[发明专利]利用增材制造方式生产的涡轮发动机导流环组件

说明书

本发明涉及一种利用增材制造方式生产的涡轮发动机导流环组件，属于发动机技术领域。本发明通过合理的结构设计实现了一体化，适用于涡轮发动机，且具有尺寸小、重量轻，成形进度快、效率高，与模型吻合度高，内部缺陷少且小以及加工材料通用性强等优点。

技术领域

本发明属于发动机技术领域，具体涉及一种利用增材制造方式生产的涡轮发动机导流环组件。

背景技术

涡轮发动机导流环组件前接燃烧室壳体和涡轮导向器，后接发动机喷管，其上安装火药起动器，并由火药起动器壳体充当原喷管中心锥的作用。导流环组件中心环形均布导流叶片，引导火药起动器发火后的高温高压燃气快速经由喷管排出到发动机外部。

导流环组件原设计方案为分体结构，将高温合金GH648锻件和高温合金K487铸件分别经过机加工后焊接成一个整体，再组合机加工程序。这需要先期制作金属模具，再进行铸造。

现有设计制作方法存在的明显不足在于：前期加工金属模具的周期较长，存在反复过程，需调试模具到符合设计的铸造精度；安装部位需要预留足够的厚度后期加工成法兰盘，而叶片和支板部位局部厚度很小，给铸造成形带来一定困难；分体式加工，焊接后带来的变形给零件配合精度机加工带来困难；为适应铸造和焊接加工，零件尺寸重量较大；锻件加工成薄壁件，材料利用率较低。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种一体化设计，适用于涡轮发动机的导流环组件。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种利用增材制造方式生产的涡轮发动机导流环组件，包括外环1、支板2、内环3、整流叶片4和螺柱5；

其中，所述内环3与外环1同轴，且通过支板2相连，所述外环1具有前法兰和后法兰，通过前法兰上的M个通孔与涡轮导向器和燃烧室壳体相连，所述后法兰上的N个通孔用于安装发动机喷管，M大于N；支板2在涡轮发动机导流环组件的轴向、周向均为倾斜均布且支板2的轴向延长线不过发动机的轴心；内环3里设置多个空腔，所述支板2连接内环3的部位延伸到内环3的空腔内，且该延伸到内环3空腔内的部分设计为加强筋6的结构；整流叶片4周向均布在内环3内侧，且其中周向间隔90度的四个叶片上加工有螺纹孔，用来安装螺柱5，螺柱5用于安装并固定火药起动器；外环1和内环3之间形成的通道作为发动机主气流通道的一部分。

优选地，所述外环1、支板2、内环3、整流叶片4和螺柱5的材料都采用GH4169，且在制造时采用3D打印的增材制造技术方法生产毛坯。

优选地，在采用3D打印的增材制造技术方法生产毛坯之后，经过机加工的工艺加工成型。

优选地，所述外环1的后法兰上设计开槽。

优选地，所述外环1和内环3的型面设计为能够防止主燃气突扩加剧流动损失。

优选地，所述通过前法兰上的48个通孔。

优选地，所述后法兰上的16个通孔用于安装发动机喷管。

(三)有益效果

本发明通过合理的结构设计实现了一体化，适用于涡轮发动机，且具有尺寸小、重量轻，成形进度快、效率高，与模型吻合度高，内部缺陷少且小以及加工材料通用性强等优点。

附图说明

图1为本发明的导流环组件的前向视图；

图2为本发明的导流组件的后向视图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。