压气机叶轮的制作方法

本实用新型属于微型涡轮喷气发动机技术领域，尤其涉及一种压气机叶轮。

背景技术：

涡轮喷气发动机是一种涡轮发动机，其特点是完全依赖燃气体产生推力，通常用作高速飞机的动力。涡轮喷气发动机分为离心式和轴流式两种。涡轮喷气发动机按照“工作循环”的模式进行工作，它从大气中吸进空气，空气经压缩和加热过程后得到能量和动量，之后得到能量和动量的空气从推进喷管中排出，在高速气体喷出发动机时，同时带动压气机和涡轮继续旋转，维持工作循环。

压气机是涡轮喷气发动机中的重要部件，影响推力性能，常见的是叶片式压气机，用于给气体增压，分为轴流式、离心式和斜流式压气机。轴流式压气机气体的流动方式是轴向进气，轴向排气；离心式压气机气体的流动方式是轴向进气，径向排气；斜流式压气机是轴流与离心压气机的折中，轴向进气，与轴向有—定角度排气。

压气机通过转子叶片对气流做功，转化微气流的压力能与动能，再经静子叶片将多余的动能转化为压力能，从而完成对气体的增压，然而，气体并不总是能按照设计的方向流动，在某些局部气流的流动方向与主流并不一致，产生局部横向流动，甚至出现倒流和漩涡，这些与主流方向不一致的流动统称为压气机内的二次流动，二次流动带来的都是负面效果，会阻碍流动，减弱压气机的增压能力，降低做功效率。

现有技术中，为减小二次流动，一般通过改进叶片的结构形状，比如可以使叶片在根部的转角减小，或使叶片根部处于负攻角，睁低根部负荷；也可以采用全三维造型设计，让叶片在轴向弯曲，可以部分控制二次流动，这使得叶片的结构复杂、效率低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种结构简单便于加工的压气机叶轮，可以有效抑制气体在轮毂面附近及叶片根部的二次流动，能够提高做功效率。

本实用新型是这样实现的，一种压气机叶轮，所述压气机叶轮，包括轮盘、绕所述轮盘周向间隔设置的多个压气机大叶片，在两相邻的所述压气机大叶片之间设有压气机小叶片。

作为一种改进，所述压气机大叶片、所述压气机小叶片的数量分别为11片。

作为一种改进，所述压气机叶轮的高度为65～70毫米，所述压气机大叶片的轴向高度为45～50毫米，所述压气机小叶片的轴向高度为25～30毫米，所述压气机大叶片靠近前侧的一端的径向高度为25～30毫米，所述压气机叶轮的多个压气机大叶片靠近前侧一端的外径为100～101毫米，所述压气机小叶片靠近前侧的一端的径向高度为15～20毫米，所述压气机大叶片和压气机小叶片靠近后侧的一端的径向高度为7～10毫米，所述压气机叶轮的多个压气机大叶片、所述压气机小叶片靠近后侧一端的外径为145～147毫米，所述轮盘的直径为145～150毫米。

作为一种改进，所述压气机叶轮的高度优选的为68.39～68.40毫米，所述压气机大叶片的轴向高度优选的为49毫米，所述压气机小叶片的轴向高度优选的为30毫米，所述压气机大叶片靠近前侧的一端的径向高度优选的为28.398毫米，所述压气机小叶片靠近前侧的一端的径向高度优选的为19.468毫米，所述压气机大叶片和压气机小叶片靠近后侧的一端的径向高度优选的为8.3毫米，所述压气机叶轮的多个压气机大叶片、所述压气机小叶片靠近后侧一端的外径优选的为145.975～146毫米，所述轮盘的直径优选为147.975～148毫米。

由于采用了上述结构，本实用新型提供的压气机叶轮包括轮盘、绕轮盘周向间隔设置的多个压气机大叶片，在两相邻的压气机大叶片之间设有压气机小叶片。在压气机大叶片之间设置压气机小叶片，结构简单便于加工，使两个压气机大叶片之间的空隙分为两个部分，能够阻断气体的横向流动，使压气机的 增压作用更加显著，提高了叶轮的做功效率。

