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    兩棲接力渦輪發動機制造技術

    技術編號:15229376 閱讀:149 留言:0更新日期:2017-04-27 15:04
    本發明專利技術提供了一種兩棲接力渦輪發動機,包括發動機控制模塊,所述發動機控制模塊包括控制接口,所述控制接口能夠在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,兩棲接力渦輪發動機的渦輪葉片和燃燒室采用增材設計制造技術進行制造。本發明專利技術的有益效果是:本發明專利技術的兩棲燃氣渦輪,充分考慮發動機從航天飛行器上退役后的剩余價值,采用先進的技術和獨特的服務模式,能極大的增加燃氣渦輪的綜合壽命,降低發動機的綜合成本。

    Amphibious relay turbine engine

    The present invention provides an amphibious relay turbine engine, including engine control module, the engine control module comprises a control interface, the control interface can be switched in aeroengine control mode and the ground gas turbine, turbine blade amphibious relay turbine engine and combustion chamber by increasing material manufacturing design and manufacturing technology. The invention has the advantages that the amphibious gas turbine of the invention, considering the residual value of engine from the spacecraft after retirement, the use of advanced technology and unique service mode, can greatly increase the overall life of gas turbine engine, reduce the comprehensive cost of the.

    【技術實現步驟摘要】

    本專利技術涉及發動機
    ,尤其涉及兩棲接力渦輪發動機。
    技術介紹
    目前,全球沒有任何一款燃氣渦輪在設計之初就是針對航空(壽命前期)和地面(壽命后期)兩棲應用而開發的。當前幾乎所有的航空發動機在達到飛行設計使用壽命的上限后即退役報廢,對于一款投入了巨大人力物力研發制造的航空發動機來說著實是一種浪費。航空發動機的超高的技術要求使得其退役后往往還有較大的剩余壽命,經過診斷維修可進一步應用為地面燃氣輪機,如分布式電站、艦船動力,天然氣管道輸送壓縮機等。而將一款航空發動機成功改進為一型成功可靠,高效的燃氣輪機還是需要巨大的科研投入和較長的研發周期。
    技術實現思路
    本專利技術提供了一種兩棲接力渦輪發動機,包括發動機控制模塊,所述發動機控制模塊包括控制接口,所述控制接口能夠在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,兩棲接力渦輪發動機的渦輪葉片和燃燒室采用增材設計制造技術進行制造。作為本專利技術的進一步改進,該兩棲接力渦輪發動機設有固定的支撐點,以方便地面使用時的固定。作為本專利技術的進一步改進,增材設計制造技術包括采用基于球單元的亞表面細網結構設計。作為本專利技術的進一步改進,渦輪葉片采用基于空心球單元的增材設計與制造技術制造出高溫渦輪葉片。作為本專利技術的進一步改進,燃燒室的增材設計制造則將燃料與空氣的流道直接設計制作在燃燒室的腔體內。作為本專利技術的進一步改進,兩棲接力渦輪發動機的轉子支撐采用長壽命軸承技術。作為本專利技術的進一步改進,長壽命軸承技術包括采用磁懸浮軸承技術,保證轉子高速工作時,支撐部位與軸承之間是非接觸式的。作為本專利技術的進一步改進,該兩棲接力渦輪發動機的材料采用耐高溫耐腐蝕材料。作為本專利技術的進一步改進,該兩棲接力渦輪發動機設有安裝孔位和吊裝孔位。作為本專利技術的進一步改進,該兩棲接力渦輪發動機還包括監控模塊,所述監控模塊用于采集兩棲接力渦輪發動機的參數,且所述監控模塊用于與云端進行數據通信。本專利技術的有益效果是:本專利技術的兩棲燃氣渦輪,充分考慮發動機從航天飛行器上退役后的剩余價值,采用先進的技術和獨特的服務模式,能極大的增加燃氣渦輪的綜合壽命,降低發動機的綜合成本。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖。具體實施方式如圖1所示,本專利技術公開了一種兩棲接力渦輪發動機,包括發動機控制模塊,所述發動機控制模塊包括控制接口,所述控制接口能夠在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,兩棲接力渦輪發動機的渦輪葉片和燃燒室采用增材設計制造技術進行制造。控制模塊采用開放式的模塊化、標準化、系列化、數字化設計。模塊化、標準化、系列化、數字化的控制模塊可方便地在航空發動機控制模式和地面燃氣輪機控制模式間切換,無需進行額外的改裝。控制模塊具體包括為油門控制等備份一套模塊化、標準化、數字化的控制接口,可方便地在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,無需改裝就可滿足發動機航天和地面應用的控制要求。