一种燃气涡轮发动机起动器制造技术

本发明专利技术公开了一种燃气涡轮发动机起动器，包括锥体以及喷嘴体；锥体为空心结构，包括锥形段以及位于锥形段前端的连接段；锥体的前端设置有弹簧座，锥体的前端以及弹簧座共同插入所述喷嘴体的后端，并通过螺纹圈将弹簧座、锥体与喷嘴体轴向压紧固定；喷嘴体的前端分布有多个收扩喷口；所述弹簧座前端的锥体内腔中设置有导套、弹簧及封严气门。本发明专利技术提供的启动器无需燃料，结构简单，使用方便，提高燃气涡轮发动机试车效率，降低试车成本。降低试车成本。降低试车成本。

【技术实现步骤摘要】
一种燃气涡轮发动机起动器


[0001]本专利技术涉及燃气涡轮发动机领域，具体涉及一种燃气涡轮发动机起动器。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机在工作开始之前，需要外界给转子提供一定的能量进行转动，带动进气，从而完成一系列的燃烧过程，最终使发动机进入工作状态。常见的燃气涡轮的起动机方式有：电机起动、涡轮起动以及活塞式起动。
[0003]燃气涡轮发动机只用直接作用式电机起动机，电动起动机设计成短时重复式的，过载时会迅速升温到极限值，其自身质量太大，采用的蓄电池也远超电动机本身，且受环境影响很大；涡轮起动机主要是轴向单级冲压涡轮，用压缩冷空气或压缩热空气进行工作；使用冷空气，空气消耗量巨大，且空气在涡轮内膨胀，温度急剧下降，可能导致涡轮结冰；热空气需要单独携带燃料，且单独工作，发动机持续时间比较长。活塞式起动机是一个带空气冷却的二冲程活塞发动机。这种起动机额定功率较小，只能启动小功率的燃气涡轮发动机。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种燃气涡轮发动机起动器，以高效、节能、低成本的方式解决驱动燃气涡轮发动机地面试车的起动问题。
[0005]为了实现上述任务，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种燃气涡轮发动机起动器，包括锥体以及喷嘴体，其中：
[0007]锥体为空心结构，包括锥形段以及位于锥形段前端的连接段；锥体的前端设置有弹簧座，锥体的前端以及弹簧座共同插入所述喷嘴体的后端，并通过螺纹圈将弹簧座、锥体与喷嘴体轴向压紧固定；锥体上的锥形段的外形面与发动机流道结构尺寸一致；所述锥体的锥形段后端开设有与空气枪连接的阶梯型接口，阶梯型接口包括多个同轴开设的台阶槽；
[0008]喷嘴体的前端分布有多个收扩喷口，喷嘴体后端的外圆周上分布有多个安装凸台；
[0009]所述弹簧座前端的锥体内腔中设置有导套、弹簧及封严气门，其中：
[0010]弹簧座设计为环形镂空结构，弹簧座的内环处留有止口和中心孔，分别起定位支撑导套和封严气门的作用；
[0011]导套为前小后大的筒形结构，导套的两端留有卡口，分别由弹簧座内环处的止口以及所述阶梯型接口的前端提供定位支撑；
[0012]封严气门通过弹簧沿轴向装配在弹簧座内部，封严气门能在弹簧座内轴向滑动；封严气门包括轴杆以及位于轴杆后端的封塞，弹簧套在轴杆上，弹簧在空气起动完成后，起到使封严气门复位的作用，使封塞封堵所述阶梯型接口最前端的台阶槽。
[0013]进一步地，所述锥体和喷嘴体均采用高温合金锻件加工。
[0014]进一步地，所述锥形段的外径自后之前逐渐增大，连接段的外径一致。
[0015]进一步地，所述螺纹圈套在喷嘴体的后端以及所述的连接段上；在锥体前端的圆周上分布有多个凹槽，喷嘴体后端的圆周上设置有穿过弹簧座且插入所述凹槽中的定位销，起到周向定位锥体和弹簧座的作用；定位螺桩装于贯通喷嘴体及螺纹圈的螺纹孔内，起防止螺纹圈转动的作用。
[0016]进一步地，所述螺纹圈中的螺纹为锯齿形螺纹，其中前侧非工作面的牙侧角为30
°
，后侧工作面的牙侧角为3
°
。
[0017]进一步地，所述阶梯型接口的台阶槽中，最后端的台阶槽直径最大，向前端方向台阶槽直径依次减小；最后端的台阶槽内壁上设置有分布有侧板，构成花瓣形结构。
[0018]进一步地，所述最后端的台阶槽用于是空气枪的枪头脱离以及枪头卡紧；中部的台阶槽与空气枪上的弹性封严圈配合，最前端的台阶槽与空气枪上的O 型密封圈配合。
[0019]进一步地，所述弹簧座的外环上布设有限位孔，与所述定位销配合，起周向防转作用。
[0020]进一步地，所述导套的后端沿筒壁开多个矩形孔，导套的前端面开设有凹槽，在弹簧座内环的止口上设置有凸台，凹槽与凸台相配合以周向定位，防止导套周向转动。
[0021]与现有技术相比，本专利技术具有以下技术特点：
[0022]当特殊类型的燃气涡轮发动机无法使用传统方式的起动装置时，例如需要火药起动等破坏性的起动方式，本专利技术能够为地面试车提供起动，有效地完成交付前试验，以满足发动机出厂的稳定性和可靠性。同时本专利技术可以节约资源，降低试车成本。
附图说明
[0023]图1为本专利技术的轴向剖视示意图；
