1.本发明涉及飞行器发动机制造，具体涉及用于涡轮喷气发动机的高压压缩机转子。
背景技术：
2.具有附接到特制凸缘上的双引气管的燃气涡轮发动机压缩机转子是已知的(1994年1月4日公开的美国专利no.5275534，ipc f01d11/00，f01d5/06，f02c7/18)。已知结构的缺点是引气管长度短、凸缘连接复杂以及存在挡圈。
3.在技术实质上与要求保护的发明最接近的是用作原型的燃气涡轮发动机压缩机转子(2010年4月20日公开的俄罗斯专利no.2386864，ipc f04d 29/32)，该原型包含前叶轮和后叶轮、转子内部的由引气槽组成的冷却引气装置、将冷却空气引入到涡轮中的引气管；引气管内有唇部、上斜切部和下斜切部；前、后叶轮上有止推肩部；引气管沿径向方向安装在止推肩部上，引气槽设置在管上，用于从管线进行引气。
4.用作原型的已知结构的缺点如下：由于通过叶轮轮缘接合部中的进气槽的气流转向在用于从管线进行引气的管上的高空气压力损失以及用于将引气管安装在盘上、下唇部中的开口中的应力点而导致引气效率低，以及由于必须对引气管的连接形成这些唇部而导致结构的可制造性差。
5.仅通过实施所要求保护的发明才能解决而无法使用原型解决的技术问题是，由于在通过引气槽的流动转向期间用于从管线进行引气的管上较高的空气压力损失，引气装置的效率低。
技术实现要素：
6.要求保护的发明所解决的技术问题是通过降低涡轮冷却空气压力损失来提高涡轮喷气发动机压缩机转子中的引气装置的工作效率。
7.该技术问题以如下方式解决：涡轮喷气发动机压缩机转子的引气装置由引气槽、将冷却空气引入涡轮中的引气管组成；其中，引气管具有唇部、上斜切部和下斜切部；前叶轮和后叶轮上有止推肩部；引气管沿径向方向安装在止推肩部上，引气槽设置在管上方，用于从管线进行引气，根据本发明，引气槽作为具有圆角的矩形形成在后叶轮凸缘中，槽长l与槽宽e的比值等于2...2.5，并且槽轴线与发动机轴线之间的夹角为α，而槽轴线与引气管轴线之间的夹角为β，其中夹角α与夹角β的比值等于1...2，引气管具有分别以相对于发动机轴线并且等于30
°
...60
°
的夹角γ和δ形成的上斜切部和下斜切部，引气管安装在中间环的上、下开口中，中间环位于前、后叶轮的止推肩部之间的引气管的唇部上.
8.在要求保护的发明中，与原型相比，使用具有圆角的矩形引气槽，其中槽长l与槽宽e的比值等于2...2.5，并以槽轴线与发动机轴线之间的夹角α和槽轴线与引气管轴线之间的夹角β放置，其中夹角α与夹角β的比值等于1...2，引气管具有分别以相对于发动机轴线并且等于30
°
...60
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的夹角γ和δ形成的上、下斜切部，引气管安装在用于将引气管紧固
在压缩机转子中的中间环的上、下开口中，由于降低了吸入压缩机转子中用于涡轮冷却的空气的压力损失而允许提高高压压缩机中的引气装置的工作效率，并允许消除由引气装置放置而引起的转子盘中的应力点。
9.槽长l与槽宽e的比值减小到2以下引起槽中的流速提高并引起引气装置中的空气压力损失增加。槽长l与槽宽e的比值增大到2.5以上会损害引气槽位置的盘疲劳寿命。
10.夹角α与夹角β的比值以及夹角γ、δ的30
°
...60
°
范围变小或变大会加剧引气装置的进气流量并且在流量、温度和压力方面影响所吸入空气的参数。
11.在要求保护的发明中，与原型相比，用于紧固在压缩机转子中的引气管的中间环可以消除盘中的应力点，提高其可制造性，并提高涡轮喷气发动机压缩机转子中的引气装置的工作效率。
附图说明
12.图1示出了涡轮喷气发动机高压压缩机转子的纵截面。
13.图2是引气装置的放大视图。
14.图3示出了引气槽。
15.图4示出了引气槽。
16.图5示出了中间环(底视图)。
17.图6示出了中间环(顶视图)。
具体实施方式
