第3章 壓氣機(jī)

1、第第3章章 壓氣機(jī)壓氣機(jī)3.1 概述3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.4 壓氣機(jī)防喘系統(tǒng)3.5 壓氣機(jī)附屬裝置3.6 壓氣機(jī)主要零件的常用材料3.7 離心式壓氣機(jī)3.1 概述功用：給氣體做功，提高氣體壓力功用：給氣體做功，提高氣體壓力主要指標(biāo)：增壓比、效率、可靠性、維修性、外廓尺寸和主要指標(biāo)：增壓比、效率、可靠性、維修性、外廓尺寸和重量等。重量等。壓氣機(jī)基本類型：壓氣機(jī)基本類型：軸流式軸流式WP6，WP8，WP7， WP13，斯貝，斯貝 離心式離心式WP5 混合式混合式ALF502 根據(jù)轉(zhuǎn)子的數(shù)目：根據(jù)轉(zhuǎn)子的數(shù)目： 單轉(zhuǎn)子單轉(zhuǎn)子WP6，WP8 雙轉(zhuǎn)子雙轉(zhuǎn)子WP7，WP13，斯

2、貝，斯貝 三轉(zhuǎn)子三轉(zhuǎn)子 本課程主要研究軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)，對(duì)離心式和混合本課程主要研究軸流式壓氣機(jī)結(jié)構(gòu)，對(duì)離心式和混合式只做一般介紹。式只做一般介紹。3.1 概述軸流式壓氣機(jī)軸流式壓氣機(jī)n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子:高速旋轉(zhuǎn)對(duì)氣流做功的組合件。高速旋轉(zhuǎn)對(duì)氣流做功的組合件。l低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子 雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，低壓轉(zhuǎn)子就是風(fēng)扇轉(zhuǎn)子雙轉(zhuǎn)子渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，低壓轉(zhuǎn)子就是風(fēng)扇轉(zhuǎn)子 或風(fēng)扇轉(zhuǎn)子和低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的組合或風(fēng)扇轉(zhuǎn)子和低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的組合l高壓轉(zhuǎn)子高壓轉(zhuǎn)子n靜子靜子l包括機(jī)匣和整流器包括機(jī)匣和整流器l單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣和擴(kuò)壓器機(jī)匣單轉(zhuǎn)子渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣和擴(kuò)壓器機(jī)匣l雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)

3、中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣、擴(kuò)壓器機(jī)匣雙轉(zhuǎn)子壓氣機(jī)中：進(jìn)氣裝置、整流器機(jī)匣、擴(kuò)壓器機(jī)匣 分流機(jī)匣分流機(jī)匣（） 中介機(jī)匣中介機(jī)匣 3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的基本矛盾轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)的基本矛盾n尺寸小、重量輕尺寸小、重量輕n轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷大轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷大n慣性力和力矩、氣體力（軸向力和扭矩）慣性力和力矩、氣體力（軸向力和扭矩）要求要求n可靠的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛性可靠的強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)剛性n 良好的定心、定位良好的定心、定位n傳力、傳扭可靠傳力、傳扭可靠n良好的平衡性良好的平衡性基本結(jié)構(gòu)形式：鼓式、盤式、鼓盤式基本結(jié)構(gòu)形式：鼓式、盤式、鼓盤式 3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子

4、3.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式1.鼓式轉(zhuǎn)子鼓式轉(zhuǎn)子3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式1.鼓式轉(zhuǎn)子鼓式轉(zhuǎn)子3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子5.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式2.盤式轉(zhuǎn)子盤式轉(zhuǎn)子3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子5.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式2.盤式轉(zhuǎn)子盤式轉(zhuǎn)子加強(qiáng)盤式轉(zhuǎn)子中盤與軸的聯(lián)接（定心）加強(qiáng)盤式轉(zhuǎn)子中盤與軸的聯(lián)接（定心） 發(fā)夾型結(jié)構(gòu)發(fā)夾型結(jié)構(gòu) 門型結(jié)構(gòu)門型結(jié)構(gòu) 軸向梯形套齒等軸向梯形套齒等 端面梯形套齒等端面梯形套齒等3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式3.鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓

