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

背景技術(shù)：

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?xì)饬鳟a(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(dāng)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(jì)90年代后期，伴隨著大型渦輪噴氣發(fā)動機技術(shù)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(yīng)用于軍用、民用的不同領(lǐng)域，在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮著重要作用，例如應(yīng)用在微型無.人戰(zhàn)斗機中。微型渦輪噴氣發(fā)動機的設(shè)計涉及的學(xué)科包括氣體動力學(xué)、燃燒學(xué)、發(fā)動機結(jié)構(gòu)強度學(xué)、機械學(xué)、自動控制學(xué)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(shè)計一直是熱點問題，如何使得設(shè)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(guān)心的問題。

技術(shù)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(dǎo)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(shù)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(xì)說明。應(yīng)當(dāng)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(shè)置在外殼10的前端并與其端部固定連接的葉輪罩殼20b、設(shè)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(shè)置有壓氣機葉輪20a、擴壓器30、燃燒器40、導(dǎo)向器50、渦輪轉(zhuǎn)子60以及軸承座80，壓氣機葉輪20a設(shè)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(shè)置在外殼10所圍成的空腔內(nèi)并沿其軸向設(shè)置，擴壓器30設(shè)置在軸承座80的前端部處并與其固定連接、燃燒器40套設(shè)在軸承座80上，導(dǎo)向器50設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)置為13個，當(dāng)然也可以根據(jù)實際需要設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(xì)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(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。