[实用新型]一种发动机的空心转轴及涡轮喷气发动机

说明书

本实用新型公开了一种发动机的空心转轴及涡轮喷气发动机，属于航空发动机零配件技术领域。该空心转轴上设置进气孔和出气孔，且所述空心转轴的内部空腔设置有支撑片，气体能够从所述进气孔进入所述空心转轴内部空腔，并流经所述支撑片后从所述出气孔排出。本实用新型的空心转轴能够解决现有技术中为了减轻转轴重量，使得空心转轴不能满足高速旋转状态和高温高压的环境下工作强度要求，造成其使用寿命较短，进而影响涡轮喷气发动机的使用寿命问题。

技术领域

本实用新型涉及航空发动机零配件技术领域，尤其涉及一种发动机的空心转轴及涡轮喷气发动机。

背景技术

涡轮喷气发动机的工作原理是足够量的空气通过压气机以高速旋转的叶片对其作功压缩，以提高空气的压力；高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的气体；高温高压的气体首先在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转，并带动压气机转动，然后气在喷管内继续膨胀，加速燃气，提高燃气的速度，使燃气以较高的速度喷出，产生推力。在涡轮喷气发动机中，转轴一端连接压气机，另一端连接涡轮，中间部分贯穿整个燃烧室，涡轮喷气发动机的工作性能很大一部分取决于转轴的工作性能。

为了提升涡轮喷气发动机的性能，对涡轮喷气发动机进行了轻量化处理。目前主要是对转轴进行处理，将转轴设置为空心转轴，以减轻转轴的质量，但是由于空心转轴长期处于高速旋转状态，且处于高温高压环境下，使得空心转轴的强度不够导致其使用寿命较短。由于空心转轴作为航空发动机和燃气轮机的核心零部件，一旦空心转轴发生损坏影响涡轮喷气发动机的使用寿命，甚至将引起灾难性事故的发生。

针对上述问题，亟需提供一种发动机的空心转轴及涡轮喷气发动机，以解决现有技术中为了减轻转轴重量，使得空心转轴不能满足高速旋转状态和高温高压的环境下工作强度要求，造成其使用寿命较短，进而影响涡轮喷气发动机的使用寿命问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种发动机的空心转轴，以解决现有技术中为了减轻转轴重量，使得空心转轴不能满足高速旋转状态和高温高压的环境下工作强度要求，造成其使用寿命较短，进而影响涡轮喷气发动机的使用寿命问题。

本实用新型的另一目的在于提供一种涡轮喷气发动机，其重量相对于现有技术中的涡轮喷气发动机较轻，且满足高强度的工作要求，使用寿命长。

本实用新型所采用以下技术方案：

一种发动机的空心转轴上设置有进气孔和出气孔，且所述空心转轴的内部空腔设置有支撑片，气体能够从所述进气孔进入所述空心转轴内部空腔，并流经所述支撑片后从所述出气孔排出。

采用这种结构后，通过设置支撑片可以加强空心转轴的强度，使得减轻转轴重量的同时，依然能够满足高速旋转状态和高温高压的环境下工作强度要求，从而确保涡轮喷气发动机的服役寿命；空心转轴进气孔和出气孔的设置使得气体可以在空心转轴内流通，以达到对处于高温环境中的空心转轴进行冷却的效果。

作为上述的空心转轴的一种优选方案，所述空心转轴包括第一连接端、中间支撑部和第二连接端，所述中间支撑部内设置所述支撑片，所述第一连接端用于连接压气机，所述第二连接端用于连接涡轮轮轮盘。

作为上述的空心转轴的一种优选方案，所述支撑片为沿所述空心转轴轴向螺旋延伸的增压叶片。

采用这种结构后，增压叶片在空心转轴高速旋转的作用下对经过空心转轴的气体进行增压，避免了气体在空心转轴内由于阻尼造成的压力损失，从而使得出口端产生稳定的高压气流，保证稳定的冷却气流供应，有稳压作用。

作为上述的空心转轴的一种优选方案，所述增压叶片的螺旋圈数为整数。

采用这种结构后，可以使得空心转轴在高速旋转的工作状态下满足动平衡要求。

作为上述的空心转轴的一种优选方案，所述进气孔设置于所述中间支撑部上靠近所述第一连接端的一端。