本實用新型屬于微型渦輪噴氣發(fā)動機技術領域，尤其涉及一種渦輪轉(zhuǎn)子。

背景技術：

渦輪噴氣發(fā)動機是一種渦輪發(fā)動機，其特點是完全依賴燃氣流產(chǎn)生推力，通常用作高速飛機的動力。渦輪噴氣發(fā)動機分為離心式和軸流式兩種。相比起離心式渦輪噴氣發(fā)動機，軸流式渦輪噴氣發(fā)動機具有橫截面小，壓縮比高的優(yōu)點，當今的渦輪噴氣式發(fā)動機均為軸流式。

渦輪噴氣發(fā)動機按照工作循環(huán)的模式進行工作，它從大氣中吸進空氣，經(jīng)壓縮和加熱這一過程之后，得到能量和動量的空氣從推進噴管中排出，在高速氣流噴出發(fā)動機時，帶動壓氣機和渦輪繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，維持工作循環(huán)。

上世紀90年代后期，伴隨著大型渦輪噴氣發(fā)動機技術的日趨成熟和精湛在國外陸續(xù)出現(xiàn)了數(shù)十公斤推力以下級的微型渦輪噴氣機的產(chǎn)品。微型渦輪噴氣發(fā)動機產(chǎn)品被廣泛應用于軍用、民用的不同領域，在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用，例如應用在微型無.人戰(zhàn)斗機中。微型渦輪噴氣發(fā)動機的設計涉及的學科包括氣體動力學、燃燒學、發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度學、機械學、自動控制學等。作為渦輪發(fā)動機的兩個主要旋轉(zhuǎn)部分，即壓氣機轉(zhuǎn)子和渦輪轉(zhuǎn)子的設計一直是熱點問題，如何使得設計出的渦輪轉(zhuǎn)子能夠提高微型渦輪噴氣發(fā)動機的推力成為人們比較關心的問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種渦輪轉(zhuǎn)子，能夠提高微型渦輪噴氣發(fā)動機的推力性能。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，一種渦輪轉(zhuǎn)子，所述渦輪轉(zhuǎn)子包括渦輪和渦軸，所述渦輪包括渦盤、沿所述渦盤周向間隔設置的多個渦輪葉片，每個所述渦輪葉片均包括板體、與所述板體前側(cè)邊固定連接且位于板體一側(cè)的前緣、以及與所述板體后側(cè)邊固定連接且與所述前緣位于同一側(cè)的后緣，所述后緣的寬度大于所述前緣的寬度；所述渦軸為一體式軸，包括與所述渦輪焊接的連接部、螺紋緊固部、以及設置在兩者之間的連桿部。

作為一種改進，所述渦軸的連桿部包括依次設置在所述螺紋緊固部與所述連接部之間的壓氣機葉輪安裝部、前軸承安裝部、變徑過渡部、大經(jīng)直桿部及后軸承安裝部。

作為一種改進，所述渦輪葉片設置為13個。

作為一種改進，所述渦輪的軸向高度為50～60毫米。

作為一種改進，所述渦輪的軸向高度為58毫米。

作為一種改進，所述渦輪葉片的軸向高度為40～50毫米，所述渦輪葉片靠近前側(cè)一端的外徑為125～135毫米，所述渦輪葉片靠近后側(cè)一端的外徑為105～115毫米。

作為一種改進，渦輪葉片的軸向高度為48毫米，渦輪葉片靠近前側(cè)一端的外徑為129毫米，渦輪葉片靠近后側(cè)一端的外徑為111毫米，所述渦輪葉片的前緣的徑向長度為18毫米，后緣的徑向長度為37毫米。

作為一種改進，所述渦輪葉片與所述渦盤的結(jié)合部為圓角過渡。

作為一種改進，所述圓角的半徑為2毫米。

作為一種改進，所述渦軸的外徑為11～20毫米，長度為214.6毫米。

由于采用了上述結(jié)構(gòu)，本實用新型提供的渦輪轉(zhuǎn)子包括渦輪和渦軸，渦輪包括渦盤、沿渦盤周向間隔設置的多個渦輪葉片，每個渦輪葉片均包括板體、與板體前側(cè)邊固定連接且位于板體一側(cè)的前緣、以及與板體后側(cè)邊固定連接且與前緣位于同一側(cè)的后緣；所述渦軸為一體式軸，包括與所述渦輪焊接的連接部、螺紋緊固部、以及設置在兩者之間的連桿部。采用上述結(jié)構(gòu)的渦輪轉(zhuǎn)子，壓氣機葉輪安裝在渦輪轉(zhuǎn)子的渦軸上，由于采用的是渦軸與渦盤焊接后再同時加工，相對于分體式軸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以降低加工難度提高加工精度，保證了同軸度、渦軸與渦盤的垂直度，能夠避免工作過程中出現(xiàn)松動現(xiàn)象，在高速轉(zhuǎn)動過程中降低了壓氣機葉輪和渦輪轉(zhuǎn)子的震動，能夠提高推力性能。

