CN113847280B - 一种压气机转子级间引气结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于压气机转子引气设计技术领域，具体涉及一种压气机转子级间引气结构，包括两级转子轮盘，相对设置；两级转子叶片，每级转子叶片对应设置在一级转子轮盘的外沿；鼓筒，连接在两级转子轮盘之间，其上具有多个沿周向分布的引气孔；导流筒，位于鼓筒内，环绕两级转子轮盘的盘心部位，其一端连接在一级转子轮盘上靠近外沿的部位，另一端连接在另一级转子轮盘上靠近盘心的部位通过圆弧端齿啮合。

Description

一种压气机转子级间引气结构

技术领域

本申请属于压气机转子引气设计技术领域，具体涉及一种压气机转子级间引气结构。

背景技术

航空发动机工作时，需要自压气机转子叶片间向转子轮盘盘心部位引出气体，供发动机部件进行封严或冷却。

当前，自压气机转子叶片间向转子轮盘盘心部位引出气体，多是在相邻两级压气机转子叶片间的鼓筒上开设引气孔，将两级转子叶片间的气体引入对应的两级转子轮盘间，其后，在两级转子轮盘间沿径向向两级转子轮盘的盘心方向流动，自盘心部位流出，如图1所示，该种从压气机转子叶片间向转子轮盘盘心部位引出气体的方案，存在以下缺陷：

压气机转子轮盘具有极高的转速，自引气孔引入两级转子轮盘间的气体，在两级转子轮盘间沿径向向盘心方向流动过程中，极容易产生旋涡，该种旋涡的存在，会对气体沿径向的流动产生较大的压力损失，阻碍气体向盘心方向流动，致使自引气孔引入两级转子轮盘间的气体，难以沿径向向盘心方向流动，能够盘心部位引出的气体有限，难以满足发动机部件进行封严及其冷却的需求。

为了降低自引气孔引入两级转子轮盘间的气体，在两级转子轮盘间沿径向向盘心方向流动的压力损失，多会在两级转子轮盘间设置减涡器，减涡器虽然可在一定程度上降低气体在两级转子轮盘间沿径向向盘心方向流动的压力损失，但多具有复杂的结构，加工、组装困难，且体积、重量加大，在发动工作过程中，易产生剧烈振动，影响发动机的整体性能。

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转子级间引气结构，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：

一种压气机转子级间引气结构，包括

两级转子轮盘，相对设置；

两级转子叶片，每级转子叶片对应设置在一级转子轮盘的外沿；

鼓筒，连接在两级转子轮盘之间，其上具有多个沿周向分布的引气孔；

导流筒，位于鼓筒内，环绕两级转子轮盘的盘心部位，其一端连接在一级转子轮盘上靠近外沿的部位，另一端连接在另一级转子轮盘上靠近盘心的部位通过圆弧端齿啮合。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，以靠近外沿部位，与导流筒一端连接的一级转子轮盘，为后级转子轮盘；

以靠近盘心部位，与导流筒一端通过圆弧端齿啮合的一级转子轮盘，为前级转子轮盘。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒朝向后级转子轮盘的一端、后级转子轮盘之间一体成型。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒朝向前级转子轮盘的一端与前级转子轮盘间的圆弧端齿侧壁间，通过止口定心。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒朝向前级转子轮盘的一端、前级转子轮盘间，通过螺栓连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒朝向前级转子轮盘的一端具有环形凸出；

前级转子轮盘上靠近盘心的部位，具有环形连接边；

环形凸出、环形连接边之间，通过螺栓连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的压气机转子级间引气结构中，环形凸出、环形连接边，向两级转子轮盘的盘心方向凸出。

附图说明

图1是当前自压气机转子叶片间向转子轮盘盘心部位引出气体结构的示意图；

图2是本申请实施例提供的压气机转子级间引气结构的示意图；

图3是图2的A向局部视图；

图4是图3的B-B向剖视图；

其中：

1-转子轮盘；2-转子叶片；3-鼓筒；4-导流筒；5-螺栓。

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4对本申请做进一步详细说明。

一种压气机转子级间引气结构，包括

两级转子轮盘1，相对设置；

两级转子叶片2，每级转子叶片2对应设置在一级转子轮盘1的外沿；

鼓筒3，连接在两级转子轮盘1之间，其上具有多个沿周向分布的引气孔；

导流筒4，位于鼓筒3内，环绕两级转子轮盘1的盘心部位，其一端连接在一级转子轮盘1上靠近外沿的部位，另一端连接在另一级转子轮盘1上靠近盘心的部位通过圆弧端齿啮合。

对于上述实施例公开的压气机转子级间引气结构，领域内技术人员可以理解的是，其两级转子叶片2间的气体，可通过鼓筒3上的引气孔进入两级转子轮盘1之间，进入两级转子轮盘1之间的气体会冲击导流筒4外壁，沿导流筒4外壁流动，通过导流筒4与转子轮盘1间圆弧端齿齿顶的间隙流向转子轮盘1的盘心部位，自转子轮盘1的盘心部位引出，供给发动机部件封严或冷却。

