[发明专利]涡轮发动机中间机匣

说明书

本发明涉及涡轮发动机技术领域，特别是涉及一种涡轮发动机中间机匣，包括：机匣外环和机匣内环，机匣外环套设在机匣内环外，机匣外环的轴向中心线、机匣内环的轴向中心线均与发动机轴的轴线重合，机匣外环与机匣内环之间具有间隔；机匣外环与机匣内环之间设置有多个导向叶片，多个导向叶片绕着发动机轴的轴线周向均匀分布，用于引导气流的方向。本发明提供的涡轮发动机中间机匣，通过设置导向叶片，能够合理引导气流，减少气动损失，使得中间机匣集成了涡轮导向器的作用，无需另外设置涡轮导向器引导气流，从而能够减少发动机构件，使发动机零件数量和发动机重量均减少，同时使发动机布置更加紧凑，缩短发动机整体长度。

技术领域

本发明涉及涡轮发动机技术领域，特别是涉及一种涡轮发动机中间机匣。

背景技术

机匣是航空发动机的重要零件之一，它是整个发动机的基座，是航空发动机上的主要承力部件，其外形结构复杂，不同的发动机、发动机不同部位，其机匣形状各不相同，机匣零件的功能决定了机匣的形状，但他们的基本特征是圆筒形或圆锥形的壳体和支板组成的构件，由于机匣零件设计难度大，周期长，在整个发动机的设计中，机匣的设计占相当大的比重，提高机匣的设计效率对压缩发动机整机的设计有重要的意义。

作为涡轴发动机中间部分，中间支撑机匣位于燃气涡轮叶片出口之后，以及自由涡轮导向器入口之前。传统中间机匣在起到支撑作用的同时会设置中空支撑叶片以供润滑油路通过，但是需要另外设置涡轮导向器以合理引导气流，这样使得发动机零件数量与发动机重量增加，同时也增加了发动机长度。如何在保证中间机匣的支撑作用与保证润滑油路布置的同时合理引导气流成为问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统的中间机匣功能单一，无法对气流导向等问题，提供一种集成了气流导向功能的涡轮发动机中间机匣。

上述目的通过以下技术方案实现：

一种涡轮发动机中间机匣，包括机匣外环和机匣内环，机匣外环套设在机匣内环外，机匣外环的轴向中心线、机匣内环的轴向中心线均与发动机轴的轴线重合，机匣外环与机匣内环之间具有间隔；

机匣外环与机匣内环之间设置有多个导向叶片，多个导向叶片绕着发动机轴的轴线周向均匀分布，用于引导气流的方向。

在其中一个实施例中，每个导向叶片的一端均连接机匣外环，另一端均连接机匣内环，且导向叶片的前缘和尾缘所形成的平面与发动机轴的轴线呈角度设置，使气流的进入方向与气流的流出方向形成夹角。

在其中一个实施例中，导向叶片的前缘处的气流的进入方向与发动机轴的轴线方向的夹角范围为20°～70°；导向叶片的尾缘处的气流的流出方向与发动机轴的轴线方向的夹角范围为50°～90°。

在其中一个实施例中，机匣外环与机匣内环通过多个支撑叶片连接；多个支撑叶片绕着发动机轴的轴线周向均匀分布，每个支撑叶片的一端连接机匣外环，另一端连接机匣内环。

在其中一个实施例中，每个支撑叶片内均设置有贯穿两端的叶片孔，用于供润滑油管穿过；机匣外环、机匣内环上分别设置有与叶片孔连通的第一通孔和第二通孔。

在其中一个实施例中，叶片孔的截面形状与支撑叶片的截面形状相适配。

在其中一个实施例中，每个支撑叶片均为两端开口的中空壳体，其中空部分形成叶片孔；第一通孔的形状、第二通孔的形状均与叶片孔的截面形状一致。

在其中一个实施例中，沿着支撑叶片的前缘至尾缘的方向，叶片孔的截面宽度的数值范围为8mm-20mm。

在其中一个实施例中，支撑叶片的叶型与导向叶片的叶型一致。