[发明专利]一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统

说明书

本发明公开了一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统，涉及涡轮冷却器技术领域。包括压气机，制冷涡轮，压气机包括第一压气机、第二压气机，制冷涡轮包括第一制冷涡轮、第二制冷涡轮，压气机与制冷涡轮同轴安装在传动轴表面，第一制冷涡轮与第二压气机之间设置有止推轴承，止推轴承表面设置有止推轴承挡板，止推轴承挡板通过销钉固定安装在中间挡板表面，中间挡板外侧固定安装有流通壳体，流通壳体外侧固定安装有气流换向壳体，传动轴的两端通过固紧螺母拧紧限位，气流换向壳体的端部固定安装有涡轮壳、压气机壳，可分别根据需要调节不同的分流进气量，从而得到不同量的低温气体或者高压气体，可避免不必要的浪费，成本显著降低，效率更优。

技术领域

本发明涉及涡轮冷却器技术领域，尤其涉及一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统。

背景技术

涡轮冷却器是目前民航飞机及战斗机环控系统中的重要制冷技术，其作用是将涡轮进气的高温高压空气通过涡轮制冷器转变为低温空气，供座舱和电子吊舱设备进行散热。随着电子设备的发展和集成度的提高，对涡轮冷却器制冷和增压技术的要求也越来越高。

在传统的制冷方式中，涡轮制冷出气和压气机升压出气是同一股气流，存在一些缺陷，如低速飞行时制冷效果不佳、轴向力不平衡等。因此，为了应对日益严峻的环境要求，各种制冷方式相继产生，如TC、TMC、TTC、TTCF等技术，通过改变气流的流向和增加一些中间过程，提高了制冷效率和稳定性。

然而，随着电子设备集成度的不断提高，设备的热流密度和散热功率越来越大，电子散热设备的负荷进一步增加，对涡轮制冷器的性能和稳定性提出了更高的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统，解决了上述提到的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统，包括压气机，制冷涡轮，所述压气机包括第一压气机、第二压气机，所述制冷涡轮包括第一制冷涡轮、第二制冷涡轮，所述压气机与制冷涡轮同轴安装在传动轴表面，所述第一制冷涡轮与第二压气机之间设置有止推轴承，所述止推轴承表面设置有止推轴承挡板，所述止推轴承挡板通过销钉固定安装在中间挡板表面，所述中间挡板外侧固定安装有流通壳体，所述流通壳体外侧固定安装有气流换向壳体，所述传动轴的两端通过固紧螺母拧紧限位，所述气流换向壳体的端部固定安装有涡轮壳、压气机壳。

优选的，所述传动轴两端均通过动压气浮轴承连接有轴承基座，所述传动轴与动压气浮轴承之间的空隙设置有箔片、齿轮密封槽。

优选的，所述气流换向壳体内部设置有压气容积腔、涡轮冷气容积腔，所述涡轮冷气容积腔的外侧与靠近第二制冷涡轮一端的轴承基座之间安装有压气流道、第二限位柱、气浮轴承挡板，所述压气容积腔的外侧与靠近第一压气机一端的轴承基座之间安装有冷气流通道、第一限位柱。

优选的，所述气流换向壳体与流通壳体均采用三百六十度环形错位开孔进气，所述流通壳体的两个流道分别流通升压气体和涡轮气体；升压气体流向：第二压气机出来的气体径向流向流通壳体,经其纵向打孔流向法进入压气容积腔，随后排出；涡轮冷气流向：从气源分流出来的另外一股气体经涡轮冷气进气口流入涡轮冷气容积腔，经流通壳体进入第一制冷涡轮，经气流换向壳体迂回进入第二制冷涡轮，之后排出，进入相关电子设备吸热。

优选的，所述气流换向壳体外侧分别贯穿固定有涡轮冷气进气口、压气机热气排气口，所述涡轮冷气进气口与涡轮冷气容积腔相连通，所述压气机热气排气口与压气容积腔相连通。

优选的，所述传动轴从右到左分别为第一压气机、第一制冷涡轮、第二压气机以及第二制冷涡轮，其中所述第一制冷涡轮与第二压气机在止推轴承的两侧背向设置。

与相关技术相比较，本发明提供的一种双级四轮式涡轮冷却器制冷增压系统具有如下有益效果：