本實用新型屬于微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種導(dǎo)向器。

背景技術(shù)：

渦輪噴氣發(fā)動機(jī)是一種渦輪發(fā)動機(jī)，其特點(diǎn)是完全依賴燃?xì)怏w產(chǎn)生推力，通常用作高速飛機(jī)的動力。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)分為離心式和軸流式兩種。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)按照“工作循環(huán)”的模式進(jìn)行工作，它從大氣中吸進(jìn)空氣，空氣經(jīng)壓縮和加熱過程后得到能量和動量，之后得到能量和動量的空氣從推進(jìn)噴管中排出，在高速氣體噴出發(fā)動機(jī)時，同時帶動壓氣機(jī)和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，維持工作循環(huán)。

上世紀(jì)90年代后期，伴隨著大型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)技術(shù)的日趨成熟和精湛，在國外陸續(xù)出現(xiàn)了數(shù)十個推力以下級的微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的產(chǎn)品。微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于軍用、民用的不同領(lǐng)域，在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用，例如應(yīng)用在微型無人戰(zhàn)斗機(jī)中。微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)設(shè)計涉及的學(xué)科包括：氣體動力學(xué)、燃燒學(xué)、發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度學(xué)、機(jī)械學(xué)、自動控制學(xué)等。

導(dǎo)向器是微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的重要部件，導(dǎo)向器的作用在于將燃燒室排出的高溫高壓氣體進(jìn)行降壓，并使氣流速度提高，同時改變氣流的前進(jìn)方向，使其從徑向流向嵌在導(dǎo)向器中心內(nèi)部的渦輪內(nèi)部。導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)對微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的推力等關(guān)鍵性能影響較大，因此，如何設(shè)計出一種導(dǎo)向器使得微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的推力等關(guān)鍵性能得到極大提高成為人們比較關(guān)心的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種導(dǎo)向器，不僅能夠提高微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)推力性能，而且還能夠提高導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，起到隔熱的作用，防止位于導(dǎo)向器內(nèi)部的渦輪、后部的尾噴管以及后軸承受熱過大。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種導(dǎo)向器，所述導(dǎo)向器包括外環(huán)部件、內(nèi)盤部件、固定連接在兩者之間的導(dǎo)向葉片，在所述內(nèi)盤部件的后側(cè)設(shè)有與其共軸線的環(huán)狀腹板，所述環(huán)狀腹板的外邊緣、內(nèi)邊緣分別密封連接在所述內(nèi)盤部件的側(cè)壁上，所述環(huán)狀腹板的中間部分與所述內(nèi)盤部件的側(cè)壁之間留有間隙；所述外環(huán)部件、所述內(nèi)盤部件、所述導(dǎo)向葉片及所述環(huán)狀腹板一體鑄造成型。

作為一種改進(jìn)，所述導(dǎo)向葉片設(shè)有15個。

作為一種改進(jìn)，所述導(dǎo)向葉片與所述內(nèi)盤部件徑向之間的夾角為55～65度。

作為一種改進(jìn)，所述外環(huán)部件的外徑為185～190毫米，所述內(nèi)盤部件的外徑為150～155毫米，所述導(dǎo)向葉片在所述外環(huán)部件和所述內(nèi)盤部件外邊緣之間的長度為25～35毫米；所述環(huán)狀腹板的外徑為110～115毫米，所述環(huán)狀腹板的內(nèi)徑為45～50毫米。

作為一種改進(jìn)，每個所述導(dǎo)向葉片的厚度為2～3毫米。

作為一種改進(jìn)，在所述內(nèi)盤部件的中心設(shè)有內(nèi)盤中心通孔，所述內(nèi)盤中心通孔的直徑為45～50毫米，在所述內(nèi)盤中心通孔的周向均勻設(shè)置多個的軸承室螺紋連接孔。

作為一種改進(jìn)，所述內(nèi)盤中心通孔的直徑為48毫米，所述軸承室螺紋連接孔的孔徑為4毫米，數(shù)量設(shè)置有8個。

作為一種改進(jìn)，在所述外環(huán)部件的中心設(shè)有外環(huán)中心通孔，在所述外環(huán)中心通孔的周圍沿周向均勻設(shè)置多個尾噴管螺紋連接孔。

