[發明專利]一種燃氣輪機中心拉桿式轉子的錐形輪盤結構

在審

• 申請號: 201710704364.1
• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107269316A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發明（設計）人: 王艾倫;徐文標;廖澤雨;劉樂
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F01D5/06
• 分類號: F01D5/06
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙)43217
• 代理人: 李大為

技術領域

本發明涉及一種燃氣輪機中心拉桿式轉子的錐形輪盤結構。

背景技術

燃氣輪機廣泛應用于航空、發電等領域，它是迄今為止熱-功轉換效率最高的設備，對于國家工業的發展至關重要。在能源、電力工業、船舶動力、航空動力等領域的可持續發展中具有長遠的、全局性的和不可替代的戰略地位。

中心拉桿轉子是組成燃氣輪機的關鍵部件之一，其結構結構主要由中心拉桿、輪盤、葉片組成。由于燃氣輪機轉子通常在高溫、高壓、高速、氣-固-熱多場耦合等極端服役環境下運行，由于拉桿松馳等現象，引起中心拉桿施加在組合轉子間的預緊力逐漸降低，影響了燃氣輪機轉子的工作壽命。

因此，如何獲得一種能夠對中心拉桿由于裂紋、蠕變等損傷導致的組合轉子性能退化的現象不敏感的轉子結構是一個亟待解決的問題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供了一種燃氣輪機中心拉桿式轉子的錐形輪盤結構。為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是：對于中心拉桿式轉子采用尺寸不等的錐形輪盤結構，輪盤之間通過施加壓緊力使得結構間緊密相連，在分別通過壓氣機端以及透平端的兩根中心拉桿施加預緊力進行預緊，并通過燃燒室與扭矩套筒之間的周向短拉桿的預緊使得整個轉子形成一個整體，保證對中性以及輪盤的均勻受力。

本發明的優點在于：由于錐形結構的特點，輪盤會具有自鎖效應，即越壓越緊，相比平面輪盤，錐形輪盤應力集中主要在輪盤的接觸界面上而非拉桿處，由于自鎖效應，拉桿松弛等現象的出現對已壓緊的錐形輪盤影響很小，不會因此使得輪盤剛度產生較大的變化，有效地提高燃氣輪機轉子的工作壽命。

圖1是本發明燃氣輪機中心拉桿式轉子的錐形輪盤結構示意圖。

圖2是本發明的燃氣輪機的其中一個錐形輪盤結構示意圖。

圖中標記1.前軸頭，2.壓氣機輪盤(寬型)，3.中心拉桿，4.壓氣機輪盤(窄型)，5.燃燒室，6.周向連接螺栓，7.扭矩套筒，8.透平端轉子，9.中心拉桿，10.后軸頭。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。如圖1所示燃氣輪機壓氣端一共有多級輪盤，前軸頭1通過錐形結構與壓氣機輪盤(寬型)2連接，壓氣機端均為壓緊的錐形輪盤，前段部分輪盤為寬輪盤，后端部分輪盤為窄輪盤。壓氣機末端輪盤與燃燒室5通過錐形結構連接，并通過中心拉桿3施加預緊力將壓氣機端與燃燒室緊密連接，而中心拉桿3與前軸頭1通過內部螺紋連接。燃燒室6右端與扭矩套筒7通過均布在其間的周向連接螺栓6施加預緊力連接在一起，周向連接螺栓不小于6個。扭矩套筒7右端與透平端轉子通過錐形結構連接，并由中心拉桿9施加預緊力壓緊，且中心拉桿9與后軸頭10通過內部螺紋連接，以此形成一個緊密連接的整體。

本發明所描述的是是較佳實施例，但并不局限于此實施例。其零、部件的形狀、數量、所取名稱等可以不同，本說明書中所描述的內容僅僅是對本發明所作的舉例說明。凡依據本發明專利構思所述的構造、特征及原理所做的等效變化，均包括于本發明專利的保護范圍之內。