣[I]和中介機匣[2]上的放氣孔[7]的直徑為6mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機壓氣機防喘結(jié)構(gòu)，在壓氣機匣內(nèi)部安裝有靜子環(huán)，靜子環(huán)上設(shè)置有周向均布的靜子葉片，壓氣機轉(zhuǎn)子位于壓氣機匣1內(nèi)并安裝有轉(zhuǎn)子葉片，位于靜子環(huán)上的一周靜子葉片位置，在每2片靜子葉片中間開有徑向放氣孔，在壓氣機匣和中介機匣上對應(yīng)位置上開有直徑大于徑向放氣孔的放氣孔。本發(fā)明除了沖角過大引起失速和發(fā)生喘振的可能性；流動條件也得到改善，從而可以有效地防止喘振。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是可改善壓氣機特性、擴大穩(wěn)定工作范圍，并可用于防止“前喘后渦”型喘振，同時具有加工方便，尺寸要求精度低，結(jié)構(gòu)簡單，成本低、減小氣體損失的特點。
文檔編號F04D29/66GK103047193SQ20121058052
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者陶江, 王學(xué)斌, 陳玉英, 賀健, 孫先超, 羅玉權(quán) 申請人:哈爾濱東安發(fā)動機(集團)有限公司