5、盤式轉(zhuǎn)子3.2.1 轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式轉(zhuǎn)子的基本結(jié)構(gòu)形式3.鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 鼓盤式轉(zhuǎn)子兼有鼓式轉(zhuǎn)子的抗彎剛性和盤式轉(zhuǎn)子承鼓盤式轉(zhuǎn)子兼有鼓式轉(zhuǎn)子的抗彎剛性和盤式轉(zhuǎn)子承受大離心力載荷的能力，因此得到廣泛的應(yīng)用，特別在現(xiàn)受大離心力載荷的能力，因此得到廣泛的應(yīng)用，特別在現(xiàn)代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)上。代渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓壓氣機(jī)上。 分類分類 1. 不可拆卸的轉(zhuǎn)子不可拆卸的轉(zhuǎn)子 2. 可拆卸的轉(zhuǎn)子可拆卸的轉(zhuǎn)子 3. 部分不可拆卸部分不可拆卸的混合式轉(zhuǎn)子部分不可拆卸部分不可拆卸的混合式轉(zhuǎn)子3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子

6、不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子n級(jí)間聯(lián)接：圓柱面緊度配合級(jí)間聯(lián)接：圓柱面緊度配合+徑向銷釘，焊接徑向銷釘，焊接 ，整體加，整體加 工成型工成型n圓柱面緊度配合圓柱面緊度配合+徑向銷釘法徑向銷釘法l定心定心：圓柱面加徑向銷釘：圓柱面加徑向銷釘 傳扭傳扭：徑向銷釘和配合面的摩擦力：徑向銷釘和配合面的摩擦力l優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，加工方便優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，加工方便l缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的零件較多，制造偏差會(huì)影響轉(zhuǎn)子的定心缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)子的零件較多，制造偏差會(huì)影響轉(zhuǎn)子的定心和平衡和平衡 解決方法解決方法：焊接法焊接法 ，整體加工成型法，

7、整體加工成型法 3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子 3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子n剛度研究：鼓筒與輪盤的位置剛度研究：鼓筒與輪盤的位置 恰當(dāng)半徑內(nèi)恰當(dāng)半徑內(nèi)：鼓徑向：鼓徑向變形小，盤大；鼓加變形小，盤大；鼓加強(qiáng)盤強(qiáng)盤恰當(dāng)半徑外恰當(dāng)半徑外：盤徑向：盤徑向變形小，鼓大；盤加變形小，鼓大；盤加強(qiáng)鼓強(qiáng)鼓3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子n裝配緊度研究裝配緊度研究 恰當(dāng)半徑內(nèi)恰當(dāng)半徑內(nèi)：鼓徑向變形小，盤大；盤壓入鼓：鼓徑向變形小，盤大；盤壓入鼓恰當(dāng)半徑外恰當(dāng)半徑

8、外：盤徑向變形小，鼓大；鼓壓入盤：盤徑向變形小，鼓大；鼓壓入盤3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子 1. 不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子不可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子n裝配定心：徑向銷釘原理裝配定心：徑向銷釘原理 3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子2. 可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子 在轉(zhuǎn)配以后可以根據(jù)使用和維修的要求進(jìn)行可以進(jìn)行無在轉(zhuǎn)配以后可以根據(jù)使用和維修的要求進(jìn)行可以進(jìn)行無損分解的轉(zhuǎn)子。損分解的轉(zhuǎn)子。 分類分類 （1）用拉桿聯(lián)接）用拉桿聯(lián)接 JT3D （2）短螺栓聯(lián)接）短螺栓聯(lián)接 JT9D高壓高壓 （3）長軸螺栓聯(lián)接）長軸螺栓聯(lián)接 低壓低壓 KY303.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子2. 可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子可

