[發明專利]雙合金整體葉盤、驅動裝置和雙合金整體葉盤的加工方法

有效

• 申請號: 201210406967.0
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN102926820A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 潘少杰;陳競煒;曹馬云
• 申請（專利權）人: 中國航空動力機械研究所
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;B23P15/02
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 吳貴明;張永明

技術領域

本發明涉及驅動裝置領域，具體而言，涉及一種雙合金整體葉盤、驅動裝置和雙合金整體葉盤的加工方法。

背景技術

現有技術中，燃氣渦輪發動機、汽輪機、渦輪增壓器等驅動裝置的整體葉盤一般為整體精鑄成型或機械加工成型。精鑄成型的整體葉盤，粗大的柱狀晶結構使其低周循環疲勞壽命較短，可靠性和安全性較低，難以滿足長壽命的使用要求。機加工成型的整體葉盤加工周期長、加工成本較高。

雙合金整體葉盤是整體葉盤發展的重要方向，既能克服精鑄成型的整體葉盤壽命短、可靠性和安全性低的缺點、又能克服機加工成型的整體葉盤加工周期長、加工成本高的缺點。雙合金整體葉盤由葉片和輪盤組成，其中葉片為一種合金，輪盤為另外一種合金。目前國內的雙合金整體葉盤的研究處在起步階段，主要的方案是葉片使用鑄造合金整環鑄造成型，輪盤為變形合金或粉末合金鍛造成型，兩種合金的材料的熱膨脹系數很難保證一致，因此在熱狀態時，雙合金整體葉盤存在由兩種合金的熱膨脹系數差異引起的應力，目前對這一技術問題還沒有理想的解決方案。

發明內容

本發明旨在提供一種雙合金整體葉盤、驅動裝置和雙合金整體葉盤的加工方法，以解決現有技術中在熱狀態時由兩種合金膨脹系數差異所引起的應力問題。

為了實現上述目的，本發明提供了一種雙合金整體葉盤包括：輪盤和設置在輪盤上的包括多個葉片的環形葉片組，環形葉片組和輪盤之間具有連接界面，多個葉片中每兩個相鄰的葉片之間設置有狹槽，狹槽由外向內穿過連接界面并包括延伸到輪盤內部的內側端部。

進一步地，狹槽的寬度為0.2mm至0.4mm。

進一步地，狹槽的內側端部包括止裂孔，止裂孔的直徑大于狹槽的寬度。

進一步地，止裂孔與輪盤的端面用圓弧轉接。

進一步地，雙合金整體葉盤包括安裝于止裂孔內的實心鉚釘，實心鉚釘的兩端鉚接于止裂孔的兩端。

一種驅動裝置，包括上述雙合金整體葉盤。

進一步地，驅動裝置包括燃氣渦輪發動機、汽輪機或渦輪增壓器。

一種雙合金整體葉盤的加工方法，包括：步驟a、制造雙合金整體葉盤坯體，雙合金整體葉盤坯體包括具有多個葉片的一體成型的環形葉片組和輪盤，環形葉片組和輪盤之間具有連接界面；步驟b、在雙合金整體葉盤坯體的多個葉片中每兩個相鄰的葉片之間設置狹槽，狹槽穿過連接界面且狹槽包括位于輪盤內的內側端部。

進一步地，狹槽的寬度為0.2mm至0.4mm。

進一步地，步驟b還包括：使狹槽的內側端部形成直徑大于狹槽寬度的止裂孔。

進一步地，步驟b還包括：使止裂孔與輪盤的端面用圓弧轉接。

進一步地，加工方法還包括：步驟c、在止裂孔內安裝實心鉚釘，使實心鉚釘的兩端鉚接于止裂孔的兩端。

根據本發明的雙合金整體葉盤，環形葉片組和輪盤形成整體并在每兩個相鄰葉片之間設有狹槽，狹槽穿過連接界面并包括位于輪盤內的內側端部，每個葉片獨立的設置在輪盤上，連接界面的周向用狹槽分隔，在輪盤膨脹或收縮時，葉片周向沒有約束，可以自由隨輪盤一起膨脹或收縮，從而能消除在熱狀態時由兩種合金膨脹系數差異所引起的應力。

進一步地，在狹槽的內側端部設計有止裂孔，可以避免狹槽的內側端部產生應力集中。更進一步地，在止裂孔兩端與輪盤轉接處用圓弧來過渡，可以避免止裂孔兩端產生應力集中。

進一步地，使用實心鉚釘來堵塞止裂孔，可以避免由于止裂孔連通葉盤前后兩端引起的氣體的泄漏。

附圖說明

構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為根據本發明的一種雙合金整體葉盤的局部斷面結構示意圖。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。

如圖1所示，本實施例中的雙合金整體葉盤包括輪盤2、設置于輪盤2上的包括多個葉片1的環形葉片組，在環形葉片組和輪盤2之間具有連接界面6。每兩個相鄰葉片1之間設置有狹槽3，狹槽3由外向內穿過連接界面6并包括延伸到輪盤2內部的內側端部。

上述狹槽3的寬度范圍優選地為0.2mm至0.4mm。在本實施例中的雙合金整體葉盤中的狹槽3的寬度為0.3mm。