作為一種改進(jìn)，所述外環(huán)中心通孔的直徑為130～135毫米，所述尾噴管螺紋連接孔的總數(shù)為16個，孔徑為4毫米。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實用新型提供的導(dǎo)向器包括外環(huán)部件、內(nèi)盤部件、固定連接在兩者之間的導(dǎo)向葉片，在內(nèi)盤部件的后側(cè)設(shè)有與其共軸線的環(huán)狀腹板，環(huán)狀腹板的外邊緣、內(nèi)邊緣分別密封連接在內(nèi)盤部件的側(cè)壁上，環(huán)狀腹板的中間部分與內(nèi)盤部件的側(cè)壁之間留有間隙。環(huán)狀腹板與內(nèi)盤部件的側(cè)壁之間形成一封閉的空腔，該環(huán)狀腹板、環(huán)狀腹板與內(nèi)盤部件的側(cè)壁之間的空腔不僅能夠提高導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能夠起到隔熱的作用，這樣可以防止位于導(dǎo)向器內(nèi)部的渦輪、后部的尾噴管以及后軸承受熱過大，提高了微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)推力性能。

附圖說明

圖1是本實用新型的微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的導(dǎo)向器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的導(dǎo)向器的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實用新型的微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的導(dǎo)向器的右視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，10、外殼，20a、壓氣機(jī)葉輪，20b、葉輪罩殼，30、擴(kuò)壓器，40、燃燒器，50、導(dǎo)向器，51、外環(huán)部件，511、外環(huán)中心通孔，512、尾噴管螺紋連接孔，52、內(nèi)盤部件，521、內(nèi)盤中心通孔，522、軸承室螺紋連接孔，53、導(dǎo)向葉片，54、環(huán)狀腹板，60、渦輪，70、尾噴管，80、軸承座。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

首先定義微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣的一端為前，噴氣的一端為后，由圖1可知，該微型渦輪噴氣發(fā)動機(jī)包括外殼10、設(shè)置在外殼10的前端并與其端部固定連接的葉輪罩殼20b、設(shè)置在外殼10的后端并與其端部固定連接的尾噴管70，在葉輪罩殼20b、外殼10及尾噴管70圍成的空腔內(nèi)沿軸向依次設(shè)置有壓氣機(jī)葉輪20a、擴(kuò)壓器30、燃燒器40、導(dǎo)向器50、渦輪60以及軸承座80，壓氣機(jī)葉輪20a設(shè)置在葉輪罩殼20b所圍成的空腔及外殼10的前端部所圍成的空腔內(nèi)，軸承座80設(shè)置在外殼10所圍成的空腔內(nèi)并沿其軸向設(shè)置，擴(kuò)壓器30設(shè)置在軸承座80的前端部處并與其固定連接、燃燒器40套設(shè)在軸承座80上，導(dǎo)向器50設(shè)置在軸承座80的后端部處并與其固定連接，渦輪60設(shè)置在外殼10的后端部所圍成的空腔及尾噴管70圍成的空腔內(nèi)，渦輪60的渦軸穿過軸承座80、擴(kuò)壓器30并延伸至葉輪罩殼20b的空腔內(nèi)，壓氣機(jī)葉輪20a固定在渦軸上并通過緊固螺母壓緊。

