[实用新型]燃烧驱动装置有效

专利信息
申请号: 201621311149.2 申请日: 2016-12-01
公开(公告)号: CN206290338U 公开(公告)日: 2017-06-30
发明(设计)人: 敖红兵 申请(专利权)人: 敖红兵
主分类号: F02C3/14 分类号: F02C3/14
代理公司: 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙)11371 代理人: 刘哲源
地址: 448000 湖北省*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 燃烧 驱动 装置
【说明书】:

技术领域

实用新型涉及涡轮轴发动机技术领域,特别是涉及一种燃烧驱动装置。

背景技术

涡轮轴发动机与涡轮螺桨发动机根相近,它们都是由涡轮风扇发动机的原理演变而来,只不过前者将风扇变成了直升机的旋翼,而后者将风扇变成了螺旋桨。除此之外,涡轮轴发动机也有自己的特点,它一般装有自由涡轮(即不带动压气机,专为输出功率用的涡轮),而且主要用在直升机和垂直、短距起落飞机上。

在带有压气机的涡轮发动机这一类型中,涡轮轴发动机出现得较晚,但已在直升机和垂直、短距起落飞机上得到了广泛的应用。

涡轮轴发动机于1951年12月开始装在直升机上,作第一次飞行。那时它属于涡轮螺桨发动机,并没有自成体系。以后随着直升机在军事和国民经济上使用得越来越普遍,涡轮轴发动机才获得独立的地位。

在构造上,涡轮轴发动机也有进气道、压气机、燃烧室和尾喷管等燃气发生器基本构造,但它一般都装有自由涡轮。通常是前面的两级普通涡轮,带动压气机,维持发动机工作,后面的二级自由涡轮,燃气在其中做功,通过传动轴专门用来带动直升机的旋翼旋转,使直升机升空飞行。此外,从涡轮流出来的燃气,经过尾喷管喷出,可产生一定的推力,由于喷速不大,这种推力很小,如折合为功率,大约仅占总功率的十分之一左右。有时喷速过小,甚至不产生什么推力。为了合理地安排直升机的结构,涡轮轴发动机的喷口,可以向上,向下或向两侧,不像涡轮喷气发动机那样非向后不可。这有利于直升机设计时的总体安排。

涡轮轴发动机是用于直升机的,它与旋翼配合,构成了直升机的动力装置。按照涡轮风扇发动机的理论,从理论上讲,旋翼的直径愈大愈好。同样的核心发动机,产生同样的循环功率,所配合的旋翼直径愈大,则在旋翼上所产生的升力就愈大。事实上,由于在能量转换过程中有损失,旋翼也不可能制成无限大,所以,旋翼的直径是有限制的。—般来说,通过旋翼的空气流量是通过涡轮轴发动机的空气流量的500-1000倍。

同直升机上常用的另一种动力装置—活塞发动机相比较,涡轮轴发动机的功率重量比要大得多,在2.5以上。而且就发动机所产生的功率来讲,涡轮轴发动机的也大得多,目前使用中的涡轮轴发动机所产生的功率,最高可达6000马力甚至10000马力,活塞发动机则相差很远。在经济性上,涡轮轴发动机的耗油率略高于最好的活塞式发动机,但它所用的航空煤油要比后者所用的汽油便宜,这在一定程度上得到了弥补。当然,涡轮轴发动机也有其不足之处,它制造比较困难,制造成本也较高。特别是由于旋翼的转速更低,它需要比涡轮螺旋桨发动机更重、更大的减速系统,有时它的重量会占发动机总重量的一半以上。

目前,亟需一种结构简单,做功充分,且燃料散失率小的涡轮轴发动机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种燃烧驱动装置,以解决现有技术中存在的涡轮轴发动机结构复杂、做功不充分的技术问题。

为了实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:

本实用新型提供的一种燃烧驱动装置,包括中心固定轴以及用于接收加压空气并燃烧燃料的燃烧室,所述燃烧室转动设置在所述中心固定轴上,所述燃烧室上设置有排气喷口,所述排气喷口的喷气方向与所述中心固定轴的轴线垂直。

进一步地,还包括动力输出轴,所述动力输出轴固定设置在所述燃烧室上,所述动力输出轴的轴线与所述中心固定轴的轴线重合。

进一步地,还包括压气机,所述压气机转动设置在所述中心固定轴上,所述压气机与所述燃烧室固定连接。

进一步地,还包括外框架,所述中心固定轴固定设置在所述外框架上;

