笼式布局航空发动机叶轮制造技术

本发明专利技术笼式布局航空发动机叶轮，涉及航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机叶轮，其包括：主叶片(1)、轮体(2)占气锥(3)、底端叶片(4)。其在不增加叶轮圆形截面的情况下，通过增加主叶片(1)的长度和空气的接触面积，增大了空气介质压缩量；同时利用圆周运动，边缘速度最高的特性，让主叶片处于最高工作效率；以及缩小轮体内，容纳空气介质的空间体积的占气锥(3)设计，让其叶轮内的空气压强传导更具效率。让使用本叶轮的发动机，具有更大推力、内部核心温度更低、更省油，飞行高升限高，等特性。

Cage type aero engine impeller

The invention relates to the field of aeroengine, in particular to an aeroengine impeller, which comprises a main blade (1), a wheel body (2) an air cone (3) and a bottom blade (4). Without increasing the circular section of the impeller, the compression of the air medium is increased by increasing the length of the main blade (1) and the contact area of the air; at the same time, the maximum working efficiency of the main blade is achieved by utilizing the characteristics of the circumferential motion and the highest edge velocity; and the space volume of the wheel body which can accommodate the air medium is reduced. The air cone (3) is designed to make the air pressure transmission in the impeller more efficient. The engine with the impeller has the characteristics of greater thrust, lower inner core temperature, more fuel-saving, higher flight height and lift limit, etc.