9、拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子（1）用拉桿聯(lián)接）用拉桿聯(lián)接 JT3D剛度：拉桿的拉緊力剛度：拉桿的拉緊力傳扭：端面摩擦傳扭：端面摩擦定心：圓柱面定心：圓柱面流道變化，多根拉桿聯(lián)接流道變化，多根拉桿聯(lián)接 3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子2. 可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子（2）短螺栓聯(lián)接）短螺栓聯(lián)接 JT9D高壓高壓 剛性：螺栓預(yù)緊力剛性：螺栓預(yù)緊力 定心、傳扭：螺栓定心、傳扭：螺栓 3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子2. 可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子 （3）長軸螺栓聯(lián)接）長軸螺栓聯(lián)接 低壓轉(zhuǎn)子低壓轉(zhuǎn)子 KY30定心、傳扭：端面圓弧齒定心、傳扭：端面圓弧齒3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子2. 可拆

10、卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子可拆卸的鼓盤式轉(zhuǎn)子 關(guān)鍵件：拉桿關(guān)鍵件：拉桿n 預(yù)緊力：拉桿在裝配時(shí)的拉緊力，用于保證壓氣機(jī)各預(yù)緊力：拉桿在裝配時(shí)的拉緊力，用于保證壓氣機(jī)各級(jí)件聯(lián)接的可靠性和整體剛度。級(jí)件聯(lián)接的可靠性和整體剛度。n影響因素影響因素n 計(jì)算截面的彎矩值計(jì)算截面的彎矩值n拉桿所在半徑大小拉桿所在半徑大小n轉(zhuǎn)子上的氣體軸向力轉(zhuǎn)子上的氣體軸向力n所選材料（應(yīng)與鼓筒、輪盤盡量一致）所選材料（應(yīng)與鼓筒、輪盤盡量一致）n裝配方法裝配方法n3.2.2總結(jié)：在制造技術(shù)和裝配工藝許可下，應(yīng)盡量選擇總結(jié)：在制造技術(shù)和裝配工藝許可下，應(yīng)盡量選擇零件數(shù)目少且不可拆卸的、整體式的或混合式的結(jié)構(gòu)方案。零件數(shù)目少且不可拆卸的、

11、整體式的或混合式的結(jié)構(gòu)方案。3. 混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子由若干大段組成；每一段由若干級(jí)焊接而成不可拆卸轉(zhuǎn)子；由若干大段組成；每一段由若干級(jí)焊接而成不可拆卸轉(zhuǎn)子；每一大段通過短螺栓聯(lián)接組成可拆卸轉(zhuǎn)子。每一大段通過短螺栓聯(lián)接組成可拆卸轉(zhuǎn)子?？梢苑侄问接貌煌牧现圃欤瑵M足壓氣機(jī)前后溫差大的需可以分段式用不同材料制造，滿足壓氣機(jī)前后溫差大的需求。求。目前，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子中，較多采用混合式轉(zhuǎn)子目前，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓轉(zhuǎn)子中，較多采用混合式轉(zhuǎn)子3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子3、 混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（1） 的低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的低壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子31AJI三大段，焊接或整體制造，三大段

12、，焊接或整體制造，再用短螺栓聯(lián)接再用短螺栓聯(lián)接3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子3、 混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（2） CFM56和和V2500的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子兩大段，短螺栓聯(lián)接兩大段，短螺栓聯(lián)接三大段，三大段，12級(jí)鈦合金焊接，級(jí)鈦合金焊接，49級(jí)不銹鋼焊接，與級(jí)不銹鋼焊接，與3級(jí)短螺級(jí)短螺栓聯(lián)接栓聯(lián)接3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式轉(zhuǎn)子3 、混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子、混合式的鼓盤轉(zhuǎn)子（3） 的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子的高壓壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子31AJI三大段，一段（三大段，一段（13級(jí)），二段（級(jí)），二段（46級(jí)），三段（級(jí)），三段（79級(jí)）級(jí)） 短螺栓短螺栓 長螺栓長螺栓3.2.2 鼓盤式轉(zhuǎn)子鼓盤式

