[發明專利]陶瓷基復合材料T形渦輪轉子結構

有效

• 申請號: 202010548722.6
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111636926B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 周岳;高希光;宋迎東;張盛;于國強
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: F01D5/28
• 分類號: F01D5/28;F01D5/02;F01D5/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 張明浩

1.陶瓷基復合材料T形渦輪轉子結構，包括陶瓷基復合材料渦輪轉子葉片(1)和渦輪盤(2)，其特征是：所述的陶瓷基復合材料渦輪轉子葉片(1)包括葉身(11)和緣板(13)，所述的葉身(11)和緣板(13)均由陶瓷基復合材料纖維布編織沉積形成，所述的葉身(11)處的陶瓷基復合材料纖維布延伸至葉根處后，分別向兩側呈90°或近似90°彎折，形成緣板(13)，使得葉身(11)和緣板(13)形成T形一體式結構，所述的渦輪盤(2)由第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)構成，第一渦輪盤分體(2a)的外周緣各開設有第一爪狀卡槽(25)，第二渦輪盤分體(2b)的外周緣各開設有第二爪狀卡槽(26)，所述的第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)的形狀與緣板(13)的形狀相適應，第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)能相互固定并將緣板(13)夾持固定在第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)組成的固定槽中，葉身(11)由固定槽上表面形成的固定槽通孔伸出，陶瓷基復合材料渦輪轉子葉片(1)離心力等效于渦輪盤(2)的外周緣作用在緣板(13)纖維布表面的法向壓力；所述的葉身(11)的葉根處往外拓展有葉根凸塊(12)，所述的葉根凸塊(12)位于緣板(13)上表面，緣板(13)夾持固定在第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)中時，葉根凸塊(12)與固定槽通孔的邊緣完全契合，使渦輪盤(2)輪緣外氣流通道完整光滑；加厚葉身(11)時，在葉身(11)兩側彎折陶瓷基復合材料纖維布的中間加入不彎折的陶瓷基復合材料纖維布，彎折陶瓷基復合材料纖維布和不彎折的陶瓷基復合材料纖維布共同形成新的葉身(11)；緣板(13)外輪廓為與第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)弧面相適應的曲面，所述的緣板(13)夾持固定在第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)中時，緣板(13)與第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)契合，所述的葉身(11)位于緣板(13)的中心位置；加厚緣板(13)時，在緣板(13)下方也疊加陶瓷基復合材料纖維布，與緣板(13)的陶瓷基復合材料纖維布進行縫合，共同形成新的緣板(13)；所述的第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)均分別由盤緣(22)、幅板(23)和輪轂(21)組成，輪轂(21)位于相應渦輪盤分體中心，用于與渦輪軸連接，幅板(23)為渦輪盤分體主體部分，盤緣(22)設于幅板(23)外緣，第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)設置在相應渦輪盤分體的盤緣(22)上；所述的第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)相對的一端均有開口，緣板(13)從該開口插入對應的爪狀卡槽中，第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)的寬度均為開口端向槽內兩側由大到小過渡；所述的第一爪狀卡槽(25)的數量為若干個，等弧度布設在第一渦輪盤分體(2a)上，相鄰第一爪狀卡槽(25)相互連通，形成環形槽體，第二爪狀卡槽(26)的數量與第一爪狀卡槽(25)的數量相等，等弧度布設在第二渦輪盤分體(2b)上，相鄰第二爪狀卡槽(26)相互連通，形成環形槽體，相應的，陶瓷基復合材料渦輪轉子葉片(1)的數量與第一爪狀卡槽(25)的數量相等，各陶瓷基復合材料渦輪轉子葉片(1)的緣板(13)依次對接組合時，形成以環體，該環體能正好插入第一爪狀卡槽(25)和第二爪狀卡槽(26)形成的環形槽體中固定；所述的陶瓷基復合材料纖維布由經紗(1a)與緯紗(1b)經交織穿插形成；所述的第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)上均設置有螺栓孔(24)，螺栓同時穿過第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)上的螺栓孔(24)將第一渦輪盤分體(2a)和第二渦輪盤分體(2b)固定為一體。