轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮及预旋增压供气系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮及预旋增压供气系统，其中，包括增压叶轮本体和叶轮叶片，所述增压叶轮本体为环状，所述增压叶轮本体内设有流道；所述增压叶轮本体的一侧设有进气口，另一侧设有出气口；所述进气口和所述出气口均与所述流道连通；所述叶轮叶片安装在所述进气口处，所述叶轮叶片用于在所述增压叶轮本体旋转时，驱动空气进入所述流道。本发明专利技术能够对高半径进气预旋喷嘴的低压涡轮转子高效地进行冷气增压。低压涡轮转子高效地进行冷气增压。低压涡轮转子高效地进行冷气增压。

【技术实现步骤摘要】
轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮及预旋增压供气系统


[0001]本专利技术涉及增压叶轮
，具体涉及一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮及预旋增压供气系统。

技术介绍

[0002]冷气增压叶轮是涡轮结构中重要的结构。现有技术中，公开了多种相关结构，如专利号为202011163888.2的文件公开的涡轮动叶冷却空气分段旋转增压叶轮，专利号为202010760082.5的文件公开的一种带冷却引气增压叶轮的涡轮转子，专利号为202011164899.2的文件公开的一种涡轮动叶冷却空气增压叶轮以及专利号为202010756476.3的文件公开的一种用于涡轮叶片冷却的旋转增压结构等。
[0003]在上述专利文件所公开的结构中，均是针对低半径位置进气预旋喷嘴所进行的设计，当与高半径位置进气预旋喷嘴匹配时，有的无法实现冷空气增加，如202010760082.5和202010756476.3号专利文件；有的与高半径位置进气预旋喷嘴匹配时，气流需要先冲击到增压叶轮上，然后沿径向向内流动，最后经过一个180度转弯后再变成径向向外流动，造成较大的流动损失，导致增压效果不佳，如202011163888.2号专利文件和202011164899.2号专利文件。
[0004]以上问题产生的主要原因在于，以上文件多应用于航空发动机及燃气轮机高压涡轮转子叶轮叶片的冷气增压，多采用低半径位置进气预旋喷嘴。而对于低压涡轮转子叶轮叶片的冷气增压，进气预旋喷嘴多采用高半径位置进气预旋喷嘴，上述各种结构则无法适配采用高半径位置设置进气预旋喷嘴的低压涡轮。
[0005]综上所述，如何对设置了高半径进气预旋喷嘴的低压涡轮转子进行高效的冷气增压，是本领域亟待解决的重要问题之一。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮及预旋增压供气系统，以解决现有技术中的不足，它能够对高半径进气预旋喷嘴的低压涡轮转子高效地进行冷气增压。
[0007]本专利技术提出了一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，包括，
[0008]增压叶轮本体，所述增压叶轮本体为环状，所述增压叶轮本体内设有流道；所述增压叶轮本体的一侧设有进气口，另一侧设有出气口；所述进气口和所述出气口均与所述流道连通；所述进气口的进气方向与所述增压叶轮本体的轴线平行；
[0009]叶轮叶片，所述叶轮叶片设置于所述流道内，所述叶片用于在所述叶轮本体旋转时，驱动空气由所述进气口进入，并沿径向向外流动。
[0010]如上所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，可选的是，所述进气口为环形，所述叶轮叶片的数量为多个；
[0011]多个所述叶轮叶片沿所述进气口的方向呈圆周阵列分布。
[0012]如上所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，可选的是，所述叶轮叶片沿径向向外的方向，均向顺时针方向倾斜或均向逆时针方向倾斜。
[0013]如上所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，可选的是，所述出气口的旋转半径大于所述进气口的旋转半径。
[0014]如上所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，可选的是，所述增压叶轮本体具有所述进气口的一侧设有篦齿环；
[0015]所述篦齿环的外周上设有篦齿；
[0016]所述篦齿环的半径大所述进气口的旋转半径。
[0017]如上所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中，可选的是，所述叶轮叶片由所述进气口弯扭并延伸至所述流道内，以使经所述叶轮叶片压缩的气流方向由轴向变为径向向外。