13、轉(zhuǎn)子3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接 轉(zhuǎn)子葉片轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)造構(gòu)造：葉身：葉身+榫頭榫頭工作可靠性：工作可靠性：葉身本身和其與輪盤的聯(lián)接有足夠的強(qiáng)度、適葉身本身和其與輪盤的聯(lián)接有足夠的強(qiáng)度、適宜的剛性和較小的應(yīng)力集中。宜的剛性和較小的應(yīng)力集中。1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)、葉身的構(gòu)造特點(diǎn) （1）要求：）要求：n由適應(yīng)亞聲速和超聲速工作的葉片型面，按照一定的扭由適應(yīng)亞聲速和超聲速工作的葉片型面，按照一定的扭向規(guī)律及型面重心分布規(guī)律，沿著葉高重疊而成；向規(guī)律及型面重心分布規(guī)律，沿著葉高重疊而成；n為減輕重量，葉尖的弦長要比根部的短，厚度比根部的為減輕重量，葉尖

14、的弦長要比根部的短，厚度比根部的薄。薄。 3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)、葉身的構(gòu)造特點(diǎn) （2） 特點(diǎn)特點(diǎn)n 減震凸臺(tái)減震凸臺(tái)n 較長葉片為避免發(fā)生危險(xiǎn)共振或顫震在葉身中部的凸臺(tái)較長葉片為避免發(fā)生危險(xiǎn)共振或顫震在葉身中部的凸臺(tái)3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)、葉身的構(gòu)造特點(diǎn) （2） 特點(diǎn)特點(diǎn)n寬弦風(fēng)扇葉片（寬弦風(fēng)扇葉片（V2500）n優(yōu)點(diǎn)：沒有增重、減震特性好、葉柵通道優(yōu)點(diǎn)：沒有增重、減震特性好、葉柵通道 面積大、面積大、 喘振裕度寬、級(jí)效率高等喘振裕度

15、寬、級(jí)效率高等3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)、葉身的構(gòu)造特點(diǎn) （2） 特點(diǎn)特點(diǎn)n可控?cái)U(kuò)散葉型（亞音速的葉型設(shè)計(jì)中）可控?cái)U(kuò)散葉型（亞音速的葉型設(shè)計(jì)中）n對(duì)葉型表面速度分布進(jìn)行優(yōu)化，控制表面氣流擴(kuò)散，減少或消對(duì)葉型表面速度分布進(jìn)行優(yōu)化，控制表面氣流擴(kuò)散，減少或消除附面層分離、消弱可能出現(xiàn)的激波損失，增加壓氣機(jī)有效流除附面層分離、消弱可能出現(xiàn)的激波損失，增加壓氣機(jī)有效流通面積，提高壓氣機(jī)效率。通面積，提高壓氣機(jī)效率。3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接1、葉身的構(gòu)造特點(diǎn)、葉身的構(gòu)造

16、特點(diǎn) （2） 特點(diǎn)特點(diǎn)n端部過彎葉身的葉片端部過彎葉身的葉片n為了減少葉片兩端壁附面層所造成的損失，而將葉身（包括靜子葉為了減少葉片兩端壁附面層所造成的損失，而將葉身（包括靜子葉片）尖端和根部前、后緣特別地加以彎曲，提高壓氣機(jī)效率。片）尖端和根部前、后緣特別地加以彎曲，提高壓氣機(jī)效率。3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （1） 要求要求3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 a. 燕尾形榫頭燕尾形榫頭依靠槽側(cè)面定位、傳力依靠槽側(cè)面

17、定位、傳力榫頭和榫槽可以過渡配合、也可以小間隙配合榫頭和榫槽可以過渡配合、也可以小間隙配合l 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗振性好、承載弱、尺寸大（重）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗振性好、承載弱、尺寸大（重）3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 a. 燕尾形榫頭燕尾形榫頭平臺(tái)包容葉根型面，中間葉根，圓角過渡減小應(yīng)力平臺(tái)包容葉根型面，中間葉根，圓角過渡減小應(yīng)力3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 a. 燕尾形榫頭燕尾形榫頭槽向固定：防止在葉片槽向固

18、定：防止在葉片氣動(dòng)力和離心力的槽向氣動(dòng)力和離心力的槽向分力下沿槽向移動(dòng)，或分力下沿槽向移動(dòng)，或振動(dòng)脫落。振動(dòng)脫落。3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 a. 燕尾形榫頭燕尾形榫頭大流量比渦扇發(fā)動(dòng)大流量比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)：能單個(gè)拆除帶機(jī)：能單個(gè)拆除帶冠葉片的鎖緊結(jié)構(gòu)。冠葉片的鎖緊結(jié)構(gòu)。3.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 b. 銷釘式榫頭銷釘式榫頭簡(jiǎn)單，但是承簡(jiǎn)單，但是承載能力有限，載能力有限，尺寸和重量大尺寸和重量大3

