[發(fā)明專利]一種樅樹型盤榫連接裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010158499.4
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號(hào): CN111255526A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 濮睿德;段入柯
• 申請（專利權(quán)）人: 北京南方斯奈克瑪渦輪技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F01D5/30
• 分類號(hào): F01D5/30
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11419
• 代理人: 何自剛

本發(fā)明涉及一種樅樹型盤榫連接裝置，包括配合連接的榫頭和榫槽，所述榫頭包括結(jié)構(gòu)均為對稱設(shè)置的第一隼齒和第二隼齒，所述第一隼齒和所述第二隼齒設(shè)有的所述齒面和所述下平面的齒寬均分別相等，所述齒面的壓力角相同，所述第二隼齒的齒端面為平面，所述榫槽包括與所述榫頭對應(yīng)設(shè)置的第一隼槽和第二隼槽，所述第一隼槽和所述第二隼槽均設(shè)有與所述齒面相貼合的平面槽面，及分別與所述槽面相切連接的大圓弧，槽底為平面。采用該裝置，大大改善了葉片榫頭與輪盤榫槽連接部位應(yīng)力集中的問題，使榫頭與榫槽之間的冷卻風(fēng)通道加大，大大降低了連接部位的溫度，工作可靠性好，滿足了航空發(fā)動(dòng)機(jī)對渦輪轉(zhuǎn)子的高質(zhì)量要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種樅樹型盤榫連接裝置。

背景技術(shù)

航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪轉(zhuǎn)子通常采用樅樹型盤榫連接裝置實(shí)現(xiàn)渦輪盤和葉片的裝配，榫頭與榫槽之間通過若干接觸面來傳遞力，連接部位工作溫度較高，能達(dá)到900K甚至更高，高速轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片產(chǎn)生的離心力使得葉片榫頭與輪盤榫槽連接部位產(chǎn)生較高的應(yīng)力。目前，現(xiàn)有技術(shù)中此結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間狹小、結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、應(yīng)力集中明顯、工作溫度高等特點(diǎn)，因此，樅樹型盤榫連接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一向是渦輪部件的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，然而隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)對性能更高的要求，渦輪部件的工作環(huán)境越發(fā)苛刻，現(xiàn)有的樅樹型盤榫連接結(jié)構(gòu)不能滿足航空發(fā)動(dòng)機(jī)對渦輪轉(zhuǎn)子的高質(zhì)量要求，工作可靠性差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種樅樹型盤榫連接裝置，該裝置通過對樅樹型榫頭和配合連接的榫槽的結(jié)構(gòu)參數(shù)的合理設(shè)計(jì)，使得結(jié)構(gòu)形式簡單，榫頭與榫槽之間的冷卻風(fēng)通道加大，大大減小了榫頭的熱應(yīng)力，提高了葉片榫頭和輪盤榫槽結(jié)構(gòu)的蠕變壽命，工作可靠性好，滿足了航空發(fā)動(dòng)機(jī)對渦輪轉(zhuǎn)子的高質(zhì)量要求。

本發(fā)明提供的具體技術(shù)方案如下：

一種樅樹型盤榫連接裝置，包括配合連接的榫頭和榫槽，所述榫頭包括：結(jié)構(gòu)均為對稱設(shè)置、且由半徑不小于0.8mm的圓弧段相連的第一隼齒和第二隼齒，所述第一隼齒和所述第二隼齒均設(shè)有平面結(jié)構(gòu)的齒面和下平面，所述齒面和所述下平面的齒寬均分別相等，所述齒面的壓力角相同，所述第二隼齒的齒端面為平面，各連接面及所述榫頭與葉片間均由圓弧光滑過渡；

所述榫槽包括：

與所述榫頭對應(yīng)設(shè)置、且由半徑不小于1.3mm的圓弧段相連的第一隼槽和第二隼槽，所述第一隼槽和所述第二隼槽均設(shè)有與所述齒面相貼合的平面槽面，及分別與所述槽面相切連接的大圓弧，所述第二隼槽的大圓弧與槽底的平面相切連接。

優(yōu)選地，所述第一隼齒和所述第二隼齒的齒面壓力角均為49°。

優(yōu)選地，所述第一隼齒和所述第二隼齒的齒面齒寬均為2mm，所述第一隼齒和所述第二隼齒的下平面齒寬均為0.9mm，所述齒面與所述下平面均由圓弧圓滑連接。

優(yōu)選地，所述第一隼齒與所述葉片圓滑連接的圓弧半徑為1mm。

優(yōu)選地，所述第一隼槽的大圓弧半徑為1.4mm，所述第二隼槽的大圓弧半徑為1.1mm。

優(yōu)選地，所述第一隼齒的齒形角為119°，所述第二隼齒的齒形角為94°。

優(yōu)選地，所述第二隼齒的下平面通過圓弧與所述齒端面圓滑連接。

優(yōu)選地，所述第一隼齒與所述第一隼槽形成對稱設(shè)置的第一腔室，所述第二隼齒與所述第二隼槽形成第二腔室，所述第二腔室包含所述槽底平面與所述齒端面平面之間的間隙。

需要說明的是，通過所述第一隼齒與所述第一隼槽、所述第二隼齒與所述第二隼槽均設(shè)有匹配的平面結(jié)構(gòu)的齒面，使得隼齒與隼槽通過上、下兩貼合平面緊密貼合在一起，結(jié)構(gòu)簡單，貼合牢固，大大改善了通過多個(gè)接觸面?zhèn)鬟f力帶來的應(yīng)力集中的問題。