[發明專利]低壓渦輪機

有效

• 申請號: 201080023186.2
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN102449266A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 奧利維耶·貝爾蒙蒂;格雷戈里·尼古拉斯·杰拉德·吉蘭特
• 申請（專利權）人: 斯奈克瑪
• 主分類號: F01D5/02
• 分類號: F01D5/02;F01D5/06
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 萬學堂;桑麗茹

技術領域

本發明涉及用于渦輪機組的低壓渦輪機，所述渦輪機具有通過傳動錐體與渦輪軸相連接的裝有葉片的圓盤，該傳動椎體用于軸向定位渦輪圓盤、傳遞傳動扭矩以及支撐多種密封元件。

背景技術

所述渦輪圓盤通過齒樣環形凸緣緊固在所述傳動錐體上，所述齒樣環形凸緣分別位于所述渦輪圓盤的內周緣以及所述傳動錐體的外周緣上，并且所述齒樣環形凸緣包括交替的凹陷部分和實心部分，所述凹陷部分用于減輕重量，而所述實心部分具有用于穿過緊固元件(諸如螺栓)的小孔。

通常地，所述齒樣凸緣的實心部分通過凸形連接片加以限定，該凸形連接片通過凹形連接片分別與渦輪圓盤的內周緣或傳動錐體的外周緣相連接。

在所述渦輪機組運轉過程中，傳動轉矩通過傳動錐體從所述渦輪圓盤傳遞到所述渦輪軸，這使得應力被集中在所述齒樣凸緣的實心部分的底部，從而導致這些實心部分被折斷的風險，所述齒樣凸緣的每一個實心部分一側的應力為牽引應力，而另外一側的應力為壓縮應力。

發明內容

本發明的一個特別目的是為了避免現有技術中的缺陷。

為此目的，本發明提出一種用于渦輪機組的低壓渦輪機，所述渦輪機包括通過傳動錐體與渦輪軸相連接的裝有葉片的圓盤，所述裝有葉片的圓盤以及傳動錐體分別在其內周緣和外周緣處包括有齒樣環形凸緣，每個齒樣環形凸緣通過交替的實心部分和凹陷部分得以形成，所述實心部分包括用于穿過緊固元件的小孔，所述渦輪機的特征在于：如上所述的凸緣每一個實心部分通過兩個不對稱的凹形連接片分別連接所述圓盤或傳動錐體的周緣。

所述凸緣實心部分連接的不對稱性能夠使得運轉過程中承受應力最大的那些凸緣區域得以被加強，從而使得凸緣的每一個實心部分任一側上的應力得以平衡，由此限制其發生形變并延長使用壽命。

在本發明的一個有益的實施方式中，用于將凸緣實心部分連接到圓盤或傳動錐體的周緣上的兩個凹形連接片的曲率半徑不相同，對于傳動錐體而言，相對于旋轉方向設置于前方的凹形連接片的曲率半徑小于另外一個連接片的曲率半徑，對于渦輪圓盤而言，這種布置被倒轉過來。

在一個實施方式中，所述相對于旋轉方向設置于前方的凹形連接片的曲率半徑比齒樣凸緣實心部分的另外一個凹形連接片的曲率半徑小2到2.8倍。

本發明還提供一種用于渦輪機組的低壓渦輪機圓盤，如上所述，所述圓盤特征在于：其包括齒樣環形凸緣，其實心部分通過兩個不對稱且具有不同曲率半徑的凹形連接片連接到所述圓盤的周緣。

本發明還提供一種渦輪機組傳動錐體，如上所述，所述傳動錐體包括具有實心部分的齒樣環形凸緣，所述實心部分通過不對稱且具有不同曲率半徑的凹形連接片連接到所述傳動錐體的周緣。

本發明也提供了一種渦輪機組，其特征在于所述渦輪機組包括如上文中所描述的低壓渦輪機。

通過閱讀下文中的描述，可以更清楚地理解本發明，而本發明的其它特征、細節以及優點也呈現得更加清晰，所述描述是通過比照參考說明書附圖的實施例進行的，其中：

附圖說明

圖1示出了本發明所述低壓渦輪機的軸向截面的一半示意圖；

圖2示出了用于將渦輪圓盤和傳動錐體緊固在一起的凸緣的局部立體剖視圖；以及

圖3示出了所述傳動錐體的齒樣凸緣的實心部分的大比例局部示意圖。

具體實施方式

首先參考圖1，該圖為渦輪機組(諸如飛機渦輪螺旋槳發動機或渦輪噴氣機)中本發明的低壓渦輪機的示意圖。

在已知的技術方案中，所述低壓渦輪機具有多個在外殼10內部串聯排列的渦輪葉輪，每一個渦輪葉輪位于定子噴嘴12的下游且包括帶有葉片16的圓盤14，所述葉片16設置于圓盤14的外周緣。

如所述實例所示，所述低壓渦輪機具有四個裝有葉片的圓盤14，所述葉片的長度相對于排出渦輪機組燃燒室的氣體流動方向從上游到下游地逐漸增長。

最遠的上游圓盤14在其下游側具有環形凸緣18，因此其緊固于所述渦輪機隨后一個圓盤的上游環形凸緣上。

最遠的下游圓盤14具有上游環形凸緣18，因此其緊固于所述渦輪機中前面的圓盤14的下游環形凸緣上。

兩個中間圓盤14中的每一個圓盤14具有用來緊固到傳動錐體22的環形凸緣20上的環形凸緣18，所述傳動錐體22徑向地設置在渦輪盤14內，并且在其徑向內端包括環形凸緣24，用于緊固到渦輪軸的環形凸緣26上。