[实用新型]一种用于液体火箭发动机的涡轮叶片、涡轮泵及发动机

说明书

本实用新型涉及一种用于液体火箭发动机的涡轮叶片、涡轮泵及发动机，其中，所述涡轮叶片包括：叶片本体；围带，从所述叶片本体径向向外定位，所述围带上设有蜂窝孔结构。本实用新型实施例中，通过在围带上开设蜂窝孔结构，在叶片本体上开设减重槽，能够有效降低涡轮叶片的重量，减小离心拉应力，形成高压密封，减小燃气泄漏，提高涡轮效率。

技术领域

本实用新型涉及涡轮泵技术领域，具体涉及一种用于液体火箭发动机的涡轮叶片、涡轮泵及发动机。

背景技术

液体火箭发动机是指液体推进剂火箭发动机，即使用液态化学物质作为能源和工质的化学火箭推进系统。液体火箭发动机主要由推力室、涡轮泵、燃气发生器、火药启动器和各种阀门、调节器、管路等组成。其中，涡轮泵主要包括涡轮和泵，涡轮驱动工质一般为燃烧产生的燃气(可以是固体燃料或液体燃料)。

为了防止液体火箭发动机涡轮转子叶片叶尖漏气，改善涡轮性能，减少涡轮叶片的震动，一般采用带冠涡轮叶片，如图1所示，其中，叶冠2上加工有蓖齿结构4，在涡轮壳1上通过钎焊工艺设置蜂窝环3，蜂窝环3与蓖齿结构4形成间隙密封，蜂窝环3可以控制或者防止燃烧气体从叶冠2与涡轮壳1之间的间隙泄露；蜂窝环3通过钎焊工艺固定在涡轮壳1上，焊缝中的缺陷容易在振动过程中被放大，因此容易损坏；另一方面带有蓖齿结构4的叶冠2的缘板是等厚度的，增加了叶片的重量，导致叶冠和叶片的应力增大，而减薄缘板厚度，可以有效减轻缘板重量和应力，但又会影响密封性，降低涡轮的效率。

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的问题。本实用新型提供了一种用于液体火箭发动机的涡轮叶片、涡轮泵及发动机，具体的实施方式如下：

本实用新型实施例提供一种用于液体火箭发动机的涡轮叶片，包括：

叶片本体；

围带，从所述叶片本体径向向外定位，所述围带上设有蜂窝孔结构。

在一个具体的实施例中，所述围带包括上缘板和下缘板，所述蜂窝孔设置在所述上缘板上。

在一个具体的实施例中，所述蜂窝孔为盲孔和/或贯穿孔，所述盲孔的深度小于所述围带厚度的1/2。

在一个具体的实施例中，所述蜂窝孔的内壁为曲面或者弯折面。

在一个具体的实施例中，所述叶片本体上设置有至少两个减重槽。

在一个具体的实施例中，所述叶片本体和/或所述围带的外表面涂覆有耐磨涂层。

在一个具体的实施例中，相邻的两个蜂窝孔的轴心距离为所述蜂窝孔直径的两倍。

在一个具体的实施例中，所述涡轮叶片通过3D打印技术生产。

本实用新型另一实施例提供一种用于液体火箭发动机的涡轮泵，包括：

涡轮叶片，围绕所述涡轮周向阵列布置，所述涡轮叶片包括叶片本体和围带，所述围带从所述叶片本体径向向外定位，且所述围带上设有蜂窝孔结构；

涡轮壳体，包括涡轮环壁，所述涡轮环壁围成筒装工作区，所述涡轮叶片位于所述筒装工作区内，且所述涡轮环壁朝向所述围带的内壁上开设密封齿，所述密封齿与所述蜂窝孔结构对应。

本实用新型另一实施例还提供一种液体火箭发动机，包括

压缩机；

燃烧器，与所述压缩机连通；

涡轮，其与所述燃烧器连通，所述涡轮包括周向阵列布置的多个涡轮叶片和涡轮壳体；

所述涡轮叶片包括叶片本体和围带，所述围带从所述叶片本体径向向外定位，且所述围带上设有蜂窝孔结构；