[实用新型]一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机

说明书

本实用新型公开了一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机，包括启动部件、转动部件、机匣部件、导向部件和后传动部件；启动部件设于机匣部件之前，转动部件设于启动部件后方，导向部件设于机匣部件后方，转动部件转动设于导向部件内，后传动部件设于导向部件后方；后传动部件包括轴向涡轮、支撑支杆二、支撑支杆三、螺母、轴、尾喷管二、尾气管二、减速器和复合桨叶；轴设于转动部件后端且之间有间隙；轴向涡轮套设于轴上且前端用螺母连接固定；尾喷管二设于尾喷管一后方并通过螺栓连接法兰盘连接，支撑支杆二、支撑支杆三、尾喷管二及尾气管二固联为一整体并套设在减速器上。本实用新型功重比和热效率高，维护性简便。

技术领域

本实用新型涉及发动机技术领域，具体涉及一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机。

背景技术

近来，各地微小型飞行器、混合动力涡轮增程系统及微型燃气轮机研究火热，也推进具有轴输出功的微型自由式涡轮涡桨发动机的研究，传统微型自由式涡轮涡桨发动机技术较为先进且得到市场的认可，但其无回热器的设计或回热器重量较高的原因，因此在热效率及功重比提高上有较大的阻碍，进一步不能应对市场对先进的微型自由式涡轮涡桨发动机技术的需求。因此研制一种高品质的微型自由式涡桨发动机已成为该领域的研究重点。为了在无回热器的情况下增加其热效率及功重比，本实用新型专利提出的一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机希望能改进这一状况，其双面离心压气机两端进气且涡轮壁内外传热，回收涡轮排气的温度，其即增加回热循环也提高涡轮前温度，这样不仅提高热效率也提高功重比。采用自由式涡轮可以在复合叶轮转速一定下，调节涡桨的输出转速；维护性简便；噪声小。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是：提供一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机，启动特性好，空中再启动包线范围广，维护性简便；其流量裕度大且涡轮冷却效果好，回收排出热量，故其功重比和热效率高；该发动机噪声低，且可以灵活输出复合桨叶转速。

本实用新型为解决上述问题所提供的技术方案为：一种双面复合叶轮的微型自由式涡轮涡桨发动机，包括启动部件、转动部件、机匣部件、导向部件和后传动部件；所述启动部件设于所述机匣部件之前，所述转动部件设于所述启动部件后方，所述导向部件设于所述机匣部件后方，所述转动部件转动设于所述导向部件内，所述后传动部件设于所述导向部件后方；所述后传动部件包括轴向涡轮、支撑支杆二、支撑支杆三、螺母、轴、尾喷管二、尾气管二、减速器和复合桨叶；所述轴设于所述转动部件后端且之间有间隙；所述轴向涡轮套设于所述轴上且前端用所述螺母连接固定；所述支撑支杆二、支撑支杆三、尾喷管二及所述尾气管二固联为一整体并套设在所述减速器上。

优选的，所述转动部件包括有主轴、轴承一、双面复合叶轮、复合桨叶和减速器，所述主轴与所述双面复合叶轮一体化增材制造构成一个整体，所述减速器设于所述双面复合叶轮后端，复合桨叶设于所述减速器后端；所述双面复合叶轮包括有双面离心式压气机、空心轴向涡轮、圆卡箍和封严圈；所述空心轴向涡轮设于所述双面离心式压气机径向最大位置，所述空心轴向涡轮与所述双面离心式压气机固联，所述空心轴向涡轮根部与所述圆卡箍为无缝固联，所述封严圈设于所述空心轴向涡轮叶尖处，空心轴向涡轮外壁形状类似常规涡轮外型。

优选的，所述机匣部件还包括有机匣、环形燃烧室、整流支板、轴套、空心涡轮导向叶片；所述轴承一套设在所述轴套和所述主轴上，所述轴套设于所述整流支板内；所述整流支板与所述机匣在同一轴线上，所述整流支板与所述机匣的下方固联；所述环形燃烧室设于所述机匣内部；所述空心涡轮导向叶片两端分别与所述环形燃烧室固联并设于环形燃烧室出口处，所述环形燃烧室、空心涡轮导向叶片与所述机匣一体化制造。

优选的，所述启动部件包括有启动电机、启动电机固定支座和离合器；所述启动电机设于所述启动电机固定支座之前，所述启动电机与所述主轴经过所述离合器传动，所述启动电机固定支座通过螺栓连接固定于所述整流支板上。

优选的，所述双面离心式压气机还包括两个单一离心式压气机，两个所述单一离心式压气机背对背固联。