[实用新型]一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机

说明书

本实用新型公开了一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机，包括启动部件、转动部件、机匣部件、导向部件组成。启动部件设于机匣部件之前，以螺栓的方式连接固定；转动部件通过轴承支撑设于启动部件后方及机匣部件前端；导向部件以螺栓或焊接的方式安装固定于机匣后方。本实用新型的优点是：该微型涡桨发动机结构紧凑，轻质；其流量裕度大且涡轮冷却效果好，回收排出热量，故其功重比和能源密度高。

技术领域

本实用新型涉及微型燃气轮机技术领域，具体涉及一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机。

背景技术

近来，各地微小型飞行器及微型燃气轮机发展蓬勃，也推进具有轴输出功的微型涡桨发动机的进展，传统微型涡桨发动机技术先进且得到广泛应用，但其无回热器和涡轮冷却设计，故在能源利用率及功重比提高上有较大的限制，进而达不到微小型飞行器及微型燃气轮机更高的需求。因此研制一种高品质的微型涡桨发动机已成为该领域的研究重点。为了在无回热器的情况下增加其能源利用率及功重比，本实用新型专利提出的一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机希望能改进这一状况，其双面离心式压气机两端进气且涡轮壁内外传热，回收涡轮排气的温度，其即增加回热循环也提高涡轮前温度，这样不仅提高热效率也提高功重比。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：提供一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机，结构紧凑，轻质；其流量裕度大且涡轮冷却效果好，回收排出热量，故其功重比和能源密度高。

本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种双面复合叶轮的微型涡桨发动机，包括启动部件、转动部件、机匣部件、导向部件；所述启动部件设于所述机匣部件之前，所述转动部件设于所述启动部件后方，所述导向部件设于所述机匣部件后方，所述转动部件转动设于所述导向部件内；所述转动部件包括有主轴、轴承一、双面复合叶轮、复合桨叶和减速器，所述主轴与所述双面复合叶轮一体化增材制造构成一个整体，所述减速器设于所述双面复合叶轮后端，复合桨叶设于所述减速器后端；所述双面复合叶轮包括有双面离心式压气机、空心轴向涡轮、圆卡箍和封严圈；所述空心轴向涡轮设于所述双面离心式压气机径向最大位置，所述空心轴向涡轮与所述双面离心式压气机固联，所述空心轴向涡轮根部与所述圆卡箍为无缝固联，所述封严圈设于所述空心轴向涡轮叶尖处。

优选的，所述机匣部件还包括有机匣、环形燃烧室、整流支板、轴套、空心涡轮导向叶片；所述轴承一套设在所述轴套和所述主轴上，所述轴套设于所述整流支板内；所述整流支板与所述机匣在同一轴线上，所述整流支板与所述机匣的下方固联；所述环形燃烧室设于所述机匣内部；所述空心涡轮导向叶片两端分别与所述环形燃烧室固联并设于环形燃烧室出口处，所述环形燃烧室、空心涡轮导向叶片与所述机匣一体化制造。

优选的，所述启动部件包括有启动电机、启动电机固定支座和离合器；所述启动电机设于所述启动电机固定支座之前，所述启动电机与所述主轴经过所述离合器传动，所述启动电机固定支座通过螺栓连接固定于所述整流支板上。

优选的，所述双面离心式压气机还包括两个单一离心式压气机，两个所述单一离心式压气机背对背固联。

优选的，所述单一离心式压气机还包括有主叶片、分流叶片；所述主叶片径向最大位置与所述圆卡箍无缝固联；所述分流叶片径向最大位置与所述圆卡箍无缝固联；所述主叶片径向最大位置与所述空心轴向涡轮无缝固联；所述分流叶片径向最大位置与所述空心轴向涡轮无缝固联。

优选的，所述导向部件包括尾喷管、空心整流管、尾气管、支撑支杆、轴承二和支撑底座；所述空心整流管的基元级叶型为对称翼型，所述空心整流管沿周向阵列分布，所述尾喷管与所述尾气管通过所述空心整流管固联；所述尾喷管设于所述机匣外壳后方；所述支撑支杆位于所述复合叶轮后端；所述支撑支杆与所述支撑底座、所述尾气管固联并套设于轴承二上。