【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及航空发动机，具体涉及一种气浮式航空发动机。
技术介绍
1、航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，微小型航空发动机主要用于亚音速巡航导弹、靶机和无人机等飞行器，因其在使用过程中消耗量大，一般采用低成本、短寿命的设计思路，从而要求发动机结构精简、零件数量少。
2、航空发动机在工作时，转子上有机械、气动、温度及惯性等多种载荷，这些载荷由支承结构通过承力系统传递至发动机的安装节；支承结构采用滚动轴承，主要用于支承发动机转子平稳旋转；轴承主要分为球轴承和滚子轴承，分别承担转子径向力和轴向力。
3、现有技术中，转子的支承结构为轴承，由于转子高速旋转，导致支承轴承长时间处于高温工作环境中，削减使用寿命，并且，支承轴承需始终保证良好的定心精度，导致支承轴承的安装精度极高，安装工序繁琐；此外，支撑轴承对工作环境要求较高，若异物进入轴承内，会产生较大的振动噪声，甚至导致损坏；其次，轴承工作时需同步向其内部供给润滑，进而需在发动机内部增设润滑系统，使得发动机结构复杂，违背设计初衷。
技术实现思路
1、因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中支承轴承高温工作、安装繁琐、易受异物损坏、必须增设润滑系统的缺陷，从而提供一种气流散热、安装简便、不惧异物、无需润滑的气浮式航空发动机。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供的一种气浮式航空发动机，包括：
3、转轴；
4、沿轴端朝轴中央的方向，所述转轴的一端依次套设有叶轮与扩压器
5、所述叶轮与所述扩压器之间留有第一间隙，所述叶轮相对于所述扩压器转动，且所述扩压器上靠近所述叶轮的一侧端面上开设有凹槽，使所述第一间隙内的气体形成第一气膜层；
6、所述第一气膜层传递朝向所述扩压器的轴向载荷；
7、所述涡轮与所述导向器之间留有第二间隙，所述涡轮相对于所述导向器转动，且所述导向器上靠近所述涡轮的一侧端面上开设有凹槽，使所述第二间隙内的气体形成第二气膜层；
8、所述第二气膜层传递朝向所述导向器的轴向载荷；
9、轴套，套设于所述转轴上，并与所述转轴间隙设置；
10、气浮轴承，套设于所述转轴上，且位于所述轴套筒内，适于使所述转轴与所述轴套之间形成第三气膜层，所述气浮轴承及所述第三气膜层适于传递径向载荷。
11、可选的，多个所述凹槽周向均布于所述扩压器及所述导向器上，适于使轴向力均匀作用在所述扩压器及所述导向器的壁面上。
12、可选的，所述凹槽朝径向延伸，并沿气流回转方向弯曲设置，适于契合气流运动轨迹。
13、可选的，所述气浮轴承包括波箔与沿径向套于所述波箔内的顶箔；
14、所述波箔环绕一周且沿径向套于所述轴套内，所述波箔形状为波形，适于为所述气浮轴承提供支撑刚度；
15、所述顶箔套设在所述转轴上，适于为所述第三气膜层提供平滑表面。
16、可选的，所述第一气膜层内的气流在轴向载荷的作用下，分别附着于所述叶轮、所述扩压器的壁面上，适于带走高温热量降温；
17、所述第二气膜层内的气流在轴向载荷的作用下，分别附着于所述涡轮、所述导向器的壁面上，适于带走高温热量降温。
18、可选的，所述第三气膜层内的气流在径向载荷的作用下，附着于所述转轴及所述气浮轴承上，适于带走高温热量降温。
19、可选的，还包括：机匣，所述机匣包容所述叶轮、所述转轴及所述涡轮设置；
20、所述扩压器与所述导向器将轴向载荷及径向载荷传递至所述机匣上。
21、可选的，还包括：排气装置，设于所述机匣上靠近所述涡轮处，并向外敞开设置。
22、可选的，还包括：火焰筒，设于所述机匣内部，且出口朝向所述涡轮的叶片设置。
23、本专利技术技术方案，具有如下优点：
24、1.本专利技术提供的气浮式航空发动机，通过设置在扩压器与导向器上朝向转子一侧的凹槽，以及套设于转轴上的气浮轴承，使转子与定子之间的气流产生动压润滑效应，形成具有承载能力的第一气膜层、第二气膜层与第三气膜层，实现了转子系统的气浮支承，取代结构支承方案，保证发动机内转子始终高效地正常工作；气浮式支承方案能够通过气流流动，带走发动机内部的热量，达到散热的目的；且气浮支承系统安装简便，结构简单，拆装方便，维护性好；气浮支撑系统由气体膜层传递载荷，因此不受环境异物的影响，并且以空气作为润滑介质，无需另外增设润滑系统；气浮式支承方案具有无接触、无摩擦的特性，因此工作精度不会随使用时间下降，具有使用寿命长、工作噪声小的优点。
25、2.本专利技术提供的气浮式航空发动机，凹槽自中心沿径向朝边缘延伸设置，在径向方向上增加经过凹槽的气流量；凹槽沿气流的回转方向弯曲设置，在周向方向上增加经过凹槽的气流量；双角度协同作用，最大程度地增加气膜层内单位面积上经过凹槽的气流量，提高气膜层的承载能力，满足转子的支承需求，提高发动机的工作性能。
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1.一种气浮式航空发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，多个所述凹槽(12)周向均布于所述扩压器(4)及所述导向器(9)上，适于使轴向力均匀作用在所述扩压器(4)及所述导向器(9)上。
3.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述凹槽(12)朝径向延伸，并沿气流回转方向弯曲设置，适于契合气流运动轨迹。
4.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述气浮轴承(6)包括波箔(61)与沿径向套于所述波箔(61)内的顶箔(62)；
5.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述第一气膜层(13)内的气流在轴向载荷的作用下，分别附着于所述叶轮(2)、所述扩压器(4)的壁面上，适于带走热量降温；
6.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述第三气膜层(14)内的气流在径向载荷的作用下，附着于所述转轴(8)及所述气浮轴承(6)上，适于带走热量降温。
7.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，还包括：机匣(3)，所述机
8.根据权利要求7所述的气浮式航空发动机，其特征在于，还包括：排气装置(11)，设于所述机匣(3)上靠近所述涡轮(10)处，并向外敞开设置。
9.根据权利要求7所述的气浮式航空发动机，其特征在于，还包括：火焰筒(5)，设于所述机匣(3)内部，且出口朝向所述涡轮(10)的叶片设置。
...【技术特征摘要】
1.一种气浮式航空发动机，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，多个所述凹槽(12)周向均布于所述扩压器(4)及所述导向器(9)上，适于使轴向力均匀作用在所述扩压器(4)及所述导向器(9)上。
3.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述凹槽(12)朝径向延伸，并沿气流回转方向弯曲设置，适于契合气流运动轨迹。
4.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述气浮轴承(6)包括波箔(61)与沿径向套于所述波箔(61)内的顶箔(62)；
5.根据权利要求1所述的气浮式航空发动机，其特征在于，所述第一气膜层(13)内的气流在轴向载荷的作用下，分别附着于所述叶轮(2)、所述扩压...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓志芳，张建波，张坤，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：
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