专利名称：小型双级燃气涡轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种双级燃气涡轮，属于燃烧发动机类。
技术背景燃气涡轮是燃气涡轮发动机三大部件之一，小型燃气涡轮发动机 膨胀比小，通常由两级燃气涡轮组成。每一级涡轮都包含有涡轮导向 器和涡轮转子叶片排，因此涡轮零件数多，轴向尺寸长，重量重，功 重比小。为解决此问题，人们采用了一级高压涡轮和一级低压涡轮组 成，取消了低压涡轮进口导向器，高压涡轮转子叶片采用收敛、扩散 叶型，减少了双级燃气涡轮的轴向长度和重量，提高了功重比，由于 大型发动机高压涡轮进口燃气温度很高，采用收敛/扩散叶型设计较 为有效。但是小型燃气涡轮发动机尺寸小，高压涡轮转子叶片采用收 敛/扩散叶型，流动损失较大，工作范围很窄。 发明内容本实用新型的目的是要提供一种制造成本低，轴向长度短，重 量轻，零件数少，功重比大，效率高，高压涡轮转子叶片为收敛型 的小转折角的小型双级燃气涡轮，用于克服现有高压涡轮转子叶片 所存在的缺点。本实用新型的技术方案是由高压涡轮导向器、高压涡轮转子 叶片排、低压涡轮转子叶片排、涡轮内机匣和涡轮外机匣组成，其 所述的高压涡轮导向器固接在内机匣和外机匣之间，高压涡轮转子
叶片排设置在高压轴上，低压涡轮转子叶片排设置在低压轴上，高压涡轮转子叶片排上的高压涡轮转子叶片转折角为10—40度，尾 缘楔角2—8度，前缘楔角5—15度，尾缘弯折角3—10度，叶型 出口马赫数为1.0—1.5，形成收敛型的小转折角高马赫数叶型通 道。本实用新型的工作原理是，高温高压气流首先进入高压涡轮导 向器，经高压涡轮导向器整流高压气流依次通过高压涡轮转子叶片 排，低压涡轮转子叶片排，膨胀做功，膨胀功分别由高压轴，低压 轴输出，做功后的低温低压气流由排气管排向大气。本实用新型的双级燃气涡轮，结构简单，零件数可减少 20_30%，轴向长度可縮短20—30%,功重比提高了 10—30%，效率 可达到90—95%，制造费用低，提高了可靠性和维护性，降低了使 用维护成本。
图l是本实用新型结构示意图。、图2为高压涡轮转子叶片中截面结构示意图。图中l.低压轴、2.高压轴、3.涡轮内机匣、4.涡轮外机匣、 5.高压涡轮导向器、6.高压涡轮转子叶片、7.高压涡轮转子叶片排、 8.低压涡轮转子叶片排、9.排气管、e叶片转折角、"2.尾缘楔角、 col.前缘楔角、S.尾缘弯折角。
具体实施方式
由图l、图2可见，本实用新型是由高压涡轮导向器5，高压
涡轮转子叶片排7，低压涡轮转子叶片排8，涡轮内机匣3，涡轮外 机匣4组成，在涡轮内机匣3和涡轮外机匣4之间固有高压涡轮导 向器5，高压涡轮转子叶片排7固定在高压轴2上，低压涡轮转子 叶片排8固定在低压轴1上。高压轴2和低压轴1由内机匣3支撑。 高压涡轮转子叶片排7、低压涡轮转子叶片排8在各自的轴上以相 反的方向、不同的转速旋转。高压涡轮转子叶片排7与低压涡轮转 子叶片排8的转速比为1. 2。高压涡轮转子叶片排7上的高压涡轮 转子叶片6的转折角e为20度,前缘楔角w 1为10度，尾缘楔角 "2为7度，尾缘弯折角S为7度，叶型出口马赫数l.O，形成收 敛型的小转折角高马赫数叶型通道。高温高压气流依此通过高压涡轮导向器5，高压涡轮转子叶片 排7，低压涡轮转子叶片排8，由低压涡轮转子叶片排8后的排气 管9排向大气，膨胀功分别由高压轴2，低压轴1输出。
权利要求1、 一种小型双级燃气涡轮，由高压涡轮导向器(5),高压涡 轮转子叶片排(7)，低压涡轮转子叶片排(8)，涡轮内机匣(3) 和外机匣(4)组成，其特征在于A、 所述的高压涡轮导向器(5)固接在内机匣(3)和外机匣 (4)之间，高压涡轮转子叶片排(7)设置在高压轴(2)上，低压涡轮转子叶片排(8)设置在低压轴(1)上；B、 高压涡轮转子叶片排(7)上的高压涡轮转子叶片(6)转 折角为10—40度，前缘楔角为5—15度，尾缘楔角为2—8度，尾 缘弯折角为3—10度，叶型出口马赫数1.0—1.5。
专利摘要本实用新型涉及发动机的双级燃气涡轮。由涡轮内机匣和涡轮外机匣固定的高压涡轮导向器、设置在高压轴上的高压涡轮转子叶片排，设置在低压轴上的低压涡轮转子叶片排组成，高压涡轮转子叶片排上的高压涡轮转子叶片转折角为10-40度，尾缘楔角2-8度，前缘楔角5-15度，尾缘弯折角3-10度，叶型出口马赫数为1.0-1.5，形成收敛型的小转折角高马赫数叶型通道。本实用新型结构简单，零件数少20-30％，轴向尺寸缩短20-30％，功重比高，效率高，使用维护成本和制造费用低。
文档编号F01D1/10GK201037428SQ20072006359
公开日2008年3月19日 申请日期2007年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者维 李, 许如琦 申请人:中国航空动力机械研究所