所述动力输出轴转动设置在所述外框架上。

进一步地,所述燃烧室与所述压气机均通过轴承设置在所述中心固定轴上。

进一步地,所述动力输出轴通过轴承设置在所述外框架上。

进一步地,所述中心固定轴内部设置有用于接收并输送燃料的燃料管道,所述中心固定轴位于所述燃烧室内部的一端设置有燃料出口点火器。

进一步地,所述燃烧室为圆柱体状。

进一步地,所述燃烧室的轴线与所述中心固定轴的轴线垂直。

本实用新型提供的燃烧驱动装置,燃烧室转动设置在中心固定轴上,燃烧室可在中心固定轴上旋转,燃烧室接收加压空气并燃烧燃料,燃料燃烧产生的气体由排气喷口喷出,产生反冲力,推动燃烧室旋转做功,由于排气喷口的喷气方向与中心固定轴的轴线垂直,反冲力的力矩最大,反冲力的功效最大,本燃烧驱动装置的结构简单,做功充分,适于进行推广应用。

附图说明

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  • 计自飞;王兵;谢峤峰;张会强 - 清华大学
  • 2016-04-11 - 2018-04-10 - F02C3/14
  • 本发明提供了一种涡轮发动机,其包括机匣、涡轮机、分流环、壳体、油路组件以及点火器。分流环连接于机匣的前端并与机匣一起套设于涡轮机。壳体收容机匣,并与机匣的外壁面形成外涵燃烧室,而分流环及机匣的内部形成内涵气流通道。油路组件受控连通于外涵燃烧室。点火器设置于外涵燃烧室内,用于对燃气进行点火,进而燃气爆震燃烧。在本发明的涡轮发动机中,外涵燃烧室的结构简单,重量轻,大大提高了发动机的推重比。基于点火器设置于外涵燃烧室内,可使进入外涵燃烧室内的燃气旋转爆震燃烧,从而解决了传统的涡轮发动机燃烧不稳定的问题,提高了燃烧的热效率,并改善了涡轮发动机的燃油经济性和工作可靠性。
  • 与燃气涡轮机中的下游燃料和空气喷射相关的系统和装置-201410095316.3
  • L.B.小戴维斯;K.K.文卡塔拉曼;K.M.格雷厄姆 - 通用电气公司
  • 2014-03-14 - 2018-03-13 - F02C3/14
  • 本发明提供一种与燃气涡轮机中的下游燃料和空气喷射相关的系统和装置,其包括联接到涡轮机的燃烧器,以及下游喷射系统,所述下游喷射系统包括定位在内部流动路径内的两个喷射级,第一级和第二级,其中第一级包括在初级空气和燃料喷射系统的后面的轴向位置并且第二级包括在所述第一级的后面的轴向位置。第一级和第二级的每一个包括多个圆周间隔喷射器,每个喷射器配置成将空气和燃料喷射到通过内部流动路径的流动中。第一级和第二级具有将第二级处喷射的燃料限制到小于所述第一级处喷射的燃料的50%的配置。
  • 一种内燃波转子数据采集装置-201621485953.2
  • 李维;李建中;巩二磊;张开晨;陈坚;李文杰;胡阁 - 南京航空航天大学
  • 2016-12-31 - 2018-02-27 - F02C3/14
  • 本实用新型提供了一种内燃波转子数据采集装置,内燃波转子数据采集装置主要包括连接支架、电刷导轨、电刷、传感器、传感器底座、数据采集卡等。其中传感器底座安装在内燃波转子通道测点处,传感器安装在传感器底座上,电刷与电刷导轨滑动接触,传感器数据通过电刷、电刷导轨以及导线传送至数据采集卡,然后经由数据采集卡传送至计算机。其中电刷导轨通过连接支架与内燃波转子两端板连接。采用此装置,可以实现对旋转的内燃波转子通道的数据采集,也可以推广应用至旋转的航空动力装置的数据采集。
  • 一种发动机热端结构-201710226586.7
  • 刘军;杜强;胡春艳;王沛;胡嘉麟;高金海;柳光;刘红蕊;徐庆宗;杨晓洁 - 中国科学院工程热物理研究所
  • 2017-04-09 - 2018-02-23 - F02C3/14
