ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ МНОГОКОНТУРНЫЙ КОМПРЕССОР Российский патент 1997 года по МПК F04D19/02 

Изобретение относится к компрессоростроению, а именно к осевым многоступенчатым компрессорам.

Известен осевой компрессор, у которого лопатки рабочих колес ротора выполнены щелевыми. Недостаток компрессора сложность конструкции, низкое создаваемое давление вследствие большого угла наклона лопастей к продольной оси вращения.

Известен также осевой многоступенчатый компрессор, содержащий рабочие колеса и направляющие лопатки, имеющие во всех ступенях разный угол наклона выходных кромок. Недостатками компрессора являются его громоздкость и сложность в изготовлении. Такая конструкция способствует возникновению воздушных завихрений в межлопастных каналах, что приводит к снижению напорных характеристик и потере КПД.

Цель изобретения повышение напорных характеристик, расширение эксплуатационных возможностей.

Для достижения цели компрессор, содержащий корпус и ротор с лопастями, выполнен как бы трехъярусным и состоит из трех роторов разного диаметра с лопастями, причем, на каждый компрессор меньшего диаметра как бы надевается с зазором ротор компрессора большего. Ротор меньшего по диаметру компрессора жестко закреплен на валу. Роторы больших по диаметру компрессоров установлены в пазы, выполненные по их диаметру с обоих концов в торцевых крышках корпуса. Диаметр корпуса выполнен с небольшим зазором к самому большому диаметру компрессора. Торцевые крышки корпуса соединены разъемно с его цилиндрической частью, образуя единое пространство. Лопасти всех осевых компрессоров, установленных в едином корпусе, ступицы которого жестко закреплены на валу, выполнены трехступенчатыми, и каждая ступень имеет свой угол наклона к продольной оси. Цилиндрическая поверхность ротора каждого компрессора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых происходит постепенное увеличение длины входной части каждой лопасти, что способствует образованию воздухозаборной полости, а у средней части каждой лопасти постепенно увеличивается толщина в сторону выходной части, толщина которой остается постоянной, и ее боковые плоскости образуют с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы, причем, для подачи топлива в теле ротора, сидящего на валу, выполнены отверстия, проходящие через тело лопастей и выходящие в межлопастное пространство, в которые устанавливаются жиклеры. К ним через тело вала подводятся топливные каналы.

На фиг. 1 показано схематичное расположение лопастей одного контура; на фиг. 2 образование воздухозаборной полости в пределах одного сектора ротора компрессора, развертка, вид по стрелке А; на фиг. 3 и 4 схема варианта четырехконтурного компрессора, разрез; на фиг. 5 отверстия для подачи топлива, выполненные в ступице, в пространстве между лопастями; на фиг. 6 - главный вид трехступенчатого трехконтурного компрессора; на фиг. 7 сечение Б-Б на фиг. 6.

Трехступенчатый многоконтурный компрессор состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего торцевые крышки 2, ступицы крышек которого жестко закреплены на валу 3, 4 ротор компрессора меньшего диаметра, 5 ротор компрессора среднего диаметра, 6 ротор компрессора большего диаметра, 7 - входная часть трехступенчатой лопасти, 8 средняя часть лопасти, 8 выходная часть лопасти, 10 отверстия для подачи топлива, 11 воздухозаборная полость.

Компрессор работает следующим образом. При вращении ротора направляющие части лопастей вследствие их значительного наклона захватывают воздух и подают его далее к своим компрессионным средним частям, которые создают максимальное давление. Разряжение, создающееся движущейся впереди лопастью, компенсируется увеличением толщины ее. Сжатый таким образом воздух поступает в щелевой канал. Выбранный угол наклона выходной части лопасти препятствует обратному движению воздуха в случае резкого повышения давления за компрессором и увеличивает скорость истечения потока.

Предлагаемое изобретение позволит не только повысить напорные характеристики компрессора, но также применять его для охлаждения двигателя, подачи топлива через каналы вала и приготовления топливной смеси под давлением, дополнительной подачи воздуха в топливную смесь, а также для вентиляции салона, подачи воздуха в камеры сгорания авиационных двигателей.

Использование: компрессоростроение, в частности осевые многоступенчатые компрессоры. Сущность изобретения: компрессор выполнен трехъярусным и состоит из трех роторов разного диаметра с лопастями. Каждый компрессор меньшего диаметра устанавливается с зазором в ротор компрессора большего диаметра, а самый меньший ротор жестко закреплен на валу. Роторы больших диаметров установлены в пазы, выполненные по их диаметру с обоих концов в торцевых крышках корпуса, диаметр которого таков, что вмещает наибольший компрессор с небольшим зазором. Лопасти всех осевых компрессоров установлены в едином корпусе, ступицы которого жестко закреплены на валу, выполнены трехступенчатыми, и каждая ступень имеет свой угол наклона к продольной оси, причем цилиндрическая поверхность ротора каждого компрессора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых происходит постепенное увеличение длины входной части каждой лопасти, что способствует образованию воздухо-заборной полости, а у средней части каждой лопасти постепенно увеличивается толщина в сторону выходной части лопасти, толщина которой остается постоянной, и ее боковые плоскости образуют с боковыми плоскостями соседних щелевые каналы. 7 ил.

Трехступенчатый многоконтурный компрессор, содержащий корпус, ротор с лопастями, отличающийся тем, что выполнен, например, трехъярусным и состоит из трех роторов разного диаметра с лопастями, причем на каждый компрессор меньшего диаметра устанавливается с зазором ротор компрессора большего диаметра, при этом ротор компрессора меньшего диаметра жестко закреплен на валу, а роторы следующих установлены в пазы, выполненные по их диаметру с обоих концов в торцевых крышках корпуса, диаметр которого таков, что вмещает наибольший компрессор с небольшим зазором, причем лопасти осевых компрессоров, установленных в едином корпусе, ступицы которого жестко закреплены на валу, выполнены трехступенчатыми, и каждая ступень имеет свой угол наклона к продольной оси, причем цилиндрическая поверхность ротора каждого компрессора разделена на несколько одинаковых секторов, в пределах каждого из которых происходит постепенное увеличение длины входной части каждой лопасти, что способствует образованию воздухозаборной полости, а у средней части каждой лопасти постепенно увеличивается толщина в сторону выходной части лопасти, толщина которой остается постоянной, и ее боковые плоскости образуют с боковыми плоскостями соседних лопастей щелевые каналы, причем для подачи топлива в теле ротора, сидящего на валу, выполнены отверстия, проходящие через тело лопастей и выходящие в межлопастное пространство, в которые устанавливаются жиклеры, соединенные с топливными каналами, проходящими через тело вала.