[0024]图2为本专利技术起动器的主视图；
[0025]图3为本专利技术实施例的结构示意图。
[0026]图中标号说明：1锥体，2封严气门，3弹簧，4喷嘴体，5弹簧座，6导套， 7螺纹圈，8定位螺桩，9定位销，10阶梯型接口，11台阶槽，12侧板，13锥形段，14连接段，15止口，16中心孔，17收扩喷口，18安装凸台，19轴杆， 20封塞，21矩形孔，22枪头。
具体实施方式
[0027]参见图1至图3，本专利技术提供了一种燃气涡轮发动机起动器，包括锥体1 以及喷嘴体4，其中：
[0028]锥体1为高温合金锻件加工，锥体1为空心结构，包括锥形段13以及位于锥形段13前端的连接段14；锥形段13的外径自后之前逐渐增大，连接段14 的外径一致；采用先收缩后扩张结构，可以提高出口气流速度，为起动提供重组动能；锥体1的前端设置有弹簧座5，锥体1的前端以及弹簧座5共同插入所述喷嘴体4的后端，并通过螺纹圈7将弹簧座5、锥体1与喷嘴体4轴向压紧固定。
[0029]锥体1前端的连接段14外径一致，所述螺纹圈7套在喷嘴体4的后端以及所述的连接段14上；在锥体1前端的圆周上分布有多个凹槽，喷嘴体4后端的圆周上设置有穿过弹簧座5且插入所述凹槽中的定位销9，起到周向定位锥体1 和弹簧座5的作用。定位螺桩8装于贯通喷嘴体4及螺纹圈7的螺纹孔内，起防止螺纹圈7转动的作用。锥体1上的锥形段13的外
形面与发动机流道结构尺寸一致，该形状的结构设计可以保证发动机地面试车性能与实际使用时的性能一致；锥形段13的内部空腔形状与外形相对应，在强度满足承受腔内压强的同时保证腔体内的体积，满足锥体的空气容量。
[0030]螺纹圈7中的螺纹为锯齿形螺纹，其中前侧非工作面的牙侧角为30
°
，后侧工作面的牙侧角为3
°
，该螺纹设计兼有矩形螺纹传动效率高和梯形螺纹牙根强度高的特点，是为螺纹圈单向向前受力所设计的螺纹结构。
[0031]所述锥体1的锥形段13后端开设有与空气枪连接的阶梯型接口10，阶梯型接口10包括多个同轴开设的台阶槽11，最后端的台阶槽11直径最大，向前端方向台阶槽11直径依次减小；最后端的台阶槽11内壁上设置有分布有侧板 12，构成花瓣形结构；最后端的台阶槽11是空气枪的枪头22脱离以及枪头22 卡紧的开关式设计，保证空气枪的装配和轴向定位，该设计能够满足配合枪头 22的安装稳定，确保在枪头22进入锥体1时能够在进口端有效卡紧；中部的台阶槽11与空气枪上的弹性封严圈配合，最前端的台阶槽11与空气枪上的O 型密封圈配合，起封严作用。上述的阶梯型接口10作为空气枪的出气口，自后至前台阶槽11的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机起动器，其特征在于，包括锥体(1)以及喷嘴体(4)，其中：锥体(1)为空心结构，包括锥形段(13)以及位于锥形段(13)前端的连接段(14)；锥体(1)的前端设置有弹簧座(5)，锥体(1)的前端以及弹簧座(5)共同插入所述喷嘴体(4)的后端，并通过螺纹圈(7)将弹簧座(5)、锥体(1)与喷嘴体(4)轴向压紧固定；锥体(1)上的锥形段(13)的外形面与发动机流道结构尺寸一致；所述锥体(1)的锥形段(13)后端开设有与空气枪连接的阶梯型接口(10)，阶梯型接口(10)包括多个同轴开设的台阶槽(11)；喷嘴体(4)的前端分布有多个收扩喷口(17)，喷嘴体(4)后端的外圆周上分布有多个安装凸台(18)；所述弹簧座(5)前端的锥体(1)内腔中设置有导套(6)、弹簧(3)及封严气门(2)，其中：弹簧座(5)设计为环形镂空结构，弹簧座(5)的内环处留有止口(15)和中心孔(16)，分别起定位支撑导套(6)和封严气门(2)的作用；导套(6)为前小后大的筒形结构，导套(6)的两端留有卡口，分别由弹簧座(5)内环处的止口(15)以及所述阶梯型接口(10)的前端提供定位支撑；封严气门(2)通过弹簧(3)沿轴向装配在弹簧座(5)内部，封严气门(2)能在弹簧座(5)内轴向滑动；封严气门包括轴杆(19)以及位于轴杆(19)后端的封塞(20)，弹簧(3)套在轴杆(19)上，弹簧(3)在空气起动完成后，起到使封严气门复位的作用，使封塞(20)封堵所述阶梯型接口(10)最前端的台阶槽(11)。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机起动器，其特征在于，所述锥体(1)和喷嘴体(4)均采用高温合金锻件加工。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机起动器，其特征在于，所述锥形段(13)的外...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志广，郑铁良，宋洪达，夏彤，李长林，时潇男，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：