对于上述实施例公开的压气机转子级间引气结构，领域内技术人员可以理解的是，两级转子轮盘1间导流筒4的存在，会破坏通过引气孔进入两级转子轮盘1之间气体的漩涡，降低两级转子轮盘1间气体沿径向流动的压力损失，此外，导流筒4的一端连接在一级转子轮盘1上靠近外沿的部位，另一端连接在另一级转子轮盘1上靠近盘心的部位，即导流筒4一端具有较大的直径，另一端直径相对较小，其与转子轮盘1之间形成的供气体流动的有效截面积，向导流孔方向逐渐减小，从而可对两级转子轮盘1之间沿径向向盘心部位气体的流动产生较大的压差推动，且导流筒4直径较小一端与对应级转子轮盘1间圆弧端齿齿顶的间隙，距离盘心部位较近，可进一步降低两级转子轮盘1间气体沿径向流动的压力损失，进而可保证能够自转子轮盘1的盘心部位引出较大量的气体，满足发动机部件封严及其冷却需求。

对于上述实施例公开的压气机转子级间引气结构，领域内技术人员还可以理解的是，其相较于现有的自压气机转子叶片间向转子轮盘盘心部位引出气体结构，仅设计增加了导流筒4，结构简单易于，加工、组装，体积、重量较小，在发动工作过程中，不会对发动机的整体性能造成严重影响。

对于上述实施例公开的压气机转子级间引气结构，领域内技术人员还可以理解的是，其设计导流筒4直径较小一端与对应级转子轮盘1间通过圆弧端齿啮合，除了形成可供气体自两级转子轮盘1间流向盘心部位的缝隙外，还能够可靠传扭，可在发送机工作过程中保证结构的稳定性。

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，以靠近外沿部位，与导流筒4一端连接的一级转子轮盘1，为后级转子轮盘，即导流筒4直径较大的一端连接在后级转子轮盘上靠近外沿的部位；

以靠近盘心部位，与导流筒4一端通过圆弧端齿啮合的一级转子轮盘1，为前级转子轮盘，即导流筒4直径较小的一端连接在前级转子轮盘上靠近盘心的部位。

对于上述实施例公开的压气机转子级间引气结构，领域内技术人员可以理解的是，两级转子叶片2间的气体，通过鼓筒3上的引气孔进入两级转子轮盘1之间，由于惯性的存在，进入两级转子轮盘1之间的气体，具有向后级转子轮盘流动的趋势，设计导流筒4直径较大的一端连接在后级转子轮盘上靠近外沿的部位，直径较小的一端与前级转子轮盘上靠近盘心的部位通过圆弧端齿啮合，进入两级转子轮盘1之间的气体可有效的冲击到导流筒4的外壁，使进入两级转子轮盘1之间气体的旋涡被破坏，能够有效降低两级转子轮盘1之间气体沿径向流动的压力损失，沿导流筒4的外壁向直径较小的一端流动，通过导流筒4该端与前级转子轮盘间圆弧端齿齿顶的间隙流向转子轮盘1的盘心部位，自转子轮盘1的盘心部位大量引出，供给发动机部件封严或冷却。

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒4朝向后级转子轮盘的一端、后级转子轮盘之间一体成型。

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒4朝向前级转子轮盘的一端与前级转子轮盘间的圆弧端齿侧壁间，通过止口定心，以便于组装，以及在发动机工作过程中，保证结构的稳定性

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒4朝向前级转子轮盘的一端、前级转子轮盘间，通过螺栓5连接，保证导流筒4直径较小一端，与前级转子轮盘间的轴向连接。

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，导流筒4朝向前级转子轮盘的一端具有环形凸出；

前级转子轮盘上靠近盘心的部位，具有环形连接边；

环形凸出、环形连接边之间，通过螺栓5连接。

在一些可选的实施例中，上述的压气机转子级间引气结构中，环形凸出、环形连接边，向两级转子轮盘1的盘心方向凸出。

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 (7)

1.一种压气机转子级间引气结构，其特征在于，包括

两级转子轮盘（1），相对设置；

两级转子叶片（2），每级所述转子叶片（2）对应设置在一级所述转子轮盘（1）的外沿；

鼓筒（3），连接在两级所述转子轮盘（1）之间，其上具有多个沿周向分布的引气孔；

导流筒（4），位于所述鼓筒（3）内，环绕两级所述转子轮盘（1）的盘心部位，其一端连接在一级所述转子轮盘（1）上靠近外沿的部位，该端具有较大的直径，另一端直径较小，连接在另一级所述转子轮盘（1）上靠近盘心的部位，其间通过圆弧端齿啮合，形成有缝隙，导流筒（4）与转子轮盘（1）之间形成的供气体流动的有效截面积，向导流方向逐渐减小。

2.根据权利要求1所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

以靠近外沿部位，与所述导流筒（4）一端连接的一级转子轮盘（1），为后级转子轮盘；

以靠近盘心部位，与所述导流筒（4）一端通过圆弧端齿啮合的一级转子轮盘（1），为前级转子轮盘。

3.根据权利要求2所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

所述导流筒（4）朝向所述后级转子轮盘的一端、所述后级转子轮盘之间一体成型。

4.根据权利要求2所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

所述导流筒（4）朝向所述前级转子轮盘的一端与所述前级转子轮盘间的圆弧端齿侧壁间，通过止口定心。

5.根据权利要求2所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

所述导流筒（4）朝向所述前级转子轮盘的一端、所述前级转子轮盘间，通过螺栓（5）连接。

6.根据权利要求5所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

所述导流筒（4）朝向所述前级转子轮盘的一端具有环形凸出；

所述前级转子轮盘上靠近盘心的部位，具有环形连接边；

所述环形凸出、所述环形连接边之间，通过螺栓（5）连接。

7.根据权利要求6所述的压气机转子级间引气结构，其特征在于，

所述环形凸出、所述环形连接边，向两级所述转子轮盘（1）的盘心方向凸出。