[發(fā)明專(zhuān)利]一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011376648.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112392547A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆慶安;蔣學(xué)軍;張三多;張振宇;張順利;楊鑫;魏大勇;章宏標(biāo)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)動(dòng)力股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F01D5/02
• 分類(lèi)號(hào): F01D5/02
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張海平

一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)，包括軸、葉輪、螺釘以及帽罩；軸和葉輪之間采用等邊三角圓弧面輪廓曲線定位，軸和葉輪之間采用臺(tái)階結(jié)構(gòu)配合，軸和葉輪之間采用螺栓連接；在軸向，軸的連接端頭與葉輪的安裝邊相接觸壓緊配合，葉輪的連接端頭與軸的安裝邊之間留有間隙；葉輪的中心開(kāi)設(shè)有螺釘?shù)耐ㄟ^(guò)孔，螺釘穿過(guò)葉輪的中心與軸的端面連接拉緊，螺釘與葉輪間隙配合，螺釘?shù)亩祟^安裝帽罩。本發(fā)明提高了裝配效率及工作可靠性，等邊三角圓弧面輪廓曲線H值較大，具有較高的強(qiáng)度儲(chǔ)備，定心、定位準(zhǔn)確，傳扭可靠，等邊三角圓弧面輪廓曲線配合精確，傳動(dòng)工作平穩(wěn)，安裝拆卸方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有劃傷拉毛的缺陷隱患，確保了零件的表面完整性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

目前，在航空、航天以及其他領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備是整個(gè)機(jī)組的核心設(shè)備，旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)備的轉(zhuǎn)子是一個(gè)重要部件，將通過(guò)葉片的氣流的部分熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，達(dá)到能量轉(zhuǎn)化的作用。旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度和工作溫度都很高，軸和葉輪連接處的負(fù)荷很大，包括扭矩、彎矩、軸向力以及由于轉(zhuǎn)子不平衡和氣流脈動(dòng)等原因造成的振動(dòng)負(fù)荷等。這樣，軸和葉輪即要保證足夠的強(qiáng)度、滿足扭矩可靠，還要?jiǎng)傂院谩⒎乐拐駝?dòng)并保證轉(zhuǎn)子有較高的穩(wěn)定臨界轉(zhuǎn)速，同時(shí)還要求在任何工作溫度下保持零件可靠的定心，以免破壞轉(zhuǎn)子的平衡。

現(xiàn)有技術(shù)中軸和葉輪連接處采用帶緊度熱壓裝、徑向銷(xiāo)釘、花鍵連接的方式。帶緊度熱壓裝連接的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便、剛性好、傳扭可靠，能保證工作狀態(tài)可靠定心，缺點(diǎn)是拆卸安裝困難，冷拔時(shí)表面易形成劃傷、缺肉、金屬堆積等缺陷損傷零件，修復(fù)困難。徑向銷(xiāo)釘連接的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好、傳扭可靠，能保證工作狀態(tài)可靠定心，缺點(diǎn)是需要組合加工鉆孔及鉸孔，配做銷(xiāo)釘尺寸，增加工作量，分解困難，易造成零件報(bào)廢。花鍵連接的優(yōu)點(diǎn)是連接可靠、強(qiáng)度好、重量及外型尺寸小，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、鍵齒受到損傷修復(fù)困難，加工量大。因此，現(xiàn)有技術(shù)中軸和葉輪的連接結(jié)構(gòu)雖各有優(yōu)點(diǎn)，但是也存在明顯缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中旋轉(zhuǎn)機(jī)械轉(zhuǎn)子軸和葉輪的連接問(wèn)題，提供一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度高、剛性好，定心、定位準(zhǔn)確，傳動(dòng)可靠，且安裝拆卸方便。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下的技術(shù)方案：

一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子連接結(jié)構(gòu)，包括軸、葉輪、螺釘以及帽罩；軸和葉輪之間采用等邊三角圓弧面輪廓曲線定位，軸和葉輪之間采用臺(tái)階結(jié)構(gòu)配合，軸和葉輪之間采用螺栓連接；在軸向，軸的連接端頭與葉輪的安裝邊相接觸壓緊配合，葉輪的連接端頭與軸的安裝邊之間留有間隙；葉輪的中心開(kāi)設(shè)有螺釘?shù)耐ㄟ^(guò)孔，螺釘穿過(guò)葉輪中心的通過(guò)孔與軸的端面連接拉緊，所述的螺釘與葉輪間隙配合，螺釘?shù)亩祟^安裝帽罩。

優(yōu)選的，軸的連接處外輪廓為曲線形狀，截面為等邊三角圓弧面輪廓曲線；葉輪的連接處內(nèi)輪廓為曲線形狀，截面為等邊三角圓弧面輪廓曲線。

優(yōu)選的，對(duì)于外輪廓曲線形狀，等邊三角圓弧面輪廓曲線是由三段相同尺寸的長(zhǎng)圓弧、三段相同尺寸的短圓弧光滑連接而組成的，在所有圓弧面輪廓上始終保持是外凸的輪廓。

優(yōu)選的，等邊三角圓弧面輪廓曲線的三個(gè)圓弧面角在同一個(gè)圓周上成120度均勻布置。

優(yōu)選的，長(zhǎng)圓弧的半徑為R1，短圓弧的半徑為R2，長(zhǎng)圓弧與短圓弧的圓心位于半徑為R的圓弧上，圓弧面輪廓曲線高度值H1均相等，圓弧面輪廓曲線高度值H1等于長(zhǎng)圓弧與短圓弧的半徑之和(R1+R2)。

優(yōu)選的，對(duì)于內(nèi)輪廓曲線形狀，等邊三角圓弧面輪廓曲線是由三段相同尺寸的長(zhǎng)圓弧、三段相同尺寸的短圓弧光滑連接而組成的，在所有圓弧面輪廓上始終保持是外凸的輪廓。

優(yōu)選的，等邊三角圓弧面輪廓曲線的三個(gè)圓弧面角在同一個(gè)圓周上成120度均勻布置。