[发明专利]一种四级压气机机匣结构

说明书

本申请属于航空发动机压气机机匣领域，为一种四级压气机机匣结构，包括前机匣组合件和后机匣组合件，后机匣组合件包括二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件、延伸机匣和承力环；延伸机匣为整环设置的外层机匣，二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件为从前至后依次设置的内层机匣，二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件的机匣环形部分均为整环机匣，并且位于内层机匣的相邻机匣之间螺栓连接，内层机匣与外层机匣螺栓连接，延伸机匣与前机匣组合件螺栓连接，使得内层机匣和外层机匣的机匣环形部分均能够设置为整环机匣，该设计保证了内层机匣不会发生椭圆变形、同时不会发生翘曲变形、定心不准确的问题。

技术领域

本申请属于航空发动机压气机机匣领域，特别涉及一种四级压气机机匣结构。

背景技术

随着军用发动机推重比的不断提高，高压压气机的工作环境越来越恶劣，为保持小的、均匀的压气机叶尖间隙，将高压压气机机匣分为前后两段，前段称为前机匣，为对开结构，后段称为后机匣，为双层结构，其中内层机匣提供气动流道，外层机匣用来传力。

高推重比发动机高压压气机逐渐呈现出级数少、轴向长度短、转静子叶片间距小、级间温度梯度大、出口温度高、引气位置多的特点，现有的高压压气机机匣结构很难满足其功能需求，严重制约了高推重比发动机高压压气机机匣的工程化应用。

现有的高推重比高压压气机机匣由前机匣和后机匣组成，根据后机匣结构分为两种结构形式：1、内层机匣为对开结构，2、内层机匣为整环结构。这两种结构形式存在以下几方面的技术缺点：

对开结构的内层机匣在工作过程中易发生椭圆变形，导致高压压气机后面级叶尖间隙周向分布不均，影响压气机效率，长时间工作导致发动机性能衰减。

整环结构的内层机匣轴向分割成多段，每段内层机匣与外层机匣间采用悬臂支撑，这种结构形式的机匣存在两个缺点，一是内层机匣易发生翘曲变形，不利于控制叶尖间隙，二是内层机匣和外层机匣同时定位于压气机前机匣，导致前机匣无法单独装拆，不利于压气机工作时机匣的可靠定心和后续维护。

因此如何保证高压压气机机匣不会发生椭圆变形的同时，不会翘曲变形、定心可靠，是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种四级压气机机匣结构，以解决现有技术中压气机机匣无法同时具备不会椭圆变形、不会翘曲变形、定心可靠的效果。

本申请的技术方案是：一种四级压气机机匣结构，包括前机匣组合件和后机匣组合件，其特征在于：所述后机匣组合件包括二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件、延伸机匣和承力环；所述延伸机匣为整环设置的外层机匣，所述二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件为从前至后依次设置的内层机匣，所述二级机匣组件、三级机匣组件、四级机匣组件的机匣环形部分均为整环机匣；所述延伸机匣一端与前机匣组件、二级机匣组件螺栓连接、另一端与承力环螺栓连接；所述二级机匣组件与三级机匣组件螺栓连接，所述三级机匣组件与四级机匣组件、承力环螺栓连接，所述三级机匣组件与延伸机匣密封连接；所述四级机匣组件与承力环螺栓连接；所述延伸机匣、二级机匣组件、三级机匣组件之间形成第一环形集气腔，所述延伸机匣、三级机匣组件、四级机匣组件、承力环之间形成第二环形集气腔；所述机匣内开设有与第一环形集气腔、第二环形集气腔分别连通的两个引气孔，所述第一环形集气腔和第二环形集气腔均为除引气孔位置外、其它部分全部封闭的整环形腔体。

优选地，所述二级机匣组件包括二级转子机匣、二级静子机匣、二级静子扇形段，所述二级转子机匣和二级静子机匣均为整环机匣，所述二级静子扇形段连接于二级转子机匣与二级静子机匣之间；所述二级转子机匣的横截面呈倒T形结构；所述二级静子机匣一端与二级转子机匣靠近延伸机匣的一侧螺栓连接、另一端与三级机匣组件螺栓连接。

优选地，所述三级机匣组件包括三级转子机匣、三级静子机匣、三级静子扇形段，所述三级转子机匣和三级静子机匣均为整环机匣，所述三级静子扇形段连接于三级转子机匣与三级静子机匣之间；