附圖說明

圖1是微型渦輪噴氣發(fā)動機的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的渦輪轉(zhuǎn)子的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型的渦輪轉(zhuǎn)子的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，10、外殼，20a、壓氣機葉輪，20b、葉輪罩殼，30、擴壓器，40、燃燒器，50、導向器，60、渦輪轉(zhuǎn)子，61、渦輪，611、渦盤，612、渦輪葉片，6121、板體，6122、前緣，6123、后緣，62、渦軸，621、連接部，622、后軸承安裝部，623、大經(jīng)直桿部，624、變徑過渡部，625、前軸承安裝部，626、壓氣機葉輪安裝部，627、螺紋緊固部，70、尾噴管，80、軸承座，90、軸套。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，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)動機的進氣的一端為前，噴氣的一端為后，由圖1-圖3可知，該微型渦輪噴氣發(fā)動機包括外殼10、設置在外殼10的前端并與其端部固定連接的葉輪罩殼20b、設置在外殼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)沿軸向依次設置有壓氣機葉輪20a、擴壓器30、燃燒器40、導向器50、渦輪轉(zhuǎn)子60以及軸承座80，壓氣機葉輪20a設置在葉輪罩殼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設置在外殼10所圍成的空腔內(nèi)并沿其軸向設置，擴壓器30設置在軸承座80的前端部處并與其固定連接、燃燒器40套設在軸承座80上，導向器50設置在軸承座80的后端部處并與其固定連接，渦輪轉(zhuǎn)子60的渦輪61設置在外殼10的后端部所圍成的空腔及尾噴管70圍成的空腔內(nèi)，渦輪轉(zhuǎn)子60的渦軸62穿過軸承座80、擴壓器30并延伸至葉輪罩殼20b的空腔內(nèi)，壓氣機葉輪20a固定在渦軸上并通過緊固螺母壓緊。

由圖2和圖3可知，渦輪轉(zhuǎn)子60包括渦輪61和一體式的渦軸62，該渦軸62的一端與渦輪61焊接連接；該渦輪61包括渦盤611、沿渦盤611周向間隔設置的多個渦輪葉片612，渦輪葉片612與渦盤611的結(jié)合部為圓角過渡，通常其半徑為2毫米；每個渦輪葉片612均包括板體6121、與板體6121前側(cè)邊固定連接且位于板體6121一側(cè)的前緣6122、以及與板體6121后側(cè)邊固定連接且與前緣6122位于板體6121同一側(cè)的后緣6123，后緣6123的寬度大于前緣6122的寬度，在本實施例中，渦輪葉片612優(yōu)選的設置為13個，當然也可以根據(jù)實際需要設置為其它的個數(shù)。渦軸62包括用于與渦輪61焊接的連接部621、螺紋緊固部627、以及連接在兩者之間的桿部，渦軸62穿過軸承座80、擴壓器30并延伸至葉輪罩殼20b的空腔內(nèi)，壓氣機葉輪20a固定在渦軸62上并通過與螺紋緊固部627固定連接的緊固螺母壓緊；具體的說，渦軸62包括用于與渦輪61焊接的連接部621、螺紋緊固部627、以及連接在兩者之間的桿部，桿部包括依次設置在螺紋緊固部627與連接部621之間的壓氣機葉輪安裝部626、前軸承安裝部625、變徑過渡部624、大經(jīng)直桿部623及后軸承安裝部622，渦軸62為一體加工成型結(jié)構(gòu)。軸承座80包括直管、分別設置在直管的兩端上的前軸承室、后軸承室，在渦軸62與前軸承室之間安裝有前軸承，在渦軸62與后軸承室之間安裝有后軸承，在前軸承、后軸承之間的渦軸62部分上套設有軸套90，該軸套90的兩端部處與渦軸62緊配合連接，在軸套90的外側(cè)壁與軸承座80的內(nèi)側(cè)壁之間留有間隙。

采用上述結(jié)構(gòu)的渦輪轉(zhuǎn)子60，壓氣機葉輪20a安裝在渦輪轉(zhuǎn)子60的渦軸62上，由于采用的是渦軸62與渦盤611焊接后再同時加工，相對于分體式軸結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可以降低加工難度提高加工精度，保證了同軸度、渦軸62與渦盤611的垂直度，能夠避免工作過程中出現(xiàn)松動現(xiàn)象，在高速轉(zhuǎn)動過程中降低了壓氣機葉輪和渦輪轉(zhuǎn)子的震動，提高推力性能；同時能夠提高壓氣機葉輪和渦輪轉(zhuǎn)子組合的剛性性能。

在本實施例中，渦輪61的高度A為50～60毫米，優(yōu)選的為58毫米；渦軸62的外徑為11～20毫米，長度為214.6毫米，優(yōu)選的粗端直徑B為20毫米，細端的直徑C為11毫米；渦輪葉片612的軸向高度D為40～50毫米，優(yōu)選為48毫米；渦輪葉片612靠近前側(cè)一端的外徑E為125～135毫米，優(yōu)選為129毫米；渦輪葉片612靠近后側(cè)一端的外徑F為105～115毫米，優(yōu)選為111毫米；渦輪葉片612的前緣6122的徑向長度G優(yōu)選為18毫米，后緣6123的徑向長度H優(yōu)選為37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、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。