一種利用退役渦扇發(fā)動機(jī)改制車載燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用退役渦扇發(fā)動機(jī)改制車載燃?xì)廨啓C(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前利用渦扇航空發(fā)動機(jī)改制燃?xì)廨啓C(jī)普遍采用在原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上研發(fā)新結(jié)構(gòu)低壓壓氣機(jī)及低壓渦輪，同時為減小外涵空氣流量新設(shè)計外涵道，形成雙轉(zhuǎn)子或單轉(zhuǎn)子燃?xì)獍l(fā)生器，匹配新結(jié)構(gòu)的動力渦輪，形成用于發(fā)電或機(jī)械驅(qū)動用的燃?xì)廨啓C(jī)。改制后的燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)較原渦扇航空發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)相比需研發(fā)燃?xì)廨啓C(jī)關(guān)鍵部件，轉(zhuǎn)子支承分布及潤滑、密封結(jié)構(gòu)也需新設(shè)計，研制成本高。同時，燃?xì)廨啓C(jī)穩(wěn)定工作轉(zhuǎn)速范圍設(shè)計較窄(90 % -100%最高轉(zhuǎn)速)不能滿足用戶對車載燃?xì)廨啓C(jī)用于機(jī)械驅(qū)動的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述存在的技術(shù)問題，為了降低車載燃?xì)廨啓C(jī)研制成本，減輕燃?xì)廨啓C(jī)重量，同時在滿足用戶對車載燃?xì)廨啓C(jī)性能及可靠性要求的前提下，本發(fā)明提供一種利用退役渦扇發(fā)動機(jī)改制車載燃?xì)廨啓C(jī)。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0005]—種利用退役渦扇發(fā)動機(jī)改制的車載燃?xì)廨啓C(jī)，包括進(jìn)氣支承機(jī)匣、中介機(jī)匣、高壓壓氣機(jī)、燃燒室及高壓渦輪導(dǎo)向器、高壓渦輪盤、低壓渦輪導(dǎo)向器、低壓渦輪轉(zhuǎn)子、渦輪后支承機(jī)匣、以及拆除加力及噴口調(diào)節(jié)的外部系統(tǒng)，所述進(jìn)氣支承機(jī)匣一端用于連接試車臺進(jìn)氣道，另一端的喇叭口外環(huán)伸入中介機(jī)匣，與中介機(jī)匣內(nèi)的內(nèi)環(huán)相配合，進(jìn)氣支承機(jī)匣外周和中介機(jī)匣的轉(zhuǎn)接外環(huán)連接件，進(jìn)氣支承機(jī)匣內(nèi)環(huán)與中介機(jī)匣轉(zhuǎn)接內(nèi)環(huán)搭接。
[0006]進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣支承機(jī)匣包括喇叭口外環(huán)、喇叭口內(nèi)環(huán)、引氣管路、密封組件、平衡盤、輸出軸、封嚴(yán)篦齒，所述輸出軸為空心階梯軸，一端連接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器通過齒輪箱連接負(fù)載，輸出軸另一端與中介機(jī)匣內(nèi)的后軸及帽罩配合連接，輸出軸的外周分別與封嚴(yán)篦齒、密封盤配合連接，密封盤和中介機(jī)匣內(nèi)的密封組件連接，由密封組件、密封盤、輸出軸、封嚴(yán)篦齒及中介機(jī)匣形成平衡腔，在平衡腔上連接有測壓管路和引氣管路I。
[0007]進(jìn)一步地，所述渦輪后支承機(jī)匣內(nèi)環(huán)連接帽罩，外環(huán)連接由外涵道、前堵蓋和后堵蓋圍成的集氣腔I，后堵蓋與排氣道間連接過渡段，前堵蓋與高壓壓氣機(jī)間連接引氣管路Π ο
[0008]進(jìn)一步地，所述高壓壓氣機(jī)的空心支板外周設(shè)置封板，形成集氣腔Π，導(dǎo)向器組件和活門間的引氣口外周設(shè)置封板形成集氣腔m，高壓壓氣機(jī)的引氣口和集氣腔I的第5級引氣口分別通過管路連接引氣管路。
[0009]本發(fā)明的有益效果為:
