一种导向器的制作方法

本实用新型属于微型涡轮喷气发动机技术领域，尤其涉及一种导向器。

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。

上世纪90年代后期，伴随着大型涡轮喷气发动机技术的日趋成熟和精湛，在国外陆续出现了数十个推力以下级的微型涡轮喷气发动机的产品。微型涡轮喷气发动机产品被广泛应用于军用、民用的不同领域，在未来战争中发挥着重要作用，例如应用在微型无人战斗机中。微型涡轮喷气发动机设计涉及的学科包括：气体动力学、燃烧学、发动机结构强度学、机械学、自动控制学等。

导向器是微型涡轮喷气发动机的重要部件，导向器的作用在于将燃烧室排出的高温高压气体进行降压，并使气流速度提高，同时改变气流的前进方向，使其从径向流向嵌在导向器中心内部的涡轮内部。导向器的结构对微型涡轮喷气发动机的推力等关键性能影响较大，因此，如何设计出一种导向器使得微型涡轮喷气发动机的推力等关键性能得到极大提高成为人们比较关心的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种导向器，不仅能够提高微型涡轮喷气发动机推力性能，而且还能够提高导向器的结构强度，起到隔热的作用，防止位于导向器内部的涡轮、后部的尾喷管以及后轴承受热过大。

本实用新型是这样实现的，一种导向器，所述导向器包括外环、内盘、以及固定连接在两者之间的导向叶片；所述外环包括外环筒、与所述外环筒共轴线设置环形安装部，在所述环形安装部与所述外环筒之间连接有过渡部，在所述环形安装部的侧壁上沿周向间隔设置有若干个外环连接孔；所述内盘呈筒状，在所述内盘所围成空腔内设有环形腹板，所述环形腹板的外边缘与所述内盘的内侧壁固定连接，在所述内盘的中心通孔靠近所述环形安装部的一侧设有凸台。

作为一种改进，所述凸台设置有多个，沿所述内盘的中心通孔的周向均分设置。

作为一种改进，所述凸台设置有两个，对应的设置在所述内盘的中心通孔的两侧。

作为一种改进，所述外环的环形安装部的外径为185～190毫米，内径为183～185毫米，所述外环筒的内径为145～147毫米，所述内盘的外径为98～100毫米，所述环形腹板的外径为95～98毫米，所述环形腹板的中心通孔的直径为47～49毫米。

作为一种改进，所述外环的内径为184毫米，所述外环筒的内径为146毫米，所述环形腹板的中心通孔的直径为48.2毫米。

作为一种改进，所述外环连接孔设置有四个，沿所述环形安装部的周向均分设置，其孔径为4毫米。

作为一种改进，所述导向叶片与所述内盘径向之间的夹角为65～70度。

作为一种改进，所述导向叶片为24个。

作为一种改进，每个所述导向叶片的厚度为1～3毫米，所述导向叶片在所述外环和所述内盘外边缘之间的长度为21～23毫米。

由于采用了上述结构，本实用新型提供的导向器包括外环、内盘、以及固定连接在两者之间的导向叶片；外环包括外环筒、与外环筒共轴线设置环形安装部，在环形安装部与外环筒之间连接有过渡部，在环形安装部的侧壁上沿周向间隔设置有若干个外环连接孔；内盘呈筒状，在内盘所围成空腔内设有环形腹板，环形腹板的外边缘与内盘的内侧壁固定连接，在内盘的中心通孔靠近环形安装部的一侧设有凸台。导向器的外环的环形安装部直接与发动机外壳固定连接，在内盘的中心通孔靠近环形安装部的一侧设有凸台，用于固定连接及定位轴承室，固定连接及定位非常的方便，内盘所围成空腔内设有环形腹板，环形腹板与内盘之间形成实体连接不仅能够大大提高导向器的结构强度，还能够起到隔热的作用，可以防止位于导向器内部的涡轮转子及后部的尾喷管受热过大，能够提高微型涡轮喷气发动机推力性能。

附图说明

图1是本实用新型的导向器的剖视结构示意图；

图2是本实用新型的导向器的左视结构示意图；

图3是本实用新型的导向器的右视结构示意图；

其中，11、外环，111、外环筒，112、环形安装部，113、外环连接孔，114、过渡部，12、内盘，13、导向叶片，14、环形腹板，141、冷却孔，15、凸台。

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，该微型涡轮喷气发动机包括外壳、设置在外壳的前端并与其端部固定连接的叶轮罩壳、设置在外壳的前端并与其端部固定连接的导向器，在叶轮罩壳所围成的空腔及外壳的前端部所围成的空腔内设置有压气机叶轮，在外壳的所围成的空腔内设有扩压器、燃烧器以及轴承座，轴承座穿过燃烧器，其一端与扩压器连接，另一端与导向器连接。