模塊化主要是將速度傳感和油路控制、潤滑監控、壓力和溫度傳感控制等部分進行模塊化設計;標準化主要是將所有跟控制模式切換相關的軟、硬件接口按國際標準備份,方面模式更換時可快速切換;系列化主要是控制部分的芯片、可控參數的范圍、控制界面的語言等都是系列可選的;數字化主要是所有控制模塊的輸入輸出均是數字化的。該兩棲接力渦輪發動機設有固定的支撐點,以方便地面使用時的固定,充分考慮飛機和地面固定的條件的巨大的不同之處,所以這種預留的固定的支撐點也是尤其重要。增材設計制造技術包括采用基于球單元的亞表面細網結構設計,徹底解決當前航空發動機熱端部件制造難度大、散熱困難的問題。渦輪葉片不再需要運用傳統的復雜成型工藝,渦輪葉片采用基于空心球單元的增材設計與制造技術制造出質量更輕、強度更好的高溫渦輪葉片。燃燒室的增材設計制造則將燃料與空氣的流道直接設計制作在燃燒室的腔體內,燃料供應和冷卻散熱聯動工作,無需增加額外的冷卻和散熱模塊。兩棲接力渦輪發動機的轉子支撐采用長壽命軸承技術。長壽命軸承技術包括采用磁懸浮軸承技術,保證轉子高速工作時,支撐部位與軸承之間是非接觸式的,克服了傳統球軸承和滾珠軸承在承受載荷時只能點接觸或線接觸的特點。該兩棲接力渦輪發動機的材料采用耐高溫耐腐蝕材料,不僅能面對燃燒室的高溫高壓,還能應對退役后在艦船等高鹽度環境使用時的腐蝕問題。本專利技術在發動機的設計之初就充分考慮其從航天飛行器上退役后應用成地面燃氣輪機的可能性,具體可應用在包括但不限于分布式電站、艦船動力及天然氣管道輸送壓氣機等方面。本專利技術在結構上采用快捷的管道更換技術,使燃料可在航空煤油和天然氣間快速轉換。在服務方式上,本專利技術的兩棲接力渦輪發動機以租賃的方式先后服務于航空航天和地面裝備,健康狀況和運行情況始終處于云端的監測狀態中,用戶只管使用,兩棲接力渦輪發動機的運行狀況監測和維護修理全程不需用戶參與。本專利技術的兩棲接力渦輪發動機服役前期作為航空發動機發揮作用,等在航空方面服役結束退回地面后,則可以方便的更換為動力渦輪輸出動力。本專利技術的兩棲接力渦輪發動機在結構上包括但不限于渦軸和渦槳發動機的結構形式。本專利技術的多功能燃燒系統,只需進行油路管道的更換以及其他一些輕微的改裝就可適用多種常見燃料。本專利技術的兩棲接力渦輪發動機全程處于云端監控狀態下,所有運行數據和各部件的剩余壽命始終有據可查。本專利技術的目的在于改變航空發動機退役即報廢的現狀,開發一款兩棲接力渦輪發動機,充分的發揮發動機從航天飛行器上退役后的剩余價值。該兩棲燃氣渦輪在設計之初就充分考慮發動機從航天飛行器上退役之后改裝為燃氣輪機在地面以及艦船上繼續使用的可能,在一些部位采用可兼容航空發動機與燃氣輪機的器件,一些部位預留可更換的接口,一些部件采用增彩設計制造技術,一些部件可在多種使用模式下通用。本專利技術設計的可更換式渦輪在兩棲燃氣渦輪服役的前期作為普通的渦輪發揮作用,等到其作為航空發動機服役結束退回地面服務時則可以方便的更換為動力渦輪輸出軸向動力。本專利技術采用可切換的管路系統,實現多功能(多種燃料)燃燒。該兩棲接力渦輪發動機設有安裝孔位和吊裝孔位,安裝孔位用于該兩棲接力渦輪發動機安裝在指定位置,吊裝孔位用于吊裝該兩棲接力渦輪發動機時使用。該兩棲接力渦輪發動機還包括監控模塊,所述監控模塊用于采集兩棲接力渦輪發動機的采數,且所述監控模塊用于與云端進行數據通信。本專利技術的兩棲燃氣渦輪,充分考慮發動機從航天飛行器上退役后的剩余價值,采用先進的技術和獨特的服務模式,能極大的增加燃氣渦輪的綜合壽命,降低發動機的綜合成本。以上內容是結合具體的優選實施方式對本專利技術所作的進一步詳細說明,不能認定本專利技術的具體實施只局限于這些說明。對于本專利技術所屬
    的普通技術人員來說,在不脫離本專利技術構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本專利技術的保護范圍。本文檔來自技高網
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    【技術保護點】
    一種兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,包括發動機控制模塊,所述發動機控制模塊包括控制接口,所述控制接口能夠在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,兩棲接力渦輪發動機的渦輪葉片和燃燒室采用增材設計制造技術進行制造。

    【技術特征摘要】
    1.一種兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,包括發動機控制模塊,所述發動機控制模塊包括控制接口,所述控制接口能夠在航空發動機和地面燃氣輪機控制模式間進行切換,兩棲接力渦輪發動機的渦輪葉片和燃燒室采用增材設計制造技術進行制造。2.根據權利要求1所述的兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,該兩棲接力渦輪發動機設有固定的支撐點,以方便地面使用時的固定。3.根據權利要求1所述的兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,增材設計制造技術包括采用基于球單元的亞表面細網結構設計。4.根據權利要求1所述的兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,渦輪葉片采用基于空心球單元的增材設計與制造技術制造出高溫渦輪葉片。5.根據權利要求1所述的兩棲接力渦輪發動機,其特征在于,燃燒室的增材設計制造則將燃料與空氣的流道直接設計制作在燃燒室...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:韓品連張坤沈悰
    申請(專利權)人:南方科技大學
    類型:發明
    國別省市:廣東;44

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