[0010]1.本發(fā)明通過利用退役渦扇發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)、燃燒室、渦輪等核心部件，去掉低壓壓氣機(jī)、低壓轉(zhuǎn)子前軸承及機(jī)匣，改變空氣引氣流路，增加用于增大向前軸向力的平衡盤，前輸出軸、進(jìn)氣支承機(jī)匣等措施，能夠滿足用戶對車載燃?xì)廨啓C(jī)性能、可靠性、重量及尺寸要求的前提下有效降低制造成本。同時通過改變?nèi)紮C(jī)進(jìn)口可調(diào)導(dǎo)葉調(diào)節(jié)規(guī)律，保證車載燃?xì)廨啓C(jī)在50 %-100%額定轉(zhuǎn)速下均能穩(wěn)定工作。
[0011]2.本發(fā)明保留退役渦扇發(fā)動機(jī)核心部件如中介機(jī)匣、高壓壓氣機(jī)、燃燒室及渦輪等，增加進(jìn)氣支承機(jī)匣、輸出軸等零部件，在滿足整機(jī)可靠性及壽命的前提下，不需過多的研制經(jīng)費(fèi)投入即可實(shí)現(xiàn)用戶對車載動力裝置的尺寸小、重量輕、起動快并且能工作在較寬的轉(zhuǎn)速范圍的要求。產(chǎn)品產(chǎn)出投入比高，制造周期短，按年產(chǎn)10臺計算，當(dāng)年就收回研制成本。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明改制的燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為原型渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)氣支承機(jī)匣、低壓壓氣機(jī)及中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明改制燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣支承機(jī)匣、低壓壓氣機(jī)及中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為原型渦扇發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)、燃燒室及高壓渦輪導(dǎo)向器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明改制燃?xì)廨啓C(jī)高壓壓氣機(jī)、燃燒室及高壓渦輪導(dǎo)向器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖6為圖5的A-A剖視圖。
[0018]圖7為圖5的B-B剖視圖。
[0019]圖8為原型渦扇發(fā)動機(jī)渦輪后支承機(jī)匣及混合器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖9為本發(fā)明改制燃?xì)廨啓C(jī)渦輪后支承機(jī)匣、排氣過渡段及整流帽罩結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖10為本發(fā)明刷式封嚴(yán)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖11為本發(fā)明進(jìn)氣支承機(jī)匣與中介機(jī)匣流道連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖12為圖11的C向示意圖。
[0024]圖中:
[0025]1.進(jìn)氣支承機(jī)匣；101.低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子前軸承；
[0026]2.低壓壓氣機(jī);201.低壓壓氣機(jī)第三級盤軸頸;202.緊固螺帽；
[0027]3.中介機(jī)匣；301.堵蓋;302.中介機(jī)匣空心支板;303.低壓壓氣機(jī)后軸承；304.低壓壓氣機(jī)后軸;305.分流環(huán)；
[0028]4.高壓壓氣機(jī);401.高壓壓氣機(jī)第5級引氣口； 402.卸荷腔;403.高壓壓氣機(jī)第7級引氣口；404.壓氣機(jī)可調(diào)導(dǎo)葉；405.高壓壓氣機(jī)第5級引氣至與卸荷腔引氣混合管路;406.高壓壓氣機(jī)第5級引氣至中介機(jī)匣空心支板管路；