由图1至图3可知，导向器包括外环11，该外环11包括外环筒111、与外环筒111共轴线设置环形安装部112，在环形安装部112与外环筒111之间连接有过渡部114，在环形安装部112的侧壁上沿周向间隔设置有若干个外环连接孔113，在本实施例中，外环11的环形安装部112的外径A为185～190毫米，内径B为183～185毫米，优选的为184毫米，外环连接孔113设置有四个，沿环形安装部112的周向均分设置，其孔径为4毫米,外环筒111的内径C为145～147毫米，优选的为146毫米；呈筒状的内盘12，该内盘12设置在外环11所围成空腔内并与其外环11共轴线,在本实施例中，内盘12的外径D为98～100毫米；在外环11的内侧壁与内盘12的外侧壁之间连接有多个导向叶片13，多个导向叶片13沿周向间隔设置；在内盘12所围成空腔内设有环形腹板14，该环形腹板14的外边缘与内盘12的内侧壁固定连接，在内盘12的中心通孔靠近环形安装部112的一侧设有凸台，在本实施例中，环形腹板14的外径E为95～98毫米，环形腹板14的内径也就是中心通孔的直径F为47～49毫米，优选为48.2毫米。

外环11的外环筒111用于将高速气体排出到尾喷管中，外环11的环形安装部112与发动机外壳固定连接，由于环形安装部112的外径大于外环筒111的外径，过渡部114与环形安装部112的连接处、过渡部114与外环筒111的连接处呈弧形状，在外环11的内圆周面与内盘12的外圆周面之间形成由沿轴向弯曲到沿径向的弧形沟槽，在外环1l的内圆周面与内盘12的外圆周面的端部之间形成导向器的进气口；导向叶片13固定连接在外环11的内侧壁与内盘12的外侧壁之间，位于弧形沟槽的位置处，外环11的外环筒111与内盘12之间形成用于安装涡轮转子的空腔。

从燃烧室喷出的高温高压气体从该进气口进入到导向器的外环11与内盘12之间的空腔中，气体沿着轴向进入到弧形沟槽处后，受到弧形沟槽的导向作用发生变向，从径向流入到导向器的空腔中。设置在弧形沟槽内的导向叶片13起到进一步的导向作用，导向叶片13的方向与设置在导向器的腔体中的涡轮转子的涡轮叶片的方向相匹配，使得气体能够舒畅通过弧形沟槽到达涡轮转子的涡轮叶片之间的区域。弧形沟槽和导向叶片13除了可以对从燃烧室排出的高温高压气体进行导向外，还可以将该高温高压气体进行降压处理，并使得气体的速度得到提高。导向叶片13的几何尺寸以及位置姿态对导向器的性能起到了决定性的影响，在本实施例中，导向叶片13与内盘12径向之间的夹角为65～70度，优选为70度，实验证明，当导向叶片13与内盘12径向之间的夹角在该数值范围内时可以极大的提高发动机整体的推力性能。另外，导向叶片13的总数优选为24个，导向叶片13在外环11和内盘12外边缘之间的长度优选为21～23毫米，每个导向叶片13的厚度优选为1～3毫米。

内盘12的中心通孔用于穿过涡轴，在中心通孔的周向设置的凸台15用于连接轴承室，利用该凸台15可以将导向器与设置在导向器前方的轴承室固定在一起，在本实施例中，凸台15设置有两个，对应的设置在中心通孔的两侧，凸台15的尺寸为3×3毫米，当然，凸台15也可以设置有更多个，沿中心通孔的周向均分设置。

由于导向器在微型涡轮喷气发动机的正面经受着温高压气体的冲击，所以对导向器的结构强度和隔热性能有较严格的要求，在内盘12的中心通孔内设有环形腹板14，环形腹板14与内盘12之间形成实体，在环形腹板14上设有冷却孔141，环形腹板14与内盘12之间实体连接不仅能够大大提高导向器的结构强度，还能够起到隔热的作用，冷却孔141同样具有增强空气流通作用，这样可以防止位于导向器内部的涡轮转子及后部的尾喷管受热过大。

本实用新型导向器的外环11的环形安装部112直接与发动机外壳固定连接，在内盘12的中心通孔靠近环形安装部112的一侧设有凸台，用于固定连接及定位轴承室，固定连接及定位非常的方便，内盘12所围成空腔内设有环形腹板14，环形腹板14与内盘12之间形成实体连接不仅能够大大提高导向器的结构强度，还能够起到隔热的作用，可以防止位于导向器内部的涡轮转子及后部的尾喷管受热过大，能够提高微型涡轮喷气发动机推力性能。

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。