[发明专利]一种调节转子轴向力的末级轴流压气机引气装置及方法

说明书

本发明公开了一种调节转子轴向力的末级轴流压气机引气装置及方法，所述装置包括第一篦齿与蜂窝易磨层形成一定的间隙，第一篦齿出口处设置增旋导流板，增旋导流板和燃烧室内环形成第二腔室；增旋导流板和拉杆之间形成第三腔室，第三腔室的出口处设置P1位置点。发动机从冷态运转到热态时，第一篦齿和蜂窝易磨层间的间隙随转速上推逐渐减小，第一篦齿齿尖在蜂窝易磨层上刮出一圈凹槽，引气通过凹槽能够增强第一篦齿的节流降压能力，降低第一篦齿出口P2位置点的压力；通过控制增旋导流板和拉杆之间的距离，增加第三腔室中径向内流引气的径向速度，提高第一篦齿出口位置P2到第三腔室出口位置P1的径向压降，气体从P2位置经P1位置从P3位置处排出。

技术领域

本发明涉及压气机技术领域，尤其涉及一种调节转子轴向力的末级轴流压气机引气装置及方法。

背景技术

在采用全轴流压气机结构的大推力量级(5000kgf～10000kgf)的涡扇发动机中，普遍存在着高压转子向前轴向力过大的问题，因此在轴流压气机末级通常采取放气(用于后端零部件冷却或排外涵产生推力)的形式来降低末级压气机盘腔的腔压，从而降低高压转子向前的轴向力。但是由于末级压气机盘腔绝对压力高，要将腔压降到理想水平就需要放掉大量的气，对整机性能带来不利影响。

本发明提出了适用于发动机末级轴流压气机后盘腔的大压降引气设计技术，通过蜂窝带磨损凹槽的多级台阶斜篦齿和径向增旋导流板方案，在保证放气量不变的条件下，可大幅降低盘腔旋转侧压力，从而减小高压转子向前的轴向力，起到降低发动机整机高压转子轴向力的目的。

发明内容

本发明目的在于提供一种调节转子轴向力的末级轴流压气机引气装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种调节转子轴向力的末级轴流压气机引气装置，所述装置包括第一篦齿、蜂窝易磨层、增旋导流板、拉杆和燃烧室内环，其中，

所述第一篦齿与蜂窝易磨层形成一定的间隙；所述第一篦齿出口处设置增旋导流板，所述增旋导流板和燃烧室内环形成第二腔室；增旋导流板和拉杆之间形成第三腔室，所述第三腔室的出口处设置P1位置点。

优选的，所述装置还包括，末级压气机盘、篦齿盘、第二篦齿、第一篦齿衬套、第二篦齿衬套、第一螺栓、第二螺栓和第三螺栓，其中，

所述末级压气机盘与篦齿盘形成第一腔室；所述末级压气机盘顶端与第一篦齿衬套之间设置有引气口，第一篦齿衬套的底面设置蜂窝易磨层；

所述末级压气机盘设置有一伸长杆与所述篦齿盘通过第二螺栓进行固定连接，所述篦齿盘的另一侧与所述拉杆连接，所述篦齿盘的端部设置第一篦齿，所述第一篦齿的出口设置有P2位置点；

第二篦齿衬套通过第三螺栓固定在燃烧室端部内侧，所述第二篦齿位于拉杆尾部内侧、第二篦齿衬套下方；

所述增旋导流板与第一篦齿衬套和燃烧室内环通过第一螺栓固定连接，所述燃烧室内环上端设置有放气点P3位置。

所述第一篦齿与蜂窝易磨层形成一定的间隙；所述第一篦齿出口处设置增旋导流板，所述增旋导流板和燃烧室内环形成第二腔室；增旋导流板和拉杆之间形成腔室，所述腔室的出口处设置P1位置点。

优选的，所述装置还包括，末级压气机盘、篦齿盘、第二篦齿、第一篦齿衬套、第二篦齿衬套、螺栓，其中，

所述末级压气机盘顶端与第一篦齿衬套之间设置有引气口，第一篦齿衬套的底面设置蜂窝易磨层；

所述末级压气机盘设置有一伸长杆与所述篦齿盘通过第二螺栓进行固定连接，所述篦齿盘的另一侧与所述拉杆连接，所述篦齿盘的端部设置第一篦齿，所述第一篦齿的出口设置有P2位置点；

第二篦齿衬套通过第三螺栓固定在燃烧室端部内侧，所述第二篦齿位于拉杆尾部内侧、第二篦齿衬套下方；