[发明专利]一种液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机

说明书

本发明公开了一种液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机，属于微小型涡轮风扇发动机，包括核心发动机和风扇机匣，核心发动机包括核心机主轴，核心发动机的前端设置有风扇和减速器，减速器包括减速器输入轴、减速器外壳、减速器输出轴、动力涡轮和主动叶轮，减速器输出轴一端与风扇相连，减速器输出轴的另一端与动力涡轮相连，减速器输入轴一端与主动叶轮相连，减速器输入轴的另一端与联轴器相连，联轴器另一端与核心机主轴一端连接，风扇机匣、减速器外壳和核心发动机共同构成外涵道。本发明简化转子结构，利用风扇所带来的增压比，提高核心发动机的进气压力，提高燃油经济性。不仅结构简单，同时降低成本，降低了制造难度。

技术领域

本发明涉及微小型涡轮风扇发动机，更为具体地，涉及一种液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机。

背景技术

随着微小型飞行器在国防、科研、民用等领域的不断拓展，对飞行器在多任务、长航程、高空、高速等方面都提出了新的、更高的要求。涡扇发动机相较于涡喷发动机具有更好的燃油经济性，但涡扇发动机独特的多转子结构也给发动机微(小)型化带来巨大阻碍。同一台涡扇发动机的风扇直径相比其核心机转子直径要大很多，它们工作的最佳转速差异很大，不能同轴运行。通常双转子结构的涡扇发动机的风扇驱动轴需要穿过核心机的驱动轴，从发动机尾部一直延伸到发动机的前部，部分发动机在前部设计风扇减速齿轮箱，进一步降低风扇转速，已达到更佳的燃油经济性。在很高的转速和驱动功率情况下，保证齿轮箱的寿命和轴套轴的结构使得材料选择、加工和装配的难度非常高，微(小)型化难度更高，且实现成本巨大。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机，结构简单，节省成本，降低了制造难度。此外，大大简化了涡扇发动机的转子结构，并使用液力流动来传递能量，平衡风扇与核心机的转速差，以达到各自工作在最佳转速下的目的，从而提高飞行器的续航里程及经济性。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机，包括核心发动机和风扇机匣，所述核心发动机包括核心机主轴，所述核心发动机的前端设置有风扇和减速器，所述减速器包括减速器输入轴、减速器外壳、减速器输出轴、动力涡轮和主动叶轮，所述减速器输出轴一端与所述风扇相连，所述减速器输出轴的另一端与所述动力涡轮相连，所述减速器输入轴一端与所述主动叶轮相连，所述减速器输入轴的另一端与联轴器相连，所述联轴器另一端与所述核心机主轴一端连接，所述风扇机匣、减速器外壳和核心发动机共同构成外涵道。

进一步的，所述减速器外壳内设置有独立旋转的减速器输出轴和独立旋转的减速器输入轴，所述减速器输入轴与所述减速器输出轴之间无刚性连接，大大简化了涡扇发动机的转子结构，避免减速齿轮磨损的问题，使得该液力变速多转子结构微小型涡轮风扇发动机减速器不需要润滑，且不需要维护传动部件，从而寿命更长。

进一步的，所述减速器外壳内分别设置有减速器外流道和减速器内流道，所述减速器外流道与所述减速器内流道连通。

进一步的，所述减速器外壳内充满液体。

进一步的，所述主动叶轮的外径小于所述动力涡轮的外径。

进一步的，所述减速器外壳上紧靠减速器外流道设置有减速器散热片。

进一步的，所述核心发动机的前端设置有核心机进气道。

进一步的，所述风扇与所述减速器均放置于所述核心机进气道一端。

进一步的，所述核心机主轴的另一端上设置有涡轮。

进一步的，所述核心机主轴的另一端的末端设置有喷管。

本发明的有益效果是：