19、.2 軸流式壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子3.2.3 工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接工作葉片及其與輪盤的聯(lián)接2、榫頭的構(gòu)造、榫頭的構(gòu)造 （2） 分類分類 c. 樅樹型榫頭樅樹型榫頭周向尺寸小，重量周向尺寸小，重量輕，能承受較大的輕，能承受較大的載荷，但是多靠榫載荷，但是多靠榫齒傳力，應(yīng)力集中齒傳力，應(yīng)力集中嚴(yán)重，工藝性差。嚴(yán)重，工藝性差。3.3 3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子軸流式壓氣機(jī)靜子組成：機(jī)匣和靜子葉片（整流器）組成：機(jī)匣和靜子葉片（整流器）3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣 1. 作用在機(jī)匣上的負(fù)荷作用在機(jī)匣上的負(fù)荷3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 對(duì)機(jī)匣的基本要求對(duì)機(jī)匣的基本要求3.3

20、軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 整流器機(jī)匣的分類整流器機(jī)匣的分類 整體式整體式 分半式分半式 分段式分段式 轉(zhuǎn)子可拆卸轉(zhuǎn)子可拆卸 轉(zhuǎn)子不可拆卸轉(zhuǎn)子不可拆卸 轉(zhuǎn)子不可拆卸轉(zhuǎn)子不可拆卸3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣3. 整流器機(jī)匣分類整流器機(jī)匣分類（1）分半式機(jī)匣）分半式機(jī)匣 WP6n裝配簡(jiǎn)單，容易選擇整流器和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方案裝配簡(jiǎn)單，容易選擇整流器和轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方案n結(jié)合面的連接、定位和密封結(jié)合面的連接、定位和密封安裝邊和螺栓聯(lián)接安裝邊和螺栓聯(lián)接n工作受熱時(shí)，機(jī)匣剛性不均工作受熱時(shí)，機(jī)匣剛性不均增加縱向加強(qiáng)肋和采用增加縱向加強(qiáng)肋和采用橫向加強(qiáng)肋橫向加強(qiáng)

21、肋n整流器機(jī)匣后段整流器機(jī)匣后段雙層機(jī)匣雙層機(jī)匣 CFM56前段為鈦合金鍛件機(jī)械加工；前段為鈦合金鍛件機(jī)械加工； 后段為雙層機(jī)匣后段為雙層機(jī)匣 3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 整流器機(jī)匣的方案整流器機(jī)匣的方案（1）分半式機(jī)匣）分半式機(jī)匣 CFM56 整流器機(jī)匣后段整流器機(jī)匣后段 雙層機(jī)匣（外匣為承力件）雙層機(jī)匣（外匣為承力件） 3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 整流器機(jī)匣的方案整流器機(jī)匣的方案（2）分段式機(jī)匣）分段式機(jī)匣解決周向剛性不均解決周向剛性不均3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 整流器機(jī)匣的方案整流器機(jī)

22、匣的方案（2）分段式機(jī)匣）分段式機(jī)匣n 機(jī)匣間的聯(lián)接、定機(jī)匣間的聯(lián)接、定位和密封位和密封安裝邊安裝邊和螺栓聯(lián)接和螺栓聯(lián)接3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣2. 整流器機(jī)匣的方案整流器機(jī)匣的方案（3）整體式機(jī)匣）整體式機(jī)匣3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.1 整流器機(jī)匣整流器機(jī)匣3. 整流器機(jī)匣的方案研究整流器機(jī)匣的方案研究 影響因素：轉(zhuǎn)子和整流器的方案影響因素：轉(zhuǎn)子和整流器的方案 機(jī)匣的材料和工藝機(jī)匣的材料和工藝機(jī)匣的鑄造工藝分：鑄造，板料焊接，鍛造后經(jīng)機(jī)械加工機(jī)匣的鑄造工藝分：鑄造，板料焊接，鍛造后經(jīng)機(jī)械加工近代發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣近代發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣n雙層機(jī)匣雙層機(jī)匣n包容機(jī)匣包容機(jī)匣

