一种叶轮外罩及压气机的制作方法

本发明属于压气机，特别涉及一种叶轮外罩及压气机。

背景技术：

1、叶轮外罩作为包容离心叶轮的静子机匣，在安装后形成了气流流动的外部流道，其与离心叶轮一同构成了离心压气机增压级的关键部件，二者之间的间隙不仅影响离心压气机的性能参数，同时，也是离心叶轮平稳运转的重要保障。

2、随着对发动机压气机效率和压比的逐步提高，对离心叶轮的叶尖间隙的控制便成为十分关键的因素。

3、目前，采用轴流-离心组合压气机形式的发动机中，叶轮外罩通常采用圆柱配合面定心，并通过螺栓拉紧固定在后端扩压器机匣上，叶轮外罩的前端则类似悬臂结构，叶轮外罩的前端与轴流压气机部分的前端机匣在轴向留有较大空隙，发动机引气位置则设置在轴流级与离心级之间的离心叶轮进口位置，详细结构见图1。

4、悬臂式叶轮外罩在离心叶轮进口处刚性相对较弱，在发动机运行过程中，叶轮外罩会受到发动机机匣的振动及热态温度升高等因素影响，增大了离心叶轮与叶轮外罩发生刮磨的可能性；

5、转子与叶轮外罩发生刮磨会影响发动机运行的可靠性和寿命，为避免这种情况的发生，现有技术中通常将叶轮外罩前端流道面与离心叶轮叶尖流道的间隙放大，这对压气机的性能(压比、效率)的提升是极为不利的。同时，这种结构也限制了组合压气机级间引气的位置，只能布置在离心叶轮与轴流级之间，有一定局限性。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出一种叶轮外罩及压气机，以解决现有技术的叶轮外罩会受到发动机机匣振动及热态温度升高等因素影响，导致离心叶轮与叶轮外罩发生刮磨的可能性增大而影响发动机运行的可靠性和寿命的技术问题。

2、本发明通过以下方案实现：

3、一种叶轮外罩，包括外罩本体；

4、所述外罩本体的活动端设置有用于减小振动的弹性件，所述外罩本体的活动端能够通过所述弹性件与机匣连接固定。

5、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述弹性件为减振阻尼圈，所述减振阻尼圈的尺寸与所述外罩本体的活动端的尺寸相匹配。

6、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述减振阻尼圈密封所述外罩本体的活动端与机匣之间的间隙，所述外罩本体的中部设置有引气孔。

7、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述引气孔为多组，多组所述引气孔沿所述外罩本体的轴线方向排列布置。

8、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述引气孔的轴线与所述外罩本体的轴线之间具有夹角α，所述α大于20°且小于75°。

9、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述外罩本体的固定端设置有连接法兰，所述外罩本体的固定端通过所述连接法兰与机匣连接。

10、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述外罩本体与连接法兰为一体成型构件。

11、同时，本发明还提供一种压气机，其包括机匣、离心叶轮和上述的叶轮外罩；其中，

12、所述离心叶轮转动设置在所述机匣中；

13、所述叶轮外罩中的所述外罩本体的固定端与所述机匣连接，所述外罩本体的活动端通过所述弹性件与所述机匣连接，使所述外罩本体与所述离心叶轮同轴并形成气流流动的外部流道。

14、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述机匣内设置有与引气孔连通的气流通道。

15、为了更好的实现本发明，在上述结构中作进一步的优化，所述气流通道的出气端设置有用于开/闭所述气流通道的阀板。

16、综上所述，本发明至少具有以下技术效果：

17、在本发明提供的叶轮外罩中，外罩本体的固定端与机匣连接固定，外罩本体的活动端通过弹性件与机匣连接固定，在发动机运行的过程中，弹性件可有效降低外罩本体的活动端的振动，实现对离心叶轮与外罩本体间的叶尖间隙的有效控制，以避免外罩本体受到发动机机匣振动及热态温度升高等因素的影响，而与离心叶轮产生刮磨的情况发生，从而有效的提高发动机运行的可靠性和寿命。

18、此外，多组设置在外罩本体中部的引气孔可以减少对离心叶轮进口处的气流的扰动，且可满足引气位置多处布置、灵活调整的设计需要，以满足不同位置的引气需求。

19、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.一种叶轮外罩，其特征在于：包括外罩本体(1)；

2.根据权利要求1所述的叶轮外罩，其特征在于：所述弹性件(2)为减振阻尼圈，所述减振阻尼圈的尺寸与所述外罩本体(1)的活动端的尺寸相匹配。

3.根据权利要求2所述的叶轮外罩，其特征在于：所述减振阻尼圈密封所述外罩本体(1)的活动端与机匣(3)之间的间隙，所述外罩本体(1)的中部设置有引气孔(11)。

4.根据权利要求3所述的叶轮外罩，其特征在于：所述引气孔(11)为多组，多组所述引气孔(11)沿所述外罩本体(1)的轴线方向排列布置。

5.根据权利要求4所述的叶轮外罩，其特征在于：所述引气孔(11)的轴线与所述外罩本体(1)的轴线之间具有夹角α，所述α大于20°且小于75°。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的叶轮外罩，其特征在于：所述外罩本体(1)的固定端设置有连接法兰(12)，所述外罩本体(1)的固定端通过所述连接法兰(12)与机匣(3)连接。

7.根据权利要求6所述的叶轮外罩，其特征在于：所述外罩本体(1)与连接法兰(12)为一体成型构件。

8.一种压气机，其特征在于：包括机匣(3)、离心叶轮(4)和权利要求1至7中任一项所述的叶轮外罩；

9.根据权利要求8所述的压气机，其特征在于：所述机匣(3)内设置有与引气孔(11)连通的气流通道(31)。

10.根据权利要求9所述的压气机，其特征在于：所述气流通道(31)的出气端设置有用于开/闭所述气流通道(31)的阀板。

技术总结本发明提出一种叶轮外罩及压气机，其属于压气机技术领域，其中，叶轮外罩包括外罩本体；所述外罩本体的活动端设置有用于减小振动的弹性件，所述外罩本体的活动端能够通过所述弹性件与机匣连接固定。该叶轮外罩中，外罩本体的固定端与机匣连接固定，外罩本体的活动端通过弹性件与机匣连接固定，在发动机运行的过程中，弹性件可有效降低外罩本体的活动端的振动，实现对离心叶轮与外罩本体间的叶尖间隙的有效控制，以避免外罩本体受到发动机机匣振动及热态温度升高等因素的影响，而与离心叶轮产生刮磨的情况发生，从而有效的提高发动机运行的可靠性和寿命。技术研发人员：郭桢,扶宗礼,朱银方,文雅受保护的技术使用者：中国航发湖南动力机械研究所技术研发日：技术公布日：2024/6/30