葉輪變界組合發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱能和動(dòng)力領(lǐng)域，尤其是一種葉輪變界組合發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C(jī)、渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦扇噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)及渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用極為廣泛，但是由于其壓比低，嚴(yán)重影響其效率或推重比，因此需要發(fā)明一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案如下:
[0004]方案1:一種葉輪變界組合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括葉輪壓氣機(jī)和透平，所述葉輪壓氣機(jī)與變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)連通，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)與燃燒室連通，所述燃燒室與所述透平連通；所述葉輪壓氣機(jī)、所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)和所述透平聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0005]方案2:在方案I的基礎(chǔ)上，所述葉輪變界組合發(fā)動(dòng)機(jī)還包括變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)置在所述燃燒室與所述透平之間。
[0006]方案3:在方案2的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)和所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)置在同一變界機(jī)構(gòu)軸上，所述葉輪壓氣機(jī)和所述透平設(shè)置在同一葉輪軸上，所述變界機(jī)構(gòu)軸和所述葉輪軸經(jīng)齒輪或鏈條聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0007]方案4:在方案2的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；在同一變界機(jī)構(gòu)軸上，按軸線方向，依排量由小到大依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；所述葉輪壓氣機(jī)和所述透平設(shè)置在同一葉輪軸上，所述變界機(jī)構(gòu)軸和所述葉輪軸經(jīng)齒輪或鏈條聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0008]方案5:在方案2的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；在同一變界機(jī)構(gòu)軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由小到大依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；所述葉輪壓氣機(jī)和所述透平設(shè)置在同一葉輪軸上，所述變界機(jī)構(gòu)軸和所述葉輪軸經(jīng)齒輪或鏈條聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0009]方案6:在方案2的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)為包括兩個(gè)以上排量不同且串聯(lián)連通的單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；在同一變界機(jī)構(gòu)軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)；所述葉輪壓氣機(jī)和所述透平設(shè)置在同一葉輪軸上，所述變界機(jī)構(gòu)軸和所述葉輪軸經(jīng)齒輪或鏈條聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0010]方案7:在方案3-6任一方案的基礎(chǔ)上，所述葉輪壓氣機(jī)包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，所述透平包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)透平；在同一所述葉輪軸上，按軸線方向，依排量由小到大依次設(shè)置所述單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)透平。
[0011]方案8:在方案3-6任一方案的基礎(chǔ)上，所述葉輪壓氣機(jī)包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，所述透平包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)透平；在同一所述葉輪軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由小到大依次設(shè)置所述單級(jí)透平。
[0012]方案9:在方案3-6任一方案的基礎(chǔ)上，所述葉輪壓氣機(jī)包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，所述透平包括兩個(gè)以上排量不同且依次連通的單級(jí)透平；在同一所述葉輪軸上，按軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)葉輪壓氣機(jī)，再按同一軸線方向，依排量由大到小依次設(shè)置所述單級(jí)透平。
[0013]方案10:在方案I至6中任一方案的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)的壓比設(shè)為1.2以上。
[0014]方案11:在方案I至6中任一方案的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)設(shè)為兩級(jí)以上。
[0015]方案12:在方案11的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)設(shè)為兩級(jí)以上。