附图说明

图1是微型涡轮喷气发动机的剖视结构示意图；

图2是本实用新型的压气机叶轮与涡轮转子的安装结构示意图；

图3是本实用新型的压气机叶轮的剖视结构示意图；

图4是本实用新型的压气机叶轮的立体结构示意图；

其中，10、外壳，20a、压气机叶轮，20b、叶轮罩壳，21、轮盘，22、压气机大叶片，23、压气机小叶片，30、扩压器，40、燃烧器，50、导向器，60、涡轮，70、尾喷管，80、轴承座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

首先定义微型涡轮喷气发动机的进气的一端为前，喷气的一端为后，由图1可知，该微型涡轮喷气发动机包括外壳10、设置在外壳10的前端并与其端部固定连接的叶轮罩壳20b、设置在外壳10的后端并与其端部固定连接的尾喷管70，在叶轮罩壳20b、外壳10及尾喷管70围成的空腔内沿轴向依次设置有压气机叶轮20a、扩压器30、燃烧器40、导向器50、涡轮60以及轴承座80，压气机叶轮20a设置在叶轮罩壳20b所围成的空腔及外壳10的前端部所围成的空腔内，轴承座80设置在外壳10所围成的空腔内并沿其轴向设置，扩压器30设置在轴承座80的前端部处并与其固定连接、燃烧器40套设在轴承座80上，导向器50设置在轴承座80的后端部处并与其固定连接，涡轮60设置在外壳10的后端部所围成的空腔及尾喷管70围成的空腔内，涡轮60的涡轴穿过轴承座80、扩压器30并延伸至叶轮罩壳20b的空腔内，压气机叶轮20a固定在涡轴上并通过紧固螺母压紧。

由图2、图3和图4可知，压气机叶轮20a包括轮盘21、绕轮盘21周向间 隔设置的多个压气机大叶片22，在两相邻的压气机大叶片22之间设有压气机小叶片23。经过试验，压气机叶轮20a的各部分尺寸在以下数值范围之内时，工作效率相对更高，压气机叶轮20a的高度A为65～70毫米，优选的为68.39～68.40毫米；压气机大叶片22的轴向高度B为45～50毫米，优选的为49毫米，压气机小叶片23的轴向高度C为25～30毫米，优选的为30毫米；压气机大叶片22靠近前侧的一端的径向高度D为25～30毫米，优选的为28.398毫米，压气机叶轮20a的多个压气机大叶片22靠近前侧一端的外径E为100～101毫米，压气机小叶片23靠近前侧的一端的径向高度F为15～20毫米，优选的为19.468毫米，压气机大叶片22和压气机小叶片23靠近后侧的一端的径向高度G为7～10毫米，优选的为8.3毫米，压气机叶轮20a的多个压气机大叶片22、压气机小叶片23靠近后侧一端的外径H为145～147毫米，优选的为145.975～146毫米；轮盘21的直径I为145～150毫米，优选为147.975～148毫米。

由于轮盘21和压气机大叶片22的尺寸限制，在轮盘111上只能设置有限的压气机大叶片22，这样每两个压气机大叶片22之间的空隙很大，当压气机带动压气机叶轮20a转动时，压气机大叶片22之间的空隙导致了空气的横向流动，而在压气机大叶片22之间设置压气机小叶片23，使两个压气机大叶片22之间的空隙分为两个部分，能够阻断气体的横向流动，使压气机的增压作用更加显著，提高了叶轮的做功效率。压气机大叶片22的构造是曲线形构造，减了转动时空气的阻力，使压气机能够更好的工作，做功效率得到提高。压气机叶轮20a的结构简单便于加工，有效抑制气体在轮毂面附近及叶片根部的二次流动，能够提高做功效率。

在本实施例中，压气机大叶片22、压气机小叶片23的数量分别为11片，当然，也可以根据实际需要设置为其它的片数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。