  • 本发明公开了一种发动机热端结构,包括设置在燃气涡轮外环和燃烧室机匣之间的涡轮机匣,涡轮机匣与燃烧室内环之间的空间形成燃烧室外二次流通道,涡轮机匣与涡轮端部件之间的空间形成涡轮机匣内腔,其中布置滑油系统的滑油管路和/或空气系统的气体管路,涡轮机匣的主体为回转式涡轮机匣,其圆周对应滑油管路和/或气体管路的局部布置有鼓包,鼓包局部增大了涡轮机匣内腔的空间,鼓包以外的圆周部位其径向尺寸小于鼓包的径向尺寸。本发明的发动机热端结构结构,可以减小燃烧室内径,缩小发动机外径尺寸;抬升低压涡轮中径,提高低压涡轮做功能力;缩短发动机低压轴系轴向长度,改善发动机转子动力学特性,从而提高发动机性能。
  • 燃气轮机-201580017810.0
  • M·维尔克 - 西门子股份公司
  • 2015-03-19 - 2018-02-13 - F02C3/14
  • 本发明涉及一种燃气轮机(1),包括压缩机(2),中间壳体(12),至少一个燃烧室(28),膨胀轮机(26),和热交换器(68)。每个燃烧室(28)经由内壳体(24)流体地连接至膨胀轮机(26),内壳体(24)被引导穿过中间壳体(12)的内部(10)。压缩机(2)与中间壳体(12)的内部(10)通过环形充气室(16)流体地分隔,该环形充气室(16)连接至压缩机(2)的出口(8),并且具有多个排放管线(20),在运行期间,排放管线(20)连接至热交换器(68)的冷侧(72)。每个燃烧室(28)被设计为筒仓燃烧室(22),并且每个筒仓燃烧室(28)具有界定燃烧室(34)的内壁(30),和围绕内壁(30)由此形成腔(38)的外壁(40)。内壁(30)过渡至内壳体(24)中,并且腔(38)过渡至中间壳体(12)的内部(10)中。
  • 在燃气涡轮发动机中使用的方法-201410097044.0
  • L.B.小戴维斯;K.K.文卡塔拉曼;K.M.格雷厄姆 - 通用电气公司
  • 2014-03-14 - 2018-02-06 - F02C3/14
  • 本发明提供一种在燃气涡轮发动机中使用的方法,该方法包括以下步骤在内部流动路径内配置下游喷射系统,所述下游喷射系统包括两个喷射级,第一级和第二级,其中第一级和第二级彼此轴向地间隔;以及已知来自第一级和第二级的空气和燃料喷射的预期效应,基于以下圆周地定位所述第一级和所述第二级的喷射器a)在操作模式期间发生在第一级的紧上游的预期燃烧流的特性;以及b)所述第二级的紧下游的预期燃烧流的特性。
  • 与燃气涡轮中的下游燃料和空气注射有关的系统和设备-201410095097.9
  • K.M.格雷厄姆;K.K.文卡塔拉曼;L.B.小戴维斯 - 通用电气公司
  • 2014-03-14 - 2017-09-12 - F02C3/14
  • 本发明公开一种与燃气涡轮机中的下游燃料和空气注射有关的系统和设备,所述燃气涡轮机包括内部流路,所述内部流路限定成穿过燃烧器和涡轮;后架,所述后架形成所述燃烧器与所述涡轮之间的接口,所述后架包括约束所述内部流路的刚性结构构件,其中所述后架包括限定所述内部流路的外侧边界的内壁;穿过所述后架形成的周向延伸的燃料腔室;以及穿过所述后架的所述内壁形成的出口端口。所述出口端口可配置用于将所述燃料腔室连接至所述内部流路。
  • 燃烧驱动装置-201621311149.2
  • 敖红兵 - 敖红兵
  • 2016-12-01 - 2017-06-30 - F02C3/14
  • 本实用新型公开了一种燃烧驱动装置,涉及涡轮轴发动机技术领域,包括中心固定轴以及用于接收加压空气并燃烧燃料的燃烧室,所述燃烧室转动设置在所述中心固定轴上,所述燃烧室上设置有排气喷口,所述排气喷口的喷气方向与所述中心固定轴的轴线垂直。本实用新型的燃烧驱动装置,燃烧室可在中心固定轴上旋转,燃烧室接收加压空气并燃烧燃料,燃料燃烧产生的气体由排气喷口喷出,产生反冲力,推动燃烧室旋转做功,由于排气喷口的喷气方向与中心固定轴的轴线垂直,反冲力的力矩最大,反冲力的功效最大,本燃烧驱动装置的结构简单,做功充分,具有进行推广应用的价值。
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