[0016]方案13:在方案2至6中任一方案的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)的膨脹比設(shè)為
1.2以上。
[0017]方案14:在方案2至6中任一方案的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)為兩級(jí)以上。
[0018]方案15:—種葉輪變界組合發(fā)動(dòng)機(jī)，包括葉輪壓氣機(jī)和透平，所述葉輪壓氣機(jī)與燃燒室連通，所述燃燒室與變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)連通，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)與所述透平連通；所述葉輪壓氣機(jī)、所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)和所述透平聯(lián)動(dòng)設(shè)置。
[0019]方案16:在方案15的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)的膨脹比設(shè)為1.2以上。
[0020]方案17:在方案15或方案16的基礎(chǔ)上，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)為兩級(jí)以上。
[0021]方案18:在方案I至6、15至16中任一方案的基礎(chǔ)上，所述葉輪壓氣機(jī)設(shè)為兩級(jí)以上。
[0022]方案19:在方案I至6、15至16中任一方案的基礎(chǔ)上，所述透平設(shè)為兩級(jí)以上。
[0023]方案20:在方案I至6、15至16中任一方案的基礎(chǔ)上，所述燃燒室的承壓能力大于 5MPa。
[0024]本發(fā)明的原理是在所述葉輪壓氣機(jī)和所述燃燒室之間和/或在所述燃燒室和所述透平之間設(shè)置相應(yīng)的變界機(jī)構(gòu)，由于變界機(jī)構(gòu)的壓比高(膨脹比也高)，因此可以大幅度改善發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。
[0025]本發(fā)明中，所謂的“變界機(jī)構(gòu)”是指一切流體進(jìn)入?yún)^(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)件的表面和流體流出區(qū)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)件的表面不同的容積型流體機(jī)構(gòu)，也就是說(shuō)，所謂的“變界機(jī)構(gòu)”是由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件形成容積變化的一切容積型流體機(jī)構(gòu)，例如，滑片泵、滑片式機(jī)構(gòu)(例如，滑片式壓縮機(jī)或滑片式膨脹機(jī))、偏心轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)(例如，偏心轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)或偏心轉(zhuǎn)子膨脹機(jī))、液環(huán)式機(jī)構(gòu)(例如，液環(huán)式壓縮機(jī)或液環(huán)式膨脹機(jī))、羅茨式機(jī)構(gòu)(例如，羅茨式壓縮機(jī)或羅茨式膨脹機(jī))、螺桿式機(jī)構(gòu)(例如，螺桿式壓縮機(jī)或螺桿式膨脹機(jī))、旋轉(zhuǎn)活塞式機(jī)構(gòu)(例如，旋轉(zhuǎn)活塞式壓縮機(jī)或旋轉(zhuǎn)活塞式膨脹機(jī))、滾動(dòng)活塞式機(jī)構(gòu)(例如，滾動(dòng)活塞式壓縮機(jī)或滾動(dòng)活塞式膨脹機(jī))、擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式機(jī)構(gòu)(例如，擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式壓縮機(jī)或擺動(dòng)轉(zhuǎn)子式膨脹機(jī))、單工作腔滑片式機(jī)構(gòu)(例如，單工作腔滑片式壓縮機(jī)或單工作腔滑片式膨脹機(jī))、雙工作腔滑片式機(jī)構(gòu)(例如，雙工作腔滑片式壓縮機(jī)或雙工作腔滑片式膨脹機(jī))、貫穿滑片式機(jī)構(gòu)(例如，貫穿滑片式壓縮機(jī)或貫穿滑片式膨脹機(jī))、齒輪流體機(jī)構(gòu)(例如，齒輪壓縮機(jī)或齒輪膨脹機(jī))和轉(zhuǎn)缸滾動(dòng)活塞機(jī)構(gòu)(例如，轉(zhuǎn)缸滾動(dòng)活塞壓縮機(jī)或轉(zhuǎn)缸滾動(dòng)活塞膨脹機(jī))等。所述變界容積機(jī)構(gòu)可選擇性地選擇包括包括氣缸、隔離體和缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)體，且由所述氣缸、所述隔離體和所述缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)體三者相互配合形成容積變化的機(jī)構(gòu)。
[0026]本發(fā)明中，所謂的“所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)置在所述燃燒室與所述透平之間”是指在連通關(guān)系上所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)設(shè)置在所述燃燒室和所述透平之間，而空間上所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)不是必需設(shè)置在所述燃燒室和所述透平之間。
[0027]本發(fā)明中，所謂的“A與B聯(lián)動(dòng)設(shè)置”是指A與B相互有驅(qū)動(dòng)作用的設(shè)置方式，包括共軸設(shè)置方式。
[0028]本發(fā)明中，所謂的“按軸線方向......，再按同一軸線方向......”是指后者是前者的接續(xù)，即后者按前者軸向所指方向繼續(xù)向前。
[0029]本發(fā)明中，所述變界機(jī)構(gòu)壓氣機(jī)的壓比可選擇地設(shè)為1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或設(shè)為2.5以上。
[0030]本發(fā)明中，所述變界機(jī)構(gòu)膨脹機(jī)的膨脹比可選擇地設(shè)為1.2以上、1.3以上、1.4以上、1.5以上、1.6以上、1.7以上、1.8以上、1.9以上、2.0以上、2.1以上、2.2以上、2.3以上、2.4以上或設(shè)為2.5以上。
[0031]本發(fā)明中，所述燃燒室的承壓能力可選擇性地設(shè)為大