【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構及其造型方法，屬于航空發動機領域。
技術介紹
1、航空發動機的渦輪導向器是由外環、內環和導向葉片組成的，導向葉片在內外環之間。現有的某型號小型渦輪發動機，其渦輪導向器與火焰筒排氣導管、渦輪軸軸套之間是通過分別加工再焊接的方式連接在一起的，由于要保證燃燒室中的燃燒后氣體全部經過導向器后再通過渦輪對外做功，所以連接處需要有良好的密封性，防止燃燒后氣體外泄，因此在裝配過程中需要使用密封焊接技術，這種焊接技術對焊接設備和環境都有很高的要求，在焊接過程中還需要消除加熱處理時產生的熱應力，控制零件的變形程度，即使這樣，在高溫受力的惡劣工作環境下，部分焊接處還是容易最先出現裂紋等故障；在該型號小型渦輪發動機中，為了將渦輪導向器和渦輪軸軸套連接在一起，導向器的內孔端還進行了折彎處理，使其能夠與軸套貼合，從而進行焊接操作，這樣的設計使得折彎處出現了較大的彎角，產生了應力集中的不良現象，也容易提前損壞。由此，提出了一種針對小型軸流渦輪導向器與機匣一體化的造型方法。
技術實現思路
1、本專利技術提出了一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構及其造型方法，以解決現有小型渦輪發動機中，渦輪導向器與火焰筒排氣導管、渦輪軸軸套通過分別加工再焊接的方式連接，對焊接設備和環境要求高，且在高溫受力環境下部分焊接處易出現裂紋等故障；同時為連接軸套，導向器內孔端折彎處理產生較大彎角，導致應力集中易提前損壞的問題。
2、一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構，小
3、所述前安裝邊、火焰筒排氣導管、導向器外環和渦輪轉子機匣為一體成型。
4、進一步的，所述前安裝邊上周向布置有前安裝邊螺栓孔，所述前安裝邊螺栓孔設有多個，均為徑向開孔。
5、進一步的，在所述導向器外環與所述渦輪轉子機匣上布置有機匣加強肋，所述機匣加強肋設置有多個。
6、進一步的，所述火焰筒排氣導管上還設置有蒸發管入口。
7、進一步的，所述導向器葉片垂直于與所述導向器外環和導向器內環的連接點所在的切線。
8、進一步的，所述導向器內環向下逐漸收束為圓柱形軸孔。
9、一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化造型方法，基于上述的一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構，所述小型軸流渦輪導向器與機匣一體化造型方法包括以下步驟、
10、s1、采集一體化機匣所需的設計參數；
11、s2、基于s1的參數確定火焰筒排氣導管的尺寸參數；
12、s3、基于s1的參數確定導向器的尺寸參數；
13、s4、基于s1的參數確定導向器內支撐的尺寸參數；
14、s5、基于s1的參數確定渦輪轉子機匣段的尺寸參數。
15、進一步的，在s1中，包括以下步驟、
16、s11、采集燃燒室火焰筒補燃區的尺寸參數；
17、s12、采集蒸發管的尺寸和位置參數；
18、s13、采集渦輪軸軸套的尺寸參數；
19、s14、采集渦輪軸軸套導向器安裝端的尺寸參數；
20、s15、采集渦輪軸的尺寸參數；
21、s16、采集火焰筒出口氣體參數，根據氣動計算出渦輪通道的最佳尺寸；
22、在s2中，包括以下步驟、
23、s21、確定火焰筒排氣導管上前安裝邊的外徑；
24、s22、確定火焰筒排氣導管的圓錐曲面大圓端的內外徑；
25、s23、確定所述火焰筒排氣導管的收縮形狀；
26、s24、確定所述火焰筒排氣導管上蒸發管入口的尺寸和位置參數；
27、在s3中，包括以下步驟、
28、s31、確定導向器外環的內外徑；
29、s32、確定導向器外環上機匣加強肋的尺寸參數；
30、s33、確定導向器葉片的氣動力學參數和導向器內環的曲面形狀與軸向長度；
31、s34、確定導向器內環的壁厚；
32、在s4中，包括以下步驟、
33、s41、確定導向器內支撐的內支撐環角度、壁厚、軸向長度；
34、s42、確定導向器內支撐上圓柱形軸孔的直徑；
35、s43、確定導向器內支撐上軸套安裝邊的最大直徑以及內部通孔的直徑；
36、在s5中，包括以下步驟、
37、s51、確定渦輪轉子機匣段的內外徑；
38、s52、確定所述渦輪轉子機匣段的軸向長度；
39、s53、確定所述渦輪轉子機匣段上機匣加強肋的尺寸參數。
40、一種存儲介質，該存儲介質上儲存有計算機程序，所述計算機程序被處理器執行時實現上述的一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化造型方法。
41、一種計算機設備，包括：存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，所述處理器執行所述程序，以實現上述的一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化造型方法。
42、本專利技術的有益效果：本專利技術的一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構及其造型方法，針對現有技術中渦輪導向器與火焰筒排氣導管、渦輪軸軸套焊接連接存在的對設備和環境要求高以及焊接處易出現裂紋等問題，本專利技術采用一體化造型方法避免了這些焊接問題，提高了連接的可靠性和穩定性。同時，針對現有技術中導向器內孔端折彎處理導致應力集中易提前損壞的問題，本專利技術重新設計連接方式，一體化結構和造型方法解決了因預留焊接面導致的應力集中現象，提高了部件的使用壽命和可靠性。此外，本專利技術能夠對小型軸流渦輪導向器與機匣進行一體化造型，滿足了一體化設計要求，有利于航空發動機整體結構的優化和性能提升。
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1.一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構，其特征在于，包括：前安裝邊(1)、火焰筒排氣導管(2)、導向器外環(3)、渦輪轉子機匣(4)、導向器葉片(6)、導向器內環(7)、導向器內支撐(8)、軸套安裝邊(9)和軸套安裝邊螺栓孔(13)，所述前安裝邊(1)與火焰筒排氣導管(2)呈階梯狀連接，所述火焰筒排氣導管(2)和導向器外環(3)呈階梯狀連接，所述導向器外環(3)與渦輪轉子機匣(4)連接，所述導向器外環(3)與導向器葉片(6)連接，所述導向器葉片(6)與導向器內環(7)的外周面連接，所述導向器內支撐(8)與所述導向器內環(7)的內周面連接，所述導向器內支撐(8)上設置有軸套安裝邊(9)，所述軸套安裝邊(9)端面上周向布置有軸套安裝邊螺栓孔(13)，所述軸套安裝邊螺栓孔(13)設有多個，均為軸向開孔，所述軸套安裝邊(9)通過軸套安裝邊螺栓孔(13)內的螺栓與渦輪軸軸套固定連接，
2.根據權利要求1所述的一種小型軸流渦輪導向器與機匣一體化結構，其特征在于，所述前安裝邊(1)上周向布置有前安裝邊螺栓孔(12)，所述前安裝邊螺栓孔(12)設有多個，均為徑向開孔。
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