[發明專利]一種帶有壓緊結構的渦輪轉子裝置

有效

• 申請號: 202010157763.2
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111305908B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 濮睿德;段入柯
• 申請（專利權）人: 北京南方斯奈克瑪渦輪技術有限公司
• 主分類號: F01D5/30
• 分類號: F01D5/30;F01D25/12
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

本發明涉及一種帶有壓緊結構的渦輪轉子裝置，包括通過樅樹型榫頭和榫槽匹配連接的葉片和輪盤，還包括過盈安裝在所述榫頭和所述榫槽間隙的壓緊裝置，所述壓緊裝置設有的底面支撐板位于所述榫槽底部并與所述榫頭端面貼合，設有的支撐柱對稱設置在所述榫頭的榫齒兩側與所述榫槽的間隙內，使得所述榫齒壓緊在所述榫槽內壁上；使得所述榫齒與所述榫槽相對位置固定，冷風通過的間隙面積增大,降低了輪緣部分以及葉片榫頭與輪盤榫槽連接部位的溫度，減小了葉片榫頭的熱應力，提高了葉片榫頭和輪盤榫槽結構以及輪盤輪緣的蠕變壽命。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，特別涉及一種帶有壓緊結構的渦輪轉子裝置。

背景技術

航空發動機渦輪轉子通常采用樅樹型榫頭和榫槽連接結構實現渦輪盤和葉片的裝配，此結構是航空發動機結構的重要環節，其結構設計的合理性直接關系到轉子部件的強度、壽命和可靠性，并極大地影響發動機的推質比，目前，航空發動機渦輪轉子采用的樅樹型榫頭和榫槽連接結構，高速轉動的葉片產生的離心力使得葉片榫頭、輪盤榫槽連接部位產生的溫度達到甚至超過900K，并產生較高的熱應力，同時葉片榫頭、輪盤榫槽連接部位間的微動摩擦也會大大降低渦輪轉子的使用壽命。隨著航空發動機對性能要求的不斷提高，渦輪部件的工作環境越發苛刻，傳統的樅樹型盤榫連接結構中壽命低、可靠性低的缺點越發明顯，已無法滿足高質量的使用要求。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足，提供一種帶有壓緊結構的渦輪轉子裝置，該裝置使得通過樅樹型榫頭和榫槽配合連接的葉片與輪盤在非工作狀態及工作狀態下相對位置穩定，同時增加了連接部位的冷風通道空間，增加了有效對流面積，降低了輪緣部分以及葉片榫頭與輪盤榫槽連接部位的溫度，減小了葉片榫頭的熱應力，提高了葉片榫頭和輪盤榫槽結構以及輪盤輪緣的蠕變壽命。

本發明提供的具體技術方案如下：

一種帶有壓緊結構的渦輪轉子裝置，包括通過樅樹型榫頭和榫槽匹配連接的葉片和輪盤，還包括過盈安裝在所述榫頭和所述榫槽間隙的壓緊裝置，所述壓緊裝置設有的底面支撐板緊貼于所述榫槽底部及所述榫頭端面間，設有的支撐柱對稱緊固在所述榫頭的榫齒兩側與所述榫槽形成的間隙內，使得所述榫齒與所述榫槽相對位置固定，且冷風通過的間隙面積增大。

需要說明的是，該壓緊裝置在非工作狀態下給予所述葉片的榫頭施加一個向上的壓力，使得所述榫頭與所述榫槽處于壓緊貼合狀態，減小了所述榫頭與所述榫槽接觸面在非工作狀態下的相對滑移，該壓緊裝置在工作狀態下能為所述榫頭提供壓力使得所述榫頭與所述榫槽間的滑動摩擦力加大,大大減小了葉片的榫頭與輪盤的榫槽之間的相對滑移，使得所述榫齒與所述榫槽相對位置固定，且冷風通過的間隙面積增大，降低了輪緣部分以及葉片榫頭與輪盤榫槽連接部位的溫度，減小了葉片榫頭的熱應力，提高了葉片榫頭和輪盤榫槽結構以及輪盤輪緣的蠕變壽命。

優選地，還包括與所述底面支撐板及所述支撐柱的一端部均垂直固連的側面立板。

優選地，在所述榫頭平面內，所述底面支撐板寬度d與所述榫頭端面直線的長度D的關系為：d≤D。

需要說明的是，所述底面支撐板寬度d不大于所述榫頭端面直線的長度D以形成足夠大空間的冷風通道。

優選地，所述對稱設置的支撐柱沿垂直所述榫頭平面的方向設置，相互平行，且與所述底面支撐板平行。

優選地，所述榫頭設有第一榫齒和第二榫齒，所述榫槽對應設置呈包圍狀的第一榫槽和第二榫槽，所述第一榫齒的上齒面與所述第一榫槽的上側壁相貼合，所述第二榫齒的上齒面與所述第二榫槽的上側壁相貼合。

需要說明的是，每個榫齒及每個榫槽均是中心對稱圖形，所述榫齒的對稱平面與所述榫槽的對稱平面重合；

所述第一榫齒的上齒面與所述第一榫槽的上側壁均為平面且相互貼合，所述第二榫齒的上齒面與所述第二榫槽的上側壁均為平面且相互貼合；