[0018]本专利技术还提出了一种冷气预旋增压供气系统，其中，包括涡轮盘、预旋喷嘴、涡轮叶片和如上述任一项所述的涡轮叶片冷气增压叶轮；
[0019]所述涡轮叶片通过榫头安装在所述涡轮盘的外周处；
[0020]所述涡轮盘上设有供气孔，其一端位于所述涡轮盘的端面，另一端位于所述涡轮盘的榫槽的根部；所述供气孔用于向所述涡轮叶片内供气；
[0021]所述增压叶轮本体固定安装在所述涡轮盘上，且所述增压叶轮本体上的出气口与所述供气孔连通。
[0022]如上所述的冷气预旋增压供气系统，其中，可选的是，所述供气孔沿远离所述增压叶轮本体的方向向外倾斜。
[0023]如上所述的冷气预旋增压供气系统，其中，可选的是，所述进气口正对所述预旋喷嘴。
[0024]如上所述的冷气预旋增压供气系统，其中，可选的是，所述榫头设置在所述涡轮叶片上，且与所述涡轮盘的榫槽连接；
[0025]所述供气孔与所述榫头连通。
[0026]与现有技术相比，本专利技术通过设置一体式的进气增压叶轮本体，将进气增压叶轮本体的进气口直接设置成轴向进气，且进气口正对预旋喷嘴，减少了气体在径向上流动距离，以及气体流动过程中的转向，能够大大减小气体的流动损失，提高增压效果。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例1提出的增压叶轮的立体图；
[0028]图2为本专利技术实施例1提出的增压叶轮在另一视角下的立体图。
[0029]图3为本专利技术实施例1提出的增压叶轮的断面示意图；
[0030]图4为本专利技术实施例2提出的增压叶轮的安装结构示意图。
[0031]附图标记说明：
[0032]1‑
增压叶轮本体，2
‑
涡轮盘，3
‑
涡轮叶片，4
‑
蜂窝结构；
[0033]11
‑
进气口，12
‑
叶轮叶片，13
‑
篦齿环，14
‑
篦齿；
[0034]21
‑
供气孔，22
‑
预旋喷嘴，23
‑
榫头。
具体实施方式
[0035]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0036]针对
技术介绍
中所指出的问题，为了提高高半径设置的进气预旋喷嘴的低压涡轮转子进行高效的冷气增压，本专利技术提出了以下解决方案。
[0037]实施例1
[0038]请参照图1到图3，本实施例提出了一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其中：包括增压叶轮本体1和叶轮叶片12。所述增压叶轮本体1用于与涡轮叶片一同转动，通过增压叶轮本体1与叶轮叶片12的转动来实现对于空气的压缩。
[0039]所述增压叶轮本体1为环状，所述增压叶轮本体1内设有流道；所述增压叶轮本体1的一侧设有进气口11，另一侧设有出气口；所述进气口11和所述出气口均与所述流道连通。实施时，所述进气口11与所述增压叶轮本体1的中心线平行，即，可以实现轴向进气。由于预旋喷嘴是沿轴向出气的，将进气口11轴向设置且正对预旋喷嘴的出口，能够减少在增压叶轮本体1增压时的气流阻力。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其特征在于：包括，增压叶轮本体(1)，所述增压叶轮本体(1)为环状，所述增压叶轮本体(1)内设有流道；所述增压叶轮本体(1)的一侧设有进气口(11)，另一侧设有出气口；所述进气口(11)和所述出气口均与所述流道连通；所述进气口(11)的进气方向与所述增压叶轮本体(1)的轴线平行；叶轮叶片(12)，所述叶轮叶片(12)设置于所述流道内，所述叶片(13)用于在所述叶轮本体(1)旋转时，驱动空气由所述进气口(11)进入，并沿径向向外流动。2.根据权利要求1所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其特征在于：所述进气口(11)为环形，所述叶轮叶片(12)的数量为多个；多个所述叶轮叶片(12)沿所述进气口(11)的方向呈圆周阵列分布。3.根据权利要求2所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其特征在于：所述叶轮叶片(12)沿径向向外的方向，均向顺时针方向倾斜或均向逆时针方向倾斜。4.根据权利要求1所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其特征在于：所述出气口的旋转半径大于所述进气口(11)的旋转半径。5.根据权利要求1所述的轴向进气的涡轮叶片冷气增压叶轮，其特征在于：所述增压叶轮本体(1)具有所述进气口(11)的一侧设有篦齿环(13)；所述篦齿环(13)的外周上设有篦齿(14)；所述篦齿环(13)的半径...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏宽，田晓沛，李亚忠，苗辉，李博，
申请(专利权)人：中国航空发动机研究院，
类型：发明
国别省市：