[发明专利]辅助动力装置及辅助动力装置的排气控制方法

权利要求书

1.一种辅助动力装置，其特征在于，

辅助动力装置(100)包括沿轴向排布的负载压气机(10)和动力压气机(20)，所述负载压气机(10)和所述动力压气机(20)之间设有用于为所述负载压气机(10)和所述动力压气机(20)供气的进气机匣(30)，

所述辅助动力装置(100)还包括处于所述动力压气机(20)的气流出口的燃烧室(40)、处于所述燃烧室(40)的下游的燃气涡轮(50)、处于所述燃气涡轮(50)下游的自由涡轮(60)以及处于所述自由涡轮(60)的下游的用于将所述自由涡轮(60)输出的高温燃气排出的尾喷管(70)，

所述燃气涡轮(50)的涡轮外轴(51)沿轴向延伸并伸入至所述动力压气机(20)的中心孔内，以在所述燃气涡轮(50)的涡轮叶片旋转时带动所述涡轮外轴(51)旋转进而驱动所述动力压气机(20)工作，所述自由涡轮(60)的涡轮内轴(61)沿轴向穿过所述涡轮外轴(51)的内孔并伸入至所述负载压气机(10)的中心孔内，以在所述自由涡轮(60)的涡轮叶片旋转时带动所述涡轮内轴(61)旋转进而驱动所述负载压气机(10)工作，

所述自由涡轮(60)与所述燃气涡轮(50)之间设有排气调节机构(80)，所述排气调节机构(80)用于将所述燃气涡轮(50)输出的高温燃气导入至所述自由涡轮(60)内进而驱动所述自由涡轮(60)旋转或者用于将所述燃气涡轮(50)输出的高温燃气从所述自由涡轮(60)的进气侧导出至所述自由涡轮(60)外，

所述排气调节机构(80)包括处于所述燃气涡轮(50)的排气口的侧喷管(81)和排气管(82)，所述侧喷管(81)和所述排气管(82)并联，所述侧喷管(81)和所述排气管(82)的进气口均朝向所述燃气涡轮(50)的排气口设置，所述侧喷管(81)的排气口沿侧向向外延伸至所述自由涡轮(60)外，所述排气管(82)的排气口沿轴向延伸并与所述自由涡轮(60)的进气口连通，

所述排气机构还包括引气部(83)和驱动定位部(84)，所述引气部(83)处于所述自由涡轮(60)的进气侧，所述引气部(83)的侧壁与所述自由涡轮(60)的机匣铰接，所述驱动定位部(84)用于驱动所述引气部(83)绕铰接轴线转动并对转动后的引气部(83)定位，进而使所述燃气涡轮(50)的排气口与所述侧喷管(81)连通或者使所述燃气涡轮(50)的排气口与所述排气管(82)连通。

2.根据权利要求1所述的辅助动力装置，其特征在于，

所述引气部(83)包括多个引气板(831)，多个所述引气板(831)沿周向组合形成环状结构，

所述引气板(831)的侧壁与所述自由涡轮(60)的机匣的侧壁铰接，所述引气板(831)的第一侧向所述燃气涡轮(50)方向延伸并伸入至所述燃气涡轮(50)内，所述引气板(831)的第二侧延伸至所述自由涡轮(60)外，所述驱动定位部(84)用于驱动所述引气板(831)的第二侧绕铰接轴线旋转并定位，进而使所述引气板(831)的第一侧摆动使所述燃气涡轮(50)的排气口与所述侧喷管(81)连通或者使所述燃气涡轮(50)的排气口与所述排气管(82)连通。

3.根据权利要求2所述的辅助动力装置，其特征在于，

所述引气板(831)朝向所述燃烧室(40)的方向弯曲。

4.根据权利要求2所述的辅助动力装置，其特征在于，

所述引气板(831)包括内板和外板，所述内板和所述外板均为片状结构，

所述内板的侧壁与所述自由涡轮(60)的机匣的侧壁铰接，所述内板的第一侧向所述燃气涡轮(50)方向延伸并伸入至所述燃气涡轮(50)内，所述内板的第二侧延伸至所述自由涡轮(60)外，所述外板的第一侧向所述燃气涡轮(50)方向延伸并伸入至所述燃气涡轮(50)内与所述内板的第一侧贴合，所述外板的第二侧向外弯曲并与所述内板固定连接，

所述驱动定位部(84)用于驱动所述内板的第二侧绕铰接轴线旋转并定位，进而从所述内板的内侧将经过所述燃气涡轮(50)的燃气引导至所述自由涡轮(60)内，或者从所述外板的外侧将经过所述燃气涡轮(50)的燃气从所述自由涡轮(60)的进气侧排出至所述自由涡轮(60)外。