[0029]5.外涵道;501.部分外涵道；502.前堵蓋；503.后堵蓋；504.引氣管路Π ; 505.集氣腔I;
[0030]6.燃燒室與高壓渦輪導(dǎo)向器;601.燃燒室機(jī)匣空心支板;602.空氣-空氣換熱器；603.集氣腔Π ; 604.集氣腔ΙΠ ; 605.燃燒室二股通道;606.渦輪冷卻控制活門；607.高壓渦輪導(dǎo)向器葉片;608.泄荷腔引氣管路；
[0031]7.高壓渦輪盤；
[0032]8.低壓渦輪導(dǎo)向器葉片；
[0033]9.低壓渦輪轉(zhuǎn)子;901.低壓渦輪盤；
[0034]10.渦輪后支承機(jī)匣；1001.渦輪后支承機(jī)匣空心支板；1002.低壓渦輪后軸承機(jī)匣；
[0035]11.混合器;12.喇叭口外環(huán)；13.喇叭口內(nèi)環(huán)；
[0036]14.進(jìn)氣支承機(jī)匣；1401.平衡腔測壓管路；1402.引氣管路；15.轉(zhuǎn)接內(nèi)環(huán)；16.轉(zhuǎn)接外環(huán)；
[0037]17.刷式封嚴(yán)密封組件；1701.外罩;密封機(jī)匣1702; 1703.刷環(huán)；
[0038]18.平衡盤;19.封嚴(yán)篦齒;20.輸出軸;21.平衡腔，22.帽罩，23.過渡段。
【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0040]實(shí)施例:本例是針對用戶對車載燃?xì)廨啓C(jī)提出的技術(shù)要求(功率在4000kW-5000kW，重量< 1.5t，長度< 2.5m，)，提供的一種利用退役渦扇發(fā)動機(jī)改制的車載燃?xì)廨啓C(jī)，本發(fā)明根據(jù)燃?xì)廨啓C(jī)熱力計算結(jié)果，去掉低壓壓氣機(jī)，僅用高壓渦輪做功帶動低壓渦輪(低壓渦輪作為動力渦輪)可以滿足功率要求。
[0041]如圖1所示，本發(fā)明包括進(jìn)氣支承機(jī)匣14、中介機(jī)匣3、高壓壓氣機(jī)4、燃燒室與高壓渦輪導(dǎo)向器6、高壓渦輪盤7、低壓渦輪導(dǎo)向器8、低壓渦輪轉(zhuǎn)子9、渦輪后支承機(jī)匣10、以及拆除加力及噴口調(diào)節(jié)的外部系統(tǒng)，所述進(jìn)氣支承機(jī)匣14 一端用于連接試車臺進(jìn)氣道，另一端的喇叭口外環(huán)12伸入中介機(jī)匣3，與中介機(jī)匣3內(nèi)的內(nèi)環(huán)相配合，進(jìn)氣支承機(jī)匣1外周和中介機(jī)匣3的轉(zhuǎn)接外環(huán)連接件，進(jìn)氣支承機(jī)匣1內(nèi)環(huán)與中介機(jī)匣3轉(zhuǎn)接內(nèi)環(huán)搭接。
[0042]S卩:將原退役渦扇發(fā)動機(jī)(簡稱原型機(jī))經(jīng)部件分解、修理后發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)、靜子流道件保留中介機(jī)匣3及高壓壓氣機(jī)4(其中低壓壓氣機(jī)后軸承302及后軸303在中介機(jī)匣上)、燃燒室及高壓渦輪導(dǎo)向器6、高壓渦輪盤7、低壓渦輪導(dǎo)向器8、低壓渦輪轉(zhuǎn)子9、渦輪后支承機(jī)匣10，外部系統(tǒng)及附件除加力及噴口調(diào)節(jié)外其他部分保留。
[0043]如圖2所示為原型渦扇發(fā)動機(jī)進(jìn)氣支承機(jī)匣、低壓壓氣機(jī)及中介機(jī)匣結(jié)構(gòu)示意圖、如圖3所示為本發(fā)明，所述進(jìn)氣支承機(jī)匣1包括喇叭口外環(huán)12、喇叭口內(nèi)環(huán)13、引氣管路1402、密封組件17、平衡盤18、輸出軸20、封嚴(yán)篦齒19，所述輸出軸20為空心階梯軸，一端連接聯(lián)軸器，聯(lián)軸器通過齒輪箱連接負(fù)載，輸出軸20另一端與中介機(jī)匣3內(nèi)的后軸304及緊固螺帽202配合連接，輸出軸20的外周分別與封嚴(yán)篦齒19、平衡盤18配合連接，平衡盤18和中介機(jī)匣3內(nèi)的密封組件17連接，由密封組件17、平衡盤18、輸出軸20、封嚴(yán)篦齒19及中介機(jī)匣3形成平衡腔21，在平衡腔21上連接有測壓管路1401和引氣管路11402。
[0044]如圖4所示為原型渦扇發(fā)動機(jī)高壓壓氣機(jī)、燃燒室及高壓渦輪導(dǎo)向