[發(fā)明專利]包括可變厚度腹板的轉(zhuǎn)子盤

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710905502.2
• 申請(qǐng)日: 2017-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107882598B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 艾米莉·保扎特;迪迪爾·迪塞爾·雷內(nèi)·帕斯奎爾特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽峰航空器發(fā)動(dòng)機(jī)
• 主分類號(hào): F01D5/06
• 分類號(hào): F01D5/06
• 代理公司: 中國(guó)商標(biāo)專利事務(wù)所有限公司 11234
• 代理人: 宋義興;曾海艷

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)子的盤，盤相對(duì)于其主軸線包括環(huán)形徑向腹板，位于腹板的內(nèi)徑向端的徑向中心轂和位于腹板的外徑向端的邊緣；腹板包括相對(duì)于盤的主軸線的上游面和下游面，以及多個(gè)孔，螺栓穿過(guò)孔以附接形成另一個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子的盤的一部分的至少一個(gè)環(huán)形凸緣，環(huán)形凸緣位于腹板的上游面或下游面，或兩面；特征在于，腹板的所述上游面和/或所述下游面包括全局環(huán)形的凹陷，凹陷的底部沿著軸向方向相對(duì)于所述上游面和/或所述下游面的其它部分向內(nèi)縮進(jìn)到腹板中，從盤的轂朝向邊緣徑向向外延伸，并且在一定距離處圍繞腹板的每個(gè)孔的徑向內(nèi)部。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子盤，其包括成形為改善盤腹板中應(yīng)力分布的凹陷。

本發(fā)明更具體地涉及一種包括腹板的轉(zhuǎn)子盤，所述腹板被刺穿以允許用于將另一個(gè)盤固定至所述轉(zhuǎn)子盤的至少一個(gè)凸緣的附接螺釘穿過(guò)。

背景技術(shù)

飛機(jī)渦輪機(jī)，特別是渦輪機(jī)的低壓渦輪機(jī)包括多個(gè)轉(zhuǎn)子盤，每個(gè)轉(zhuǎn)子盤相對(duì)于渦輪機(jī)的主軸線在徑向平面中全局延伸并且彼此固定。

根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)將來(lái)自一個(gè)轉(zhuǎn)子盤的環(huán)形凸緣螺栓固定到另一個(gè)轉(zhuǎn)子盤的腹板上而將盤彼此固定。

為此，在另一個(gè)盤的腹板中存在多個(gè)孔，緊固螺栓可穿過(guò)所述孔。

當(dāng)渦輪機(jī)運(yùn)行時(shí)，熱應(yīng)力和離心應(yīng)力施加在盤腹板上，并且這些應(yīng)力在穿孔腹板中形成的孔處較高。腹板中這些局部應(yīng)力集中的一個(gè)后果是轉(zhuǎn)子壽命大大降低。

已經(jīng)提出，可以通過(guò)增加孔周圍的腹板厚度來(lái)延長(zhǎng)轉(zhuǎn)子壽命。這種實(shí)施方式增加了腹板上的質(zhì)量，由于離心力而引起更高的應(yīng)力，因此降低了方案的效率。

另一個(gè)建議是在腹板中，在組裝螺絲所適配的孔之間形成橢圓形孔。

這些孔影響腹板中的應(yīng)力分布，但它們還通過(guò)允許空氣在位于不同盤的腹板之間的空腔之間循環(huán)而對(duì)轉(zhuǎn)子通風(fēng)空氣流有負(fù)面影響。

本發(fā)明的目的是公開(kāi)一種渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子，它的制造方式減少在渦輪機(jī)運(yùn)行期間產(chǎn)生的，并且由于在腹板中存在孔而引起的應(yīng)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)子盤，其相對(duì)于盤的主軸線包括環(huán)形徑向腹板，位于所述腹板的內(nèi)徑向端的徑向中心轂和位于所述腹板的外徑向端的邊緣，所述腹板包括相對(duì)于所述盤的主軸線的上游面和下游面，以及多個(gè)孔，螺栓將穿過(guò)該孔以附接形成另一個(gè)相鄰轉(zhuǎn)子盤的一部分的至少一個(gè)環(huán)形凸緣，所述環(huán)形凸緣位于所述腹板的上游面或下游面，或兩面；特征在于，所述腹板的所述上游面和/或所述下游面包括全局環(huán)形的凹陷，所述凹陷的底部沿著所述軸向方向相對(duì)于所述上游面和/或所述下游面的其它部分向內(nèi)縮進(jìn)到所述腹板中，所述凹陷從盤的轂朝向所述邊緣徑向向外延伸，并且在一定距離處圍繞每個(gè)腹板孔的徑向內(nèi)部。

部分圍繞腹板中的所有孔的凹陷的存在改變了腹板中的應(yīng)力分布，使其與具有恒定橫截面的腹板中的應(yīng)力分布不同。

優(yōu)選地，凹陷由第一部分和第二部分的交替組成，其中每個(gè)第一部分的外部徑向端部部分地圍繞所述腹板中的孔，并且每個(gè)所述第二部分位于兩個(gè)相鄰的第一部分之間以及兩個(gè)相鄰的孔28之間。

優(yōu)選地，每個(gè)第二部分包括徑向外邊緣，該徑向外邊緣與其相關(guān)聯(lián)的兩個(gè)第一部分中的每一個(gè)的徑向外邊緣徑向向外偏移。

優(yōu)選地，每個(gè)第二部分的徑向外邊緣從所述孔徑向向外偏移。

優(yōu)選地，所述腹板的上游面和下游面中的每一個(gè)包括凹陷。

優(yōu)選地，所述上游面中的凹陷的幾何形狀不同于所述下游面中的凹陷的幾何形狀。

優(yōu)選地，所述上游面中的凹陷的幾何形狀和所述下游面中的凹陷的幾何形狀相同。