一种新型航空涡轮风扇发动机制造技术

本实用新型专利技术涉及一种航空动力装置，具体涉及一种新型航空涡轮风扇发动机。技术方案如下：包括第一级风扇、第二级风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、第一减速器和第二减速器，第一级风扇、第一减速器和低压涡轮组成低压转子系统，第一级风扇一端安装在第一轴承上且另一端与第一减速器相连，第一减速器的另一端通过低压涡轮轴与低压涡轮相连；第二级风扇、第二减速器、压气机和高压涡轮组成高压转子系统，第二级风扇与第二减速器的一端相连，第二减速器的另一端与压气机的前轴颈相连。本实用新型专利技术具有陀螺力矩小、结构紧凑、重量轻、效率高等优点。

A new aero turbofan engine

The utility model relates to an aviation power device, in particular to a new aviation turbofan engine. The technical scheme is as follows: including the first stage fan, the second stage fan, the compressor, the combustion chamber, the high-pressure turbine, the low-pressure turbine, the first reducer and the second reducer, the first stage fan, the first reducer and the low-pressure turbine constitute the low-pressure rotor system, one end of the first stage fan is installed on the first bearing and the other end is connected with the first reducer, the other end of the first reducer is through the low The compressor turbine shaft is connected with the low-pressure turbine; the second stage fan, the second reducer, the compressor and the high-pressure turbine form a high-pressure rotor system, the second stage fan is connected with one end of the second reducer, and the other end of the second reducer is connected with the front Journal of the compressor. The utility model has the advantages of small gyroscopic moment, compact structure, light weight and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种新型航空涡轮风扇发动机
本技术涉及一种航空动力装置，具体涉及一种新型航空涡轮风扇发动机。
技术介绍
涡轮风扇发动机是航空发动机中一种重要的结构类型，因其推进效率高、推力大而得到广泛应用。传统涡轮风扇发动机主要由风扇、压气机、燃烧室、髙压涡轮、低压涡轮、外涵机匣、喷管等单元体组成。其基本工作原理是发动机高、低压系统转动，将进口的空气吸入发动机内部，一部分空气经外涵道排出产生一部分推力，另一部分空气经压气机压缩、燃烧室燃烧、高压涡轮做功后高速排出产生另一部分推力。传统涡轮风扇发动机通常采用高压涡轮驱动压气机，低压涡轮驱动风扇，高、低压转子系统同向旋转的设计思想，这种工作模式的优点是工作原理清晰、气动及结构设计简单，但由此带来的缺点是发动机转子系统的陀螺力矩较大，各级转子间均需要静子过渡，发动机轴向长度长、整机重量大。
技术实现思路
本技术提供一种新型航空涡轮风扇发动机，具有陀螺力矩小、结构紧凑、重量轻、效率高等优点。本技术的技术方案如下：一种新型航空涡轮风扇发动机，包括第一级风扇、第二级风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、第一减速器和第二减速器，第一级风扇、第一减速器和低压涡轮组成低压转子系统，所述低压转子系统支撑在第一轴承、第三轴承、第四轴承和第七轴承上，第一级风扇一端安装在第一轴承上且另一端与第一减速器相连，第一轴承安装在前机匣上，第一减速器的另一端通过低压涡轮轴与低压涡轮相连，低压涡轮支撑在第七轴承上，第七轴承安装在后机匣上；第三轴承和第四轴承为中介轴承，第三轴承安装在第一减速器和第二级风扇之间，第四轴承安装在压气机的前轴颈和低压涡轮轴之间；第二级风扇、第二减速器、压气机和高压涡轮组成高压转子系统，高压转子系统支撑在第二轴承、第五轴承和第六轴承上，第二级风扇与第二减速器的一端相连，第二减速器的另一端与压气机的前轴颈相连，高压涡轮支撑在第六轴承上，第二轴承和第五轴承安装在中介机匣上；第六轴承为中介轴承，安装在高压涡轮的后轴颈和低压涡轮轴上。进一步地，所述的新型航空涡轮风扇发动机，其中前机匣、中介机匣、压气机机匣、燃烧室、外涵机匣、低压涡轮机匣、后机匣和喷管组成发动机的静子系统，其中前机匣、中介机匣和后机匣为主承力机匣。本技术的有益效果为：一、本技术的新型航空涡轮风扇发动机采用高、低压转子系统对转的设计思想，减小了发动机工作中因飞机姿态变化带来的陀螺力矩增大的问题，同时在高、低压转子系统中取消了部分级数的静子叶片，缩短了发动机的长度、减轻了整机的重量；二、本技术的新型航空涡轮风扇发动机通过在高、低压转子系统中设计减速器，充分发挥了压气机、低压涡轮和两级风扇的工作能力，不仅解决了压气机、低压涡轮高转速与风扇低转速匹配困难的问题，同时提高了发动机的效率和推力；三、本技术的航空发动机其对转及减速设计的思想还可应用于航天、航海、汽车等具有相似使用要求的
