[发明专利]一种使用轴流导叶的向心涡轮

说明书

本发明公开了一种使用轴流导叶的向心涡轮，包括轴流导叶、机匣、弯折流道、轮毂和动叶。其中，动叶周向均匀安装于动叶轮毂上，轴流导叶周向均匀安装于导叶机匣上，轴流导叶与动叶中间连接有弯折流道。通过这种结构，可实现向心涡轮轴向进气方向，同时可实现进气与出气方向相反，大大缩小整个涡轮的轴向尺寸与径向尺寸，减少整个涡轮的重量，增加涡轮结构的紧凑性，提升涡轮的做功能力。本发明提出的轴流导叶，具有较好的工艺制造性，结构简单，能够显著降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种向心涡轮，具体涉及一种使用轴流导叶的向心涡轮，属于叶轮机械技术领域。

背景技术

向心涡轮是压缩空气系统的关键做功部件，气流在向心涡轮动叶中作径向到轴向的流动，它的动叶叶轮形状和离心式压气机叶轮的形状相似。向心涡轮具有结构紧凑、制造工艺简单、造价低廉，以及高膨胀比、大焓降、在小流量的情况下仍具有较大效率等优点，在导弹发动机、航空发动机的部件及辅助动力装置、车用涡轮增压器等领域中有着广泛应用。目前，向心涡轮越来越朝着小型化的趋势发展，以满足飞行器的减重需求，提高发动机的推重比。

相对于轴流涡轮，单级向心涡轮的叶片数目少，有较高的圆周速度，且叶轮流动损失和余速损失较小，重量轻、简单可靠。但是，向心涡轮的尺寸减小将会导致单级向心涡轮的负荷增加、内部流场复杂化。只有采用更优化的叶片与设计形式，才能降低各种损失，以提高涡轮的气动性能。

因此，在满足向心涡轮各项气动性能的基础上，设计一种具备小尺寸、高性能特点的向心涡轮，具有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了进一步提高向心涡轮的气动性能和工作效率，使向心涡轮的结构更加紧凑，实现向心涡轮轴向进气并以进气方向相反的方向出气，创造性地提出一种使用轴流导叶的向心涡轮。

本发明采用以下技术方案。

一种使用轴流导叶的向心涡轮，包括轴流导叶、动叶、导叶机匣、导叶轮毂、弯折流道、动叶轮毂和动叶机匣。其中，动叶周向均匀安装于动叶轮毂上，轴流导叶周向均匀安装于导叶机匣上，轴流导叶与动叶中间连接有弯折流道。通过这种结构，可实现向心涡轮轴向进气方向，同时可实现进气与出气方向相反，大大缩小整个涡轮的轴向尺寸与径向尺寸，减少整个涡轮的重量，增加涡轮结构的紧凑性，提升涡轮的做功能力。

有益效果

本发明方法，与现有技术相比，具有如下优点：

1.本发明采用无蜗壳设计，大大减小了涡轮的径向尺寸与轴向长度，增加了涡轮结构的紧凑性，有效降低涡轮的重量。

2.本发明提出的结构设计，有效降低了涡轮在导流过程中的流动损失，显著提升了涡轮的效率与做功能力。

3.本发明提出的轴流导叶，具有较好的工艺制造性，结构简单，能够显著降低生产成本。

附图说明

图1为本发明所述向心涡轮的轴测图。

图2为本发明所述向心涡轮的子午流面图。

图3为本发明所述向心涡轮的子午流面部件分解图。

图4为本发明所述向心涡轮的轴流导叶2的轴测图。

图5为本发明所述向心涡轮的弯折流道5的轴测图。

图6为本发明所述向心涡轮的弯折流道5的侧视图。

图7为本发明所述向心涡轮的动叶7的轴测图。

图8为本发明所述向心涡轮的动叶7的侧视图。