CN212716910U - 一种涡轮喷气发动机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于涡轮喷气发动机技术领域，特指一种涡轮喷气发动机，包括有壳体、压气机、涡轮以及燃烧室，压气机与涡轮上均具有中心转轴，所述压气机的中心转轴与涡轮的中心转轴不同步转动，所述壳体内设置有电动机，电动机的输出轴与压气机的中心转轴联动、且由电动机驱动压气机的中心转轴转动，电动机与控制总成电性连接，由控制总成控制电动机的输出转速大小。本实用新型相比现有技术，将压气机的中心转轴与涡轮的中心转轴传动分离，由电动机直接带动压气机的中心转轴旋转，并通过控制总成控制电动机的输出转速、进而实现对涡轮喷气发动机的进气量控制，使得涡轮喷气发动机在启动阶段能够具备充足的进气量，以提高其启动速率。
Description
技术领域：
本实用新型属于涡轮喷气发动机技术领域，特指一种涡轮喷气发动机。
背景技术：
涡轮喷气发动机作为航空飞行器的发动机，其利用大量气体向后推动以达到推进航空飞行器的目的，现有涡轮喷气发动机的工作原理为：空气通过发动机前面的进气道进入、由压气机将大量的空气压缩后再经过燃烧室，燃烧室内喷油的同时点燃混合气体，使得压缩的空气迅速膨胀，最后从后面的出气道排出，其依靠出气道向外喷气的反作用力推动飞机前进；同时，向外喷出的气体在出气道经涡轮时可带动涡轮旋转，涡轮通过中间的轴将动力再传给前面的压气机，使得压气机旋转再进一步吸入大量的空气。
由此可见，涡轮喷气发动机的进气量主要由压气机的旋转速度决定，而压气机的旋转受到涡轮的限制，即无法人为主动调节涡轮喷气发动机的进气量，导致涡轮喷气发动机启动较为缓慢。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种压气机的旋转不受到涡轮限制、并能够主动调节压气机的旋转速度的涡轮喷气发动机。
本实用新型是这样实现的：
一种涡轮喷气发动机，包括有壳体、设置在壳体的进气道上的压气机、设置在壳体的出气道上的涡轮、以及设置在壳体的进气道与出气道之间的燃烧室，压气机与涡轮上均具有中心转轴，所述压气机的中心转轴与涡轮的中心转轴不同步转动，所述壳体内设置有电动机，电动机的输出轴与压气机的中心转轴联动、且由电动机驱动压气机的中心转轴转动，电动机与控制总成电性连接，由控制总成控制电动机的输出转速大小。
在上述的一种涡轮喷气发动机中，所述壳体内设置有发电机，发电机的输入轴与涡轮的中心转轴联动、且由涡轮的中心转轴带动发电机的输入轴转动，发电机电性连接有为电动机以及控制总成提供电量的蓄电装置。
在上述的一种涡轮喷气发动机中，所述燃烧室或出气道上设置有检测燃烧室靠近出气道的一侧或出气道上的氧气含量的氧传感器，氧传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据氧传感器的信号控制电动机的输出转速大小。
在上述的一种涡轮喷气发动机中，所述燃烧室或出气道上设置有检测燃烧室靠近出气道的一侧或出气道上的一氧化碳含量的一氧化碳传感器，一氧化碳传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据一氧化碳传感器的信号控制电动机的输出转速大小。
在上述的一种涡轮喷气发动机中，所述燃烧室内设置有喷油嘴，喷油嘴的进油端与燃油泵的出油端连通，燃油泵的进油端与外界油腔连通，所述控制总成与燃油泵电性连接，由控制总成控制燃油泵的启或停。
在上述的一种涡轮喷气发动机中，所述燃烧室上设置有检测燃烧室内压力大小的压力传感器，压力传感器与控制总成电性连接，由控制总成根据压力传感器的信号控制燃油泵的启或停、电动机的输出转速大小。
本实用新型相比现有技术突出的优点是：
1、本实用新型相比现有技术，将压气机的中心转轴与涡轮的中心转轴传动分离，由电动机直接带动压气机的中心转轴旋转，并通过控制总成控制电动机的输出转速、进而实现对涡轮喷气发动机的进气量控制，使得涡轮喷气发动机在启动阶段能够具备充足的进气量，以提高其启动速率；
2、本实用新型涡轮带动发电机进行发电、并将其产生的电量储蓄在蓄电装置内，为电动机以及控制总成提供电量，有效提高能源的利用率。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的电性控制流程示意图。
图中：1、壳体；2、进气道；3、压气机；4、出气道；5、涡轮；6、燃烧室；7、电动机；8、控制总成；9、发电机；10、蓄电装置；11、氧传感器；12、一氧化碳传感器；13、燃油泵；14、压力传感器。
具体实施方式：
下面以具体实施例对本实用新型作进一步描述，参见图1—2：
一种涡轮喷气发动机，包括有壳体1、设置在壳体1的进气道2上的压气机3、设置在壳体1的出气道4上的涡轮5、以及设置在壳体1的进气道2与出气道4之间的燃烧室6，压气机3与涡轮5上均具有中心转轴，所述压气机3的中心转轴与涡轮5的中心转轴不同步转动，所述壳体1内设置有电动机7，电动机7的输出轴与压气机3的中心转轴联动、且由电动机7驱动压气机3的中心转轴转动，电动机7与控制总成8电性连接，由控制总成8控制电动机7的输出转速大小。
本实用新型相比现有技术，将压气机3的中心转轴与涡轮5的中心转轴传动分离，由电动机7直接带动压气机3的中心转轴旋转，并通过控制总成8控制电动机7的输出转速、进而实现对涡轮喷气发动机的进气量控制，使得涡轮喷气发动机在启动阶段能够具备充足的进气量，以提高其启动速率。
