轴流式压气机静子

整流器机匣是发动机的主要承力壳体之一，又是气流通道的外壁。因此，对机匣结构设计的基本要求是：

（1）在重量轻的条件下，具有足够的强度，可靠承受各种负荷；

（2）具有足够的刚度，保证在各种载荷作用下，机匣的径向变形和横向变形在允许范围之内；

（3）保证各段机匣之间的同心和机匣与转子的同心；

（4）具有包容性，保证在叶片折断或轮盘破裂不被击穿；

（5）采取措施减少漏气损失和与转子之间的径向间隙，提高压气机效率；

（6）装配方便，工艺性好。还要维修性好，并具有可检测性 。

整流器安装在机匣内，位于两级转子之间，所以整流器的方案与压气机转子和机匣的方案有着密切的联系。在铸、锻的分半式机匣内广泛采用直接固定的方案；在板料焊接的整体式和分段式机匣内多采用间接固定的方案。

整流器机匣的方案与压气机的拆装(即与转子和整流器的方案)、机匣的材料和制造方法有着密切关系。

（1）整体式

（2）分半式

（3）分段式

轴流式压气机由转子和静子组成。

静子是静子组合件的总称，是压气机中不旋转的部分，包括机匣和静子叶片组件。在单转子涡喷发动机中，压气机机匣由进气装置、整流器机匣和扩压器机匣组成。在双转子压气机中，在风扇和压气机之间还有一个分流机匣，将内、外涵道的气流分开;在高、低压压气机之间有一个中介机匣，将气流由低压压气机顺利引入高压压气机 。

在铸造的分半式机匣内，由于机匣壁较厚，整流叶片可用各种形式的榫头直接固定在机匣内壁机械加工的特形环槽内。在有些发动机上，整流叶片的榫头做成燕尾或III形。

在斯贝发动机压气机整流叶片上，外端加工成T形榫头，插入机匣内壁的T形环槽内。T形榫头在安装后要采取止动措施，以免整流环在周向气体力作用下移动。

WF6发动机的整流叶片是用螺纹轴颈和矩形板直接装在机匣内壁的环槽内，并用螺帽拧紧。采用矩形板可以减小对机匣壁厚的要求，加工也方便一些。为了提高叶片的刚性，在叶片内端有圆柱销用卡圈夹紧，卡圈的内表面可作为蓖齿密封的封严环。为了保证工作时整流叶片在各种载荷作用下可靠地定位和传力，螺帽拧紧后还要打上保险，现在则采用自锁螺帽。

整流叶片还可以通过焊接直接与机匣联接。

WP7发动机压气机的板料焊接机匣，除第2级外，其余各级整流叶片都是采用直接固定的方案。1，3，4，5级整流叶片，除第1级5片空心整流叶片与机匣用螺帽连接外，其余叶片外端借矩形安装板，用点焊或连续点焊与机匣联接 。

在目前大多数整体式机匣和分段式机匣内，整流叶片广泛采用间接固定的方案。即整流叶片安装在专门的整环或半环内、组成整流器或整流器半环，然后固定在机匣内。

由于装配上的需要，WP7发动机第2级整流器采用间接固定方案。整流叶片2点焊在一个专门的外环上，以圆柱面定心，借外环上专门的安装边，用螺栓与第1级机匣和第3级机匣联接在一起 。

（1）直接固定的方案结构简单，拆装方便，因而在不少发动机上采用，但是机匣加工复杂，连接处有各种形式的沟槽和孔洞，对机匣壁有所削弱，且轧制的无榫头叶片和一般板料机匣无法采用。

（2）焊接联接方案机械加工量少，对机匣壁也不削弱，适用于薄壁机匣。在板制的外环上，整流叶片的固定广泛采用这种方案。但是对焊接质量要求高，因而在工艺和结构上采取了相应的措施:选用焊接技术易掌握的、焊接变形小的点焊或连续点焊；焊件的材料和厚度基本一致；机厘分段多，焊接较方便，并能满足装配的要求。所以这种方案的采用是有条件限制的 。

这种方案设计不仅要考虑到叶片在外环上的固定，还要考虑到整流器与机匣的联接 。

轴流式压气机由转子和静子组成。转子是一个高速旋转对气流做功的组合件。在双转子涡喷发动机中，压气机又分为低压转子和高压转子；在双转子涡扇发动机中，低压转子就是风扇转子，或者是风扇转子和低压压气机转子的组合。压气机转子一般是简支的，也有些是悬臂支承，或部分轮盘外伸 。

虽然转子结构方案是多种多样、千变万化的，但是作为高速旋转的承力件，转子结构设计所需要解决的基本矛盾是：在考虑到尺寸小、重量轻、结构简单、工艺性好的前提下，转子零、组件及其连接处应保证可靠的承受载荷和传力(对结构设计起决定作用的负荷是叶片和转子的离心力、弯矩和扭矩)，具有良好的定心和平衡性、足够的刚性。这些就是压气机转子方案设计所应遵循的基本原则，也是分析各种转子方案的纲 。

压气机转子的基本型式有三种：鼓式、盘式和鼓盘式。

（1）鼓式转子的基本构件是一圆柱形、橄榄形或圆锥形鼓筒(视气流通道形式而定)，借安装边和螺栓与前、后半轴联接。在鼓筒外表面加工有环槽或纵槽，用来安装转子叶片。作用在转子上的主要负荷(叶片和鼓筒的离心力、弯矩和扭矩)由鼓筒承受和传递。鼓式转子的优点是抗弯刚性好、结构简单，但是承受离心载荷能力差，故只能在圆周速度较低(不大于180~200m/s)的条件下使用。如早期的压气机、现代大流量比涡扇发动机的低压转子上。民用斯贝发动机低压压气机转子为鼓式转子。

（2）盘式转子由一根轴和若干个轮盘组成，用轴将各级轮盘联成一体。盘缘有不同形式的榫槽用来安装转子叶片。盘心加工成不同的形式，即用不同的方法在共同的轴上定心和传扭。转子叶片和轮盘的离心力由轮盘承受，转子的抗弯刚性由轴保证。盘式转子的优点是承受离心载荷能力强，但是抗弯刚性差。为了提高转子的抗弯刚性，在盘式转子中，盘缘间增添了定距环，并将轴的直径加粗，称为加强的盘式转子。

（3）鼓盘式转子由若干个轮盘，鼓筒和前、后半轴组成。盘缘有不同形式的榫槽用来安装转子叶片。级间联接可采用焊接、径向销钉、轴向螺栓或拉杆。转子叶片、轮盘和鼓筒的离心力由轮盘和鼓筒共同承受，扭矩经鼓筒逐级传给轮盘和转子叶片，转子的横向刚性由鼓筒和连接件保证。

在有些情况下，加强的盘式转子和鼓盘式转子不易区分。区分的方法在于辨别转子的传扭方式。鼓盘式转子靠鼓筒传扭，而加强的盘式转子主要靠轴来传扭，定距环的主要作用是提高转子的刚性和传递轴向力 。