18.涡轮喷气发动机高压压缩机转子(图1)包含具有轮廓与叶轮1的离去角匹配的管线引气槽9的带凸缘的叶轮2、中间环10、引气管11、叶轮3、高压压缩机下游的迷宫4以及管8(图1和2)。引气管11相对于发动机的轴线k沿径向方向安装。中间环10利用轴向和径向压配合安装在叶轮1的止推肩部12与叶轮2的止推肩部13之间。引气管11使用中间环10安装在止推肩部12和止推肩部13上。引气管11被压配合到中间环10中，并通过引气管11上的唇部14以径向位移固定。引气管11与管线引气槽9位于同一平面内。引气管11在上端上具有斜切部15，用于供从压缩机系统(图中未示出)吸入的空气进入，而在下端上具有斜切部16，用于在叶轮2和叶轮3的轮毂5、6和7与高压压缩机下游的迷宫4和管8之间引导空气并引入涡轮(图中未示出)中。将在叶轮2的凸缘中的引气槽9设置成矩形的并且在角处具有圆角17并定位成在槽9的轴线《п》与发动机的轴线《k》之间的夹角α处和引气槽9的轴线《п》与引气管11的轴线《т》之间的夹角为β，并使引气管11具有分别以相对于发动机的轴线《к》并等于30
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...60
°
的夹角γ和δ形成的下斜切部16和上斜切部15，减少了吸入压缩机转子中用于涡轮冷却的空气的压力损失，从而提高了引气装置的工作效率。
19.在2...2.5的范围内的引气槽9的长度l与宽度e的比值和在1...2的范围内的引气槽9的轴线п与引气管11的轴线т之间的夹角α以及在30
°
...60
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的范围内的引气管11的上、下斜切部14和15与发动机的轴线《к》之间的夹角γ和δ是基于引气装置的工作效率最高所需的涡轮冷却空气的参数的条件而选择的。该装置以如下方式工作。在发动机运转期间，空气经引气槽9从压缩机系统(未编号)中抽出，并首先被引导至引气管11的上斜切部15，然后经由管11引导至下斜切部16，然后引导到叶轮2、3的轮毂5、6、7和高压压缩机下游
的迷宫4以及管8下方，以提供用于朝向涡轮(图中未示出)进入转子(图中未示出)中的吸入以用于冷却涡轮的空腔。
20.根据在先导气体发生器内的成功测试结果，要求保护的结构的高压压缩机转子中的引气装置已在燃气涡轮发动机的基线高压压缩机结构中实施。
21.因此，具有上述区别特征的要求保护的发明与已知特征相结合允许以降低吸入涡轮喷气发动机高压压缩机转子中用于涡轮冷却的空气的压力损失为交换来提高引气装置的工作效率。
技术特征：
1.一种涡轮喷气发动机压缩机转子中的引气装置，包括叶轮和带凸缘的叶轮，所述叶轮由引气槽、用于将冷却空气引导到涡轮中的引气管组成，其中所述引气管在端部处形成有唇部、上斜切部和下斜切部；在所述叶轮和叶轮上设有止推肩部和止推肩部，所述引气管沿径向方向安装在所述止推肩部和止推肩部上，所述引气槽位于所述引气管的上方，其特征在于，所述引气装置还包括中间环，所述中间环在所述叶轮和叶轮的止推肩部和止推肩部之间位于所述引气管的唇部上，并且所述引气管安装在其中；其中，所述引气槽形成在所述叶轮的凸缘中，并且呈在角处具有圆角的矩形形状，引气槽长l与槽宽e的比值等于2...2.5，并且在所述引气槽的轴线与所述发动机的轴线之间成角α，和在所述引气槽的轴线与所述引气管的轴线之间成角β，其中所述角α与所述角β的比值等于1...2，所述引气管的上斜切部和下斜切部分别形成为相对于所述发动机的轴线成等于30
°
...60
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的角γ和角δ。
技术总结
涡轮喷气发动机压缩机转子中的引气装置，由引气槽和用于将冷却空气引导到涡轮中的引气管组成，其中引气管具有唇部、分别以相对于发动机轴线并且等于30
技术研发人员：O
受保护的技术使用者：联合发动机制造集团股份公司
技术研发日：2020.08.27
技术公布日：2022/6/21
再多了解一些
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