更进一步，为了提高能源的利用率，所述壳体1内设置有发电机9，发电机9的输入轴与涡轮5的中心转轴联动、且由涡轮5的中心转轴带动发电机9 的输入轴转动，发电机9电性连接有为电动机7以及控制总成8提供电量的蓄电装置10。即借助涡轮5的旋转带动发电机9进行发电、并将其产生的电量储蓄在蓄电装置10内，为电动机7以及控制总成8提供电量。其中，蓄电装置10 即为现有技术中的蓄电池组。
为了使得涡轮喷气发动机具备高效的燃烧效率，能够为航天飞行器提供强有力的推动动力，所述出气道4上设置有检测出气道4上的氧气含量的氧传感器11，氧传感器11与控制总成8电性连接，由控制总成8根据氧传感器11的信号控制电动机7的输出转速大小。同时，所述出气道4上设置有检测出气道4 上的一氧化碳含量的一氧化碳传感器12，一氧化碳传感器12与控制总成8电性连接，由控制总成8根据一氧化碳传感器12的信号控制电动机7的输出转速大小。其借助氧传感器11与一氧化碳传感器12分别检测氧气含量与一氧化碳含量，即可得知燃烧室6内的燃烧效率情况，从而再通过控制总成8控制压气机3 的输出转速、以增加或减少涡轮喷气发动机的进气量，使得燃烧室6内的燃烧效率保持最佳范围。
与此同时，为了能够有效控制燃烧室6内的喷油量，所述燃烧室6内设置有喷油嘴，喷油嘴的进油端与燃油泵13的出油端连通，燃油泵13的进油端与外界油腔连通，所述控制总成8与燃油泵13电性连接，由控制总成8控制燃油泵13的启或停。
并且，为了能够根据燃烧室6内的燃烧压力以控制发动机的喷油量与进气量，进一步提高涡轮喷气发动机的工作性能，所述燃烧室6上设置有检测燃烧室6内压力大小的压力传感器14，压力传感器14与控制总成8电性连接，由控制总成8根据压力传感器14的信号控制燃油泵13的启或停、电动机7的输出转速大小。
上述实施例仅为本实用新型的较佳实施例之一，并非以此限制本实用新型的实施范围，故：凡依本实用新型的形状、结构、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种涡轮喷气发动机，包括有壳体(1)、设置在壳体(1)的进气道(2)上的压气机(3)、设置在壳体(1)的出气道(4)上的涡轮(5)、以及设置在壳体(1)的进气道(2)与出气道(4)之间的燃烧室(6)，压气机(3)与涡轮(5)上均具有中心转轴，其特征在于：所述压气机(3)的中心转轴与涡轮(5)的中心转轴不同步转动，所述壳体(1)内设置有电动机(7)，电动机(7)的输出轴与压气机(3)的中心转轴联动、且由电动机(7)驱动压气机(3)的中心转轴转动，电动机(7)与控制总成(8)电性连接，由控制总成(8)控制电动机(7)的输出转速大小。
2.根据权利要求1所述的一种涡轮喷气发动机，其特征在于：所述壳体(1)内设置有发电机(9)，发电机(9)的输入轴与涡轮(5)的中心转轴联动、且由涡轮(5)的中心转轴带动发电机(9)的输入轴转动，发电机(9)电性连接有为电动机(7)以及控制总成(8)提供电量的蓄电装置(10)。
3.根据权利要求1或2所述的一种涡轮喷气发动机，其特征在于：所述燃烧室(6)或出气道(4)上设置有检测燃烧室(6)靠近出气道(4)的一侧或出气道(4)上的氧气含量的氧传感器(11)，氧传感器(11)与控制总成(8)电性连接，由控制总成(8)根据氧传感器(11)的信号控制电动机(7)的输出转速大小。
4.根据权利要求1或2所述的一种涡轮喷气发动机，其特征在于：所述燃烧室(6)或出气道(4)上设置有检测燃烧室(6)靠近出气道(4)的一侧或出气道(4)上的一氧化碳含量的一氧化碳传感器(12)，一氧化碳传感器(12)与控制总成(8)电性连接，由控制总成(8)根据一氧化碳传感器(12)的信号控制电动机(7)的输出转速大小。
5.根据权利要求1或2所述的一种涡轮喷气发动机，其特征在于：所述燃烧室(6)内设置有喷油嘴，喷油嘴的进油端与燃油泵(13)的出油端连通，燃油泵(13)的进油端与外界油腔连通，所述控制总成(8)与燃油泵(13)电性连接，由控制总成(8)控制燃油泵(13)的启或停。
6.根据权利要求5所述的一种涡轮喷气发动机，其特征在于：所述燃烧室(6)上设置有检测燃烧室(6)内压力大小的压力传感器(14)，压力传感器(14)与控制总成(8)电性连接，由控制总成(8)根据压力传感器(14)的信号控制燃油泵(13)的启或停、电动机(7)的输出转速大小。
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Family Applications (1)
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| CN202021496401.8U Active CN212716910U (zh) | 2020-07-25 | 2020-07-25 | 一种涡轮喷气发动机 |
Country Status (1)
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2020
- 2020-07-25 CN CN202021496401.8U patent/CN212716910U/zh active Active
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