【技术实现步骤摘要】
笼式布局航空发动机叶轮
本专利技术涉及航空发动机领域，特别涉及一种航空发动机叶轮。
技术介绍
在航空发动机领域中，涡轮、涡扇、涡轴发动机的空气的压缩，主要依靠航空发动机叶轮来完成。其叶轮尺寸、外观设计、材质、工艺等方面的各项差异，使其航空发动机的动力输出、推力、核心温度、使用升限、耗油率等方面性能也有所不同。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种航空发动机叶轮，能够解决的问题如下：进一步提高发动机叶轮的叶片的工作效率。避免了传统的圆心辐射状扇叶，因转动时叶片各部到圆心距离不同，导致的分速度不均匀，形成的高低压差，以及在靠近圆心的低压区域，在叶轮设计的极限转速下，造成高压的溢出、或存在漏压的现象，对发动机性能损失的影响。提高航空发动机进气空气的压缩比，让发动机获得更大的推力。不增加发动机叶轮的圆形截面的前提下，提高发动机性能，更有利于航空飞行器流体外形设计。使叶轮能够克服空气稀薄、高海拔对发动机的动力输出和推力带来的影响，增加了运行高度的升限。利用向发动机输入高压缩比空气，使发动机的燃烧燃料使气体热膨胀温度需求减小，更省油。本专利技术的目的是专利技术一种可以大幅提升现有航空发动机的性能，特别是解决以上所述提到的问题，以及丰富现有航空发动机品类、设计方案的一种新型航空发动机叶轮。本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题：本专利技术提供了一种航空发动机叶轮及设计方法，其特征在于，包括：主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)。主叶片(1)两端均与轮体(2)相连接，且主叶片(1)边缘的一侧处于叶轮圆心作圆周运动外侧。利用在单位时间内，同转速的情况下，做圆周运动，边缘速度最高的特性，使叶片围绕轮体做圆周运动时，处于能够获得速度最高的区域，从而提高发动机叶轮叶片的工作效率。因采用了主叶片(1)边缘的一侧处于叶轮圆心作圆周运动外侧的布局，叶片所以避免了传统的圆心辐射状扇叶，因转动时叶片各部到圆心距离不同，导致的分速度不均匀，形成的高低压差，以及在靠近圆心的低压区域，在叶轮设计的极限转速下，造成高压的溢出、或存在漏压的现象，对发动机性能损失的影响。本专利技术，叶轮的主叶片(1)长度，与叶轮轮体的直径没有限制关系，仅与叶轮轮体的长度有限制关系。所以可以在不增加叶轮圆形截面的情况下，通过增加主叶片(1)的长度和空气的接触面积，在单位时间内通过更多空气介质，提高空气的压缩比，让发动机获得更大的推力。同样在增加主叶片(1)的长度和空气的接触面积时，不会增加叶轮的圆形截面，更有利于航空飞行器流体外形设计。在空气稀薄的情况下，迫使发动机不能正常运行的原因是不能汲取到足够的空气，燃烧燃料不能使汲取的空气膨胀到需要压强，而打破了发动机能够产生推力或维持运行动力循环。所以发动机的在空气稀薄的情况下，提供给发动机临界运行的转速是一定的，所以在不增长转速的情况下，通过增加叶轮主叶片(1)与空气的接触面积，加强发动机在空气稀薄情况下的汲取效率，获取足够空气。从而使采用该叶轮的发动机，能够克服空气稀薄对发动机的动力输出和推力带来的影响，增加了运行高度的升限。利用综上所述的叶轮带来的运行效率高、获取大量的空气、输出高压比的压缩空气，仅需要较少的温度，即可获得形成需求的膨胀压强，形成发动机推力，更省油。针对叶轮的内部空间越大，要达到指定的正压强(大于零的压强)，需要气体体积就越多，其占气锥(3)，是由轮体(2)一端，或由主叶片(1)底端为起始，至轮体另一侧，或底端叶片(4)的根部为截止，做直线平面或弧线曲面的锥形结构体。有效的减少叶轮内容纳气体的空间，提高压强的传导效率。占气锥(3)，有效的加强了叶轮主叶片(1)带来的优势效果。底端叶片(4)，的作用之一是与轮体(2)固定主叶片(1)的另一端。作用是利用底端叶片(4)主叶片(1)与接触空间接触的面积差，形成的气体通过流量差，形成叶轮内部由主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)构成的轮腔中的气体压强升高。底端叶片(4)，兼具向后级压缩叶轮输送轮内压缩气体的功能。底端叶片(4)，的作用之一是与轮体(2)固定主叶片(1)的另一端。起到主叶片(1)稳固的效果。该叶轮，是可以丰富航空发动机设计方案的一种新型航空发动机叶轮。本专利技术的积极进步效果在于：专利技术了一种可以大幅提升航空发动机性能的叶轮，让使用本叶轮的发动机，具有更大推力、内部核心温度更低、更省油，飞行高升限高，等特性。同时具有丰富现有航空发动机品类、设计方案的一种新型航空发动机叶轮。附图说明本专利技术上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变的便于理解，在附图中相同的附图标记始终表示相同的特征，其中：图1为本专利技术笼式布局航空发动机叶轮的主体，斜视示意图。图2为本专利技术笼式布局航空发动机叶轮的主体中心剖面，斜视示意图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于此描述的方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。图1为本专利技术笼式布局航空发动机叶轮的斜视主体，分布示意图。图2为本专利技术笼式布局航空发动机叶轮的斜视图剖面，分布示意图。如图1和图2所示，本专利技术的一个实施例中公开了一种航空发动机叶轮，其主要部分包括：主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)。其中主叶片(1)两端均与轮体(2)相连接，且叶片边缘的一侧，处于叶轮圆心作圆周运动外侧。轮体(2)，为两部分结构，一部分与主叶片(1)、占气锥(3)、底端叶片(4)的根部连接，另一部分用于主叶片(1)与底端叶片(4)的连接。占气锥(3)，是由轮体(2)一端，或由主叶片(1)底端为起始，至轮体另一侧，或底端叶片(4)的根部为截止，做直线平面或弧线曲面的锥形结构体。底端叶片(4)，两端分别轮体(2)两部分相连。主叶片(1)的长度没有限制，长度越长在同等转速下的空气越多，遵循需求原则应用。轮体(2)与轴转子相连，其的最小直径，是叶轮的内直径，轮体(2)的最大直径，是叶轮的外直径，与发动机设计需求的最大外直径相同或略小于。为减轻重量，占气锥(2)可以设计为中空结构体。底端叶片(4)的叶片长度为，叶轮的外直径减去内直径，减去轮体固定连接的厚度。底端叶片(4)的作用之一是与轮体(2)固定主叶片(1)的另一端。起到主叶片(1)稳固的效果。在实施应用上，为保证实施的稳健性与快速实施，将本叶轮替换或添加于压缩段原有动子叶片之前，成为涡轮、涡扇、涡轴发动机进气压缩机的第一级即可。以上本专利技术的笼式布局航空发动机叶轮，叶轮中所述的主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)的特征，各部分可以独立成为零件拼接或者安装，也可以将任意两个、及两个以上部分零件合为一个整体,也可以将一个部分拆分为两个及两个以上部分及零件。同样任意的零件，在拥有本专利技术技术方案的技术特征，进行局部的改动，也不影响使用效果。以上实施实例仅为说明本专利技术的技术思想，不能以此限定本专利技术的保护范围，本专利技术的保护范围是所附权利要求书限定的。凡是按照本专利技术提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种航空发动机叶轮，其特征在于，包括：主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)。

【技术特征摘要】
1.一种航空发动机叶轮，其特征在于，包括：主叶片(1)、轮体(2)、占气锥(3)、底端叶片(4)。2.根据权利要求1所述的航空发动机叶轮，其特征在于：主叶片(1)两端均与轮体(2)相连接，且叶片边缘的一侧，处于叶轮圆心作圆周运动外侧。3.根据权利要求1所述的航空发动机叶轮，其特征在于：轮体(2)，为两部分结构，一部分与主叶片(1)、占气锥(3)、底端叶片(4)的根部连接，另一部分用于主叶片(1)与底端叶片(4)的连接。4.根据权利要求1所述的航空发动机叶轮，其特征在于：占气锥(3)，是由轮体(2)一端，或由主叶片(1)底端为起始，至轮体另一侧，或底端叶片(4)的根部为截止，做直线平面或弧线曲面的锥形结构体。5.根据权利要求1所述的航空发动机叶轮，其特征在于：底端叶片(4)，两端分别轮体(2)两部分相连。6.根据权利要求1所述的航空发动机叶轮，其特征在于：主叶片(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙翟，
申请(专利权)人：孙翟，
类型：发明
国别省市：辽宁,21