附图说明图1为新型航空涡轮风扇发动机总体结构示意图；图2是高压转子系统示意图；图3是低压转子系统示意图；图4是发动机静子系统示意图。具体实施方式如图1所示，一种新型航空涡轮风扇发动机，包括第一级风扇2、第二级风扇3、压气机6、燃烧室7、高压涡轮9、低压涡轮10、第一减速器13和第二减速器16；所述第二级风扇3、第二减速器16、压气机6和高压涡轮9等组成高压转子系统，所述高压转子系统支撑在第二轴承14、第五轴承18和第六轴承20上，所述第二级风扇3与第二减速器16的一端相连，所述第二减速器16的另一端与压气机6的前轴颈5相连，所述高压涡轮9支撑在第六轴承20上，所述第二轴承14和第五轴承18安装在中介机匣4上，所述第六轴承20为中介轴承，安装在高压涡轮9的后轴颈8和低压涡轮轴19上；所述第五轴承18为滚珠轴承，承受高压转子系统的轴向力和少部分径向力，所述第二轴承14和第六轴承20为滚棒轴承，主要承受系统产生的径向载荷；所述第一级风扇2、第一减速器13和低压涡轮10等组成低压转子系统，所述低压转子系统支撑在第一轴承12、第三轴承15、第四轴承17和第七轴承21上，所述第一级风扇2一端安装在第一轴承12上，另一端与第一减速器13相连，所述第一轴承12的另一端安装在前机匣1上，所述第一减速器13的另一端通过低压涡轮轴19与低压涡轮10相连，所述低压涡轮10支撑在第七轴承21上，所述第七轴承21安装在后机匣11上，所述第三轴承15为中介轴承，安装在第一减速器13和第二级风扇3之间，所述第四轴承17为中介轴承，安装在压气机6的前轴颈5和低压涡轮轴19之间；所述第一轴承12为滚珠轴承，承受低压转子系统的轴向力和少部分径向力，所述第三轴承15、第四轴承17和第七轴承21为滚棒轴承，主要承受系统产生的径向载荷；如图4所示，由前机匣1、中介机匣4、压气机机匣22、燃烧室7、外涵机匣23、低压涡轮机匣24、后机匣11和喷管25等组成发动机的静子系统，其中前机匣1、中介机匣4和后机匣11三个为主承力机匣，静子系统承受由各轴承及发动机内部气体产生的载荷，维持整个发动机系统的稳定工作。实施方式一：结合附图1和图2，当发动机工作时，高压转子系统按照顺航向顺时针的方向旋转，由于压气机6的转速较高，第二级风扇3受尺寸的限制，其切线速度不宜过大；在压气机6和第二级风扇3之间设计了第二减速器16，用于将压气机6的输出转速降低到第二级风扇3适宜的程度，这样可以充分发挥压气机6和第二级风扇3各自的部件优势，从而提高发动机的性能。实施方式二：结合附图1和图3，当发动机工作时，低压转子系统按照顺航向逆时针的方向旋转，由于低压涡轮10的转速较高，第一级风扇2受尺寸的限制，其切线速度不宜过大；在低压涡轮10和第一级风扇2之间设计了第一减速器13，用于将低压涡轮10的输出转速降低到第一级风扇2适宜的程度，这样可以充分发挥低压涡轮10和第一级风扇2各自的部件优势，从而提高发动机的性能。本技术的一种新型航空涡轮风扇发动机由于采用了高、低压转子系统对转的设计思想，在第一级风扇2和第二级风扇3之间、高压涡轮9和低压涡轮10之间均取消了静子导向叶片，这种设计不仅减小了发动机的陀螺力矩，提升了飞机的稳定性，同时缩短了发动机的轴向长度，减轻了结构的重量，降低了研制成本，提高了推重比。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型航空涡轮风扇发动机，其特征在于，包括第一级风扇、第二级风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、第一减速器和第二减速器，第一级风扇、第一减速器和低压涡轮组成低压转子系统，所述低压转子系统支撑在第一轴承、第三轴承、第四轴承和第七轴承上，第一级风扇一端安装在第一轴承上且另一端与第一减速器相连，第一轴承安装在前机匣上，第一减速器的另一端通过低压涡轮轴与低压涡轮相连，低压涡轮支撑在第七轴承上，第七轴承安装在后机匣上；第三轴承和第四轴承为中介轴承，第三轴承安装在第一减速器和第二级风扇之间，第四轴承安装在压气机的前轴颈和低压涡轮轴之间；第二级风扇、第二减速器、压气机和高压涡轮组成高压转子系统，高压转子系统支撑在第二轴承、第五轴承和第六轴承上，第二级风扇与第二减速器的一端相连，第二减速器的另一端与压气机的前轴颈相连，高压涡轮支撑在第六轴承上，第二轴承和第五轴承安装在中介机匣上；第六轴承为中介轴承，安装在高压涡轮的后轴颈和低压涡轮轴上。

【技术特征摘要】
1.一种新型航空涡轮风扇发动机，其特征在于，包括第一级风扇、第二级风扇、压气机、燃烧室、高压涡轮、低压涡轮、第一减速器和第二减速器，第一级风扇、第一减速器和低压涡轮组成低压转子系统，所述低压转子系统支撑在第一轴承、第三轴承、第四轴承和第七轴承上，第一级风扇一端安装在第一轴承上且另一端与第一减速器相连，第一轴承安装在前机匣上，第一减速器的另一端通过低压涡轮轴与低压涡轮相连，低压涡轮支撑在第七轴承上，第七轴承安装在后机匣上；第三轴承和第四轴承为中介轴承，第三轴承安装在第一减速器和第二级风扇之间，第四轴承安装在压气机的前...

【专利技术属性】
技术研发人员：田大可，范小东，张岩，金路，杨谢柳，
申请(专利权)人：沈阳建筑大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21