由圖2-圖4可知，導(dǎo)向器50包括外環(huán)部件51、內(nèi)盤部件52，在外環(huán)部件51的圓周邊緣與內(nèi)盤部件52的圓周邊緣之間形成從沿軸向彎曲到沿徑向的弧形溝槽，固定連接在外環(huán)部件51的內(nèi)壁與內(nèi)盤部件52的外壁之間的導(dǎo)向葉片53，導(dǎo)向葉片53設(shè)置在弧形溝槽內(nèi)，外環(huán)部件51、內(nèi)盤部件52之間形成用于安置渦輪轉(zhuǎn)子61的腔體，外環(huán)部件51的外徑A優(yōu)選為185～190毫米，內(nèi)盤部件52的外徑B優(yōu)選為150～155毫米。由于導(dǎo)向器50經(jīng)受著高溫高壓氣體的沖擊，因此對導(dǎo)向器50的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和隔熱性能有較嚴(yán)格的要求，為了增強(qiáng)隔熱性能，在內(nèi)盤部件52的后側(cè)設(shè)有與其共軸線的環(huán)狀腹板54，該環(huán)狀腹板54的外邊緣、內(nèi)邊緣分別密封連接在內(nèi)盤部件52的側(cè)壁上，環(huán)狀腹板54的中間部分與內(nèi)盤部件52的側(cè)壁之間留有間隙。在本實施例中，導(dǎo)向器50為一體鑄造成型的結(jié)構(gòu)，環(huán)狀腹板54與內(nèi)盤部件52的側(cè)壁之間形成一封閉的空腔，該環(huán)狀腹板54、環(huán)狀腹板54與內(nèi)盤部件52的側(cè)壁之間的空腔不僅能夠提高導(dǎo)向器50的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，還能夠起到隔熱的作用，這樣可以防止位于導(dǎo)向器50內(nèi)部的渦輪、后部的尾噴管以及后軸承受熱過大。在本實施例中，環(huán)狀腹板54的外徑D優(yōu)選為110～115毫米，環(huán)狀腹板54的內(nèi)徑C優(yōu)選為45～50毫米。

在外環(huán)部件51的圓周邊緣和內(nèi)盤部件52的圓周邊緣的端部之間形成進(jìn)氣口，從燃燒室噴出的高溫高壓氣體從該進(jìn)氣口進(jìn)入，氣體沿著軸向進(jìn)入到弧形溝槽處后，受到弧形溝槽的導(dǎo)向作用流向發(fā)生改變，從徑向流入到導(dǎo)向器50的腔體中。設(shè)置在弧形溝槽內(nèi)的導(dǎo)向葉片53起到進(jìn)一步的導(dǎo)向作用，導(dǎo)向葉片53的方向與設(shè)置在導(dǎo)向器50的腔體中的渦輪轉(zhuǎn)子的渦輪葉片的方向相匹配，使得氣體能夠舒暢通過弧形溝槽到達(dá)渦輪轉(zhuǎn)子的渦輪葉片之間的區(qū)域。弧形溝槽和導(dǎo)向葉片53除了可以對從燃燒室排除的高溫高壓氣體進(jìn)行導(dǎo)向外，還可以將該高溫高壓氣體進(jìn)行降壓處理，并使得氣體的速度得到提高。導(dǎo)向葉片53的幾何尺寸以及位置姿態(tài)對導(dǎo)向器的性能起到了決定性的影響，在本實施例中，導(dǎo)向葉片53與內(nèi)盤部件52徑向之間的夾角為55～65度，優(yōu)選為62度，實驗證明，當(dāng)導(dǎo)向葉片53與內(nèi)盤部件52徑向之間的夾角在該數(shù)值范圍內(nèi)時可以極大的提高發(fā)動機(jī)整體的推力性能。另外，導(dǎo)向葉片53的總數(shù)優(yōu)選為15個，導(dǎo)向葉片53在外環(huán)部件51和內(nèi)盤部件52外邊緣之間的長度優(yōu)選為25～35毫米，每個導(dǎo)向葉片53的厚度優(yōu)選為2～3毫米。

在內(nèi)盤部件52的中心設(shè)有內(nèi)盤中心通孔521，該內(nèi)盤中心通孔521用于穿過渦軸，內(nèi)盤中心通孔521的直徑優(yōu)選為45～50毫米，在內(nèi)盤中心通孔521的周向均勻設(shè)置多個用于連接軸承座80的軸承室螺紋連接孔522。內(nèi)盤中心通孔521的直徑為45～50毫米，更優(yōu)選為48毫米，軸承室螺紋連接孔522的孔徑優(yōu)選為4毫米，數(shù)量設(shè)置有8個。

在外環(huán)部件51的中心設(shè)有外環(huán)中心通孔511，該外環(huán)中心通孔511用于將高速氣體排出到尾噴管70中。在外環(huán)部件51的外環(huán)中心通孔511的周圍沿周向均勻設(shè)置多個用于連接尾噴管70的尾噴管螺紋連接孔512，外環(huán)中心通孔511的直徑為130～135毫米，優(yōu)選為132毫米，在外環(huán)部件51周圍的尾噴管螺紋連接孔512的總數(shù)優(yōu)選為16個，孔徑優(yōu)選為4毫米。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。