航空發動機葉輪的製作方法

2023-04-24 23:40:51

本發明涉及航空發動機領域，特別涉及一種航空發動機葉輪。

背景技術：

在航空發動機葉輪領域中，徑向傳動軸時發動機上的啟動設備把電機的扭矩傳遞給發動機的主軸所述使用的徑向傳動軸。

圖1為傳統航空發動機葉輪中徑向傳動軸的分布示意圖。

如圖1所示，航空發動機主軸10在最開始的旋轉是由外部的電機11通過徑向傳動軸12提供的扭矩產生的。徑向傳動軸12通過發動機中介機匣外涵支板13和發動機中介機匣內涵支板14。錐型齒輪15通過錐形齒輪16改變了傳遞扭矩的方向(軸向)。

外涵支板13和外涵導葉17設置在同一排上，外涵支板13和外涵導葉17都具有導流作用。傳統的徑向傳動軸12採用相同半徑設計，但是有助徑向傳動軸12的直徑較粗(傳遞巨大的扭矩)，使得的外涵支板13需要設計的很粗，粗厚的外涵支板13會帶來巨大的氣動損失，以及面臨巨大的設計難度。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中風扇外涵徑向傳動軸直徑較粗，容易帶來巨大的氣動損失的缺陷，提供一種航空發動機葉輪。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題的：一種航空發動機葉輪，其特點在於，所述航空發動機葉輪包括：

風扇和風扇外涵的機匣，所述風扇安裝在所述風扇外涵的機匣內；

若干外涵支板，每兩個所述外涵支板之間設置有多個外涵導葉；

徑向傳動軸，所述徑向傳動軸包括第一傳動軸部分和第二傳動軸部分，所述第一傳動軸部分的一端與所述第二傳動軸部分的一端相互連接，所述第一傳動軸部分的另一端連接至電機，所述第二傳動軸部分的另一端連接至扭矩傳遞單元。

較佳地，所述扭矩傳遞單元包括第一錐形齒輪和第二錐形齒輪，所述第一錐形齒輪和所述第二錐形齒輪相互垂直嚙合，所述第二傳動軸部分的另一端與所述第一錐形齒輪連接。

較佳地，所述第一傳動軸部分和所述第二傳動軸部分分別採用不同的材料製成。

較佳地，所述第一傳動軸部分和所述第二傳動軸部分採用40Cr、35CrMo及38CrMoAl中任意兩種製成。

較佳地，所述第一傳動軸部分的直徑小於所述第二傳動軸部分的直徑。

較佳地，所述第一傳動軸部分和所述第二傳動軸部分之間通過套齒連接。

較佳地，所述外涵支板的直徑為7mm。

較佳地，所述電機設置在所述風扇外涵的機匣外部。

較佳地，所述第二錐形齒輪設置在發動機主軸上。

較佳地，所述航空發動機葉輪還包括輪轂和分流環，所述輪轂和分流環之間設置有若干內涵導葉和若干靜子葉片，所述內涵導葉和所述靜子葉片相互間隔排列。

本發明的積極進步效果在於：

本發明航空發動機葉輪通過減小外涵支板的厚度，有效地減小了氣動損失，降低發動機的耗油率。

附圖說明

本發明上述的以及其他的特徵、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變的更加明顯，在附圖中相同的附圖標記始終表示相同的特徵，其中：

圖1為傳統航空發動機葉輪中徑向傳動軸的分布示意圖。

圖2為本發明航空發動機葉輪中徑向傳動軸的分布示意圖。

圖3為本發明航空發動機葉輪中外涵支板和外涵導葉的周向平面圖。

具體實施方式

為讓本發明的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明。

在下面的描述中闡述了很多具體細節以便於充分理解本發明，但是本發明 還可以採用其它不同於在此描述的其它方式來實施，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。

圖2為本發明航空發動機葉輪中徑向傳動軸的分布示意圖。圖3為本發明航空發動機葉輪中外涵支板和外涵導葉的周向平面圖。

如圖2和圖3所示，本發明的一個實施例中公開了一種航空發動機葉輪，其包括：風扇20、風扇外涵的機匣21、若干外涵支板27及徑向傳動軸。其中，風扇20安裝在風扇外涵的機匣21內。每兩個外涵支板27之間設置有多個外涵導葉28。所述徑向傳動軸包括第一傳動軸部分22和第二傳動軸部分23，此處第一傳動軸部分22的一端與第二傳動軸部分23的一端相互連接，而第一傳動軸部分22的另一端連接至電機26，第二傳動軸部分23的另一端連接至扭矩傳遞單元。這裡的電機26設置在風扇外涵的機匣21外部。

優選地，所述扭矩傳遞單元包括第一錐形齒輪24和第二錐形齒輪25，將第一錐形齒輪24和第二錐形齒輪25相互垂直嚙合，而且第二傳動軸部分23的另一端與第一錐形齒輪24連接。第二錐形齒輪24設置在發動機主軸30上。

特別地，此處第一傳動軸部分22和第二傳動軸部分23分別採用不同的材料製成，例如採用40Cr、35CrMo及38CrMoAl中任意兩種製成。同時第一傳動軸部分22的直徑小於第二傳動軸部分23的直徑。

更進一步地，在第一傳動軸部分22和第二傳動軸部分23之間通過套齒連接(圖中未示)。外涵支板27的直徑為7mm，從而降低外涵支板27的氣動損失，降低發動機的耗油率。

此外，本發明航空發動機葉輪中還包括輪轂40和分流環50，分流環50用於把空氣分別排向內外涵。在輪轂40和分流環50之間設置有若干內涵導葉60和若干靜子葉片70，此處靜子葉片70為增壓級的第三級靜子葉片。內涵導葉60和靜子葉片70相互間隔排列。

綜上所述，本發明航空發動機葉輪通過減小外涵支板的厚度，以及通過將徑向傳動軸採用兩種材料且通過齒套連接的結構，可以有效地減小了氣動損失，降低發動機的耗油率。

雖然以上描述了本發明的具體實施方式，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護範圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式作出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護範圍。