軸流式壓氣機靜子

軸流式壓氣機靜子

軸流式壓氣機由轉子和靜子組成。靜子是靜子組合件的總稱,是壓氣機中不旋轉的部分,包括機匣和靜子葉片組件。在單轉子渦噴發動機中,壓氣機機匣由進氣裝置、整流器機匣和擴壓器機匣組成。在雙轉子壓氣機中,在風扇和壓氣機之間還有一個分流機匣,將內、外涵道的氣流分開;在高、低壓壓氣機之間有一個中介機匣,將氣流由低壓壓氣機順利引入高壓壓氣機。

基本介紹

  • 中文名:軸流式壓氣機靜子
  • 外文名:Axial flow compressor stator
  • 學科:航空工程
  • 領域:部件設計
  • 靜子:靜子組合件的總稱
簡介,整流器機匣結構設計的基本要求,整流器機匣的方案,整流器葉片安裝方案,直接固定方案,直接固定方案的特點,間接固定方案,間接固定方案的特點,

簡介

軸流式壓氣機由轉子和靜子組成。
靜子是靜子組合件的總稱,是壓氣機中不旋轉的部分,包括機匣和靜子葉片組件。在單轉子渦噴發動機中,壓氣機機匣由進氣裝置、整流器機匣和擴壓器機匣組成。在雙轉子壓氣機中,在風扇和壓氣機之間還有一個分流機匣,將內、外涵道的氣流分開;在高、低壓壓氣機之間有一個中介機匣,將氣流由低壓壓氣機順利引入高壓壓氣機。

整流器機匣結構設計的基本要求

整流器機匣是發動機的主要承力殼體之一,又是氣流通道的外壁。因此,對機匣結構設計的基本要求是:
(1)在重量輕的條件下,具有足夠的強度,可靠承受各種負荷;
(2)具有足夠的剛度,保證在各種載荷作用下,機匣的徑向變形和橫向變形在允許範圍之內;
(3)保證各段機匣之間的同心和機匣與轉子的同心;
(4)具有包容性,保證在葉片折斷或輪盤破裂不被擊穿;
(5)採取措施減少漏氣損失和與轉子之間的徑向間隙,提高壓氣機效率;
(6)裝配方便,工藝性好。還要維修性好,並具有可檢測性。

整流器機匣的方案

整流器機匣的方案與壓氣機的拆裝(即與轉子和整流器的方案)、機匣的材料和製造方法有著密切關係。
(1)整體式
(2)分半式
(3)分段式

整流器葉片安裝方案

整流器安裝在機匣內,位於兩級轉子之間,所以整流器的方案與壓氣機轉子和機匣的方案有著密切的聯繫。在鑄、鍛的分半式機匣內廣泛採用直接固定的方案;在板料焊接的整體式和分段式機匣內多採用間接固定的方案。

直接固定方案

在鑄造的分半式機匣內,由於機匣壁較厚,整流葉片可用各種形式的榫頭直接固定在機匣內壁機械加工的特形環槽內。在有些發動機上,整流葉片的榫頭做成燕尾或III形。
在斯貝發動機壓氣機整流葉片上,外端加工成T形榫頭,插入機匣內壁的T形環槽內。T形榫頭在安裝後要採取止動措施,以免整流環在周向氣體力作用下移動。
WF6發動機的整流葉片是用螺紋軸頸和矩形板直接裝在機匣內壁的環槽內,並用螺帽擰緊。採用矩形板可以減小對機匣壁厚的要求,加工也方便一些。為了提高葉片的剛性,在葉片內端有圓柱銷用卡圈夾緊,卡圈的內表面可作為蓖齒密封的封嚴環。為了保證工作時整流葉片在各種載荷作用下可靠地定位和傳力,螺帽擰緊後還要打上保險,現在則採用自鎖螺帽。
整流葉片還可以通過焊接直接與機匣聯接。
WP7發動機壓氣機的板料焊接機匣,除第2級外,其餘各級整流葉片都是採用直接固定的方案。1,3,4,5級整流葉片,除第1級5片空心整流葉片與機匣用螺帽連線外,其餘葉片外端借矩形安裝板,用點焊或連續點焊與機匣聯接。

直接固定方案的特點

(1)直接固定的方案結構簡單,拆裝方便,因而在不少發動機上採用,但是機匣加工複雜,連線處有各種形式的溝槽和孔洞,對機匣壁有所削弱,且軋制的無榫頭葉片和一般板料機匣無法採用。
(2)焊接聯接方案機械加工量少,對機匣壁也不削弱,適用於薄壁機匣。在板制的外環上,整流葉片的固定廣泛採用這種方案。但是對焊接質量要求高,因而在工藝和結構上採取了相應的措施:選用焊接技術易掌握的、焊接變形小的點焊或連續點焊;焊件的材料和厚度基本一致;機厘分段多,焊接較方便,並能滿足裝配的要求。所以這種方案的採用是有條件限制的。

間接固定方案

在目前大多數整體式機匣和分段式機匣內,整流葉片廣泛採用間接固定的方案。即整流葉片安裝在專門的整環或半環內、組成整流器或整流器半環,然後固定在機匣內。
由於裝配上的需要,WP7發動機第2級整流器採用間接固定方案。整流葉片2點焊在一個專門的外環上,以圓柱面定心,借外環上專門的安裝邊,用螺栓與第1級機匣和第3級機匣聯接在一起。

間接固定方案的特點

這種方案設計不僅要考慮到葉片在外環上的固定,還要考慮到整流器與機匣的聯接。

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