23、3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.2 整流器整流器 1. 葉片與機(jī)匣的固定方案葉片與機(jī)匣的固定方案（1） 整流葉片的榫頭固定整流葉片的榫頭固定 3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.2 整流器整流器 1. 葉片與機(jī)匣的固定方案葉片與機(jī)匣的固定方案（2） 直接固定法直接固定法n螺帽聯(lián)接螺帽聯(lián)接 wp6的整流葉片的整流葉片 用螺紋軸頸和矩形板直接用螺紋軸頸和矩形板直接裝在機(jī)匣內(nèi)壁環(huán)槽內(nèi)，用螺帽裝在機(jī)匣內(nèi)壁環(huán)槽內(nèi)，用螺帽擰緊。擰緊。n焊接固定焊接固定 WP13 的的1,3,4,5級(jí)除了級(jí)除了1級(jí)級(jí)空心整流葉片用螺帽聯(lián)接外，空心整流葉片用螺帽聯(lián)接外，均用焊接固定均用焊接固定3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.2

24、整流器整流器1. 葉片與機(jī)匣的固定方案葉片與機(jī)匣的固定方案（3） 間接固定間接固定 wp7發(fā)動(dòng)機(jī)第發(fā)動(dòng)機(jī)第2級(jí)整流器級(jí)整流器 3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.2 整流器整流器2. 整流器的支點(diǎn)方案整流器的支點(diǎn)方案雙支點(diǎn)：提高葉片自身的自震頻率，減少漏氣損失，提高壓氣機(jī)雙支點(diǎn)：提高葉片自身的自震頻率，減少漏氣損失，提高壓氣機(jī) 效率。效率。3.3 軸流式壓氣機(jī)靜子3.3.2 整流器整流器3. 整流器的方案總結(jié)整流器的方案總結(jié)3.4 壓氣機(jī)防喘系統(tǒng)3.4.1 壓氣機(jī)的喘振壓氣機(jī)的喘振n基元級(jí)基元級(jí)n攻角攻角n落后角落后角n失速失速：攻角過大時(shí)，氣流從葉背分離，導(dǎo)致壓氣機(jī)效率降：攻角過大時(shí)，氣流從葉背

25、分離，導(dǎo)致壓氣機(jī)效率降低、工作不穩(wěn)定、旋轉(zhuǎn)失速、喘振。低、工作不穩(wěn)定、旋轉(zhuǎn)失速、喘振。n旋轉(zhuǎn)失速旋轉(zhuǎn)失速：失速區(qū)向葉片旋轉(zhuǎn)相反方向移動(dòng)的現(xiàn)象。：失速區(qū)向葉片旋轉(zhuǎn)相反方向移動(dòng)的現(xiàn)象。n喘振喘振：在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下，壓氣機(jī)前面增壓級(jí)和后面增加級(jí)：在非設(shè)計(jì)狀態(tài)下，壓氣機(jī)前面增壓級(jí)和后面增加級(jí)不匹配，導(dǎo)致氣流的攻角變大，所產(chǎn)生的脈沖型的氣流分不匹配，導(dǎo)致氣流的攻角變大，所產(chǎn)生的脈沖型的氣流分離和堵塞。離和堵塞。3.4 壓氣機(jī)防喘系統(tǒng)n對(duì)于多級(jí)軸流式壓氣機(jī)，容易出現(xiàn)喘振的情況對(duì)于多級(jí)軸流式壓氣機(jī)，容易出現(xiàn)喘振的情況 在一定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，若出口反壓增大，使空氣流量降在一定轉(zhuǎn)速下工作時(shí)，若出口反壓增大，使空氣流量降低到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振。因?yàn)榭諝饬髁拷档蜁r(shí)，低到一定程度時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生共振。因?yàn)榭諝饬髁拷档蜁r(shí)，各級(jí)葉片上的氣流攻角增加，容易產(chǎn)生氣流分離和