[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機整體葉盤阻尼環(huán)及具有其的減振結(jié)構(gòu)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210376749.0
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114857213A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜青;劉一雄;張建;郭勇;叢佩紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國航發(fā)沈陽發(fā)動機研究所
• 主分類號: F16F15/129
• 分類號: F16F15/129
• 代理公司: 北京航信高科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11526
• 代理人: 王偉立

本申請?zhí)峁┝艘环N航空發(fā)動機整體葉盤阻尼環(huán)，該阻尼環(huán)由N段較小半徑阻尼環(huán)和N段較大半徑阻尼環(huán)拼接形成N邊形圓角結(jié)構(gòu)，N≥3且屬于自然數(shù)，所述較小半徑阻尼環(huán)和較大半徑阻尼環(huán)之間光滑過渡，所述阻尼環(huán)安裝在整體葉盤安裝槽內(nèi)是，所述較小半徑阻尼環(huán)的各頂點與整體葉盤安裝槽的內(nèi)徑相切。本申請?zhí)岢龅男滦妥枘岘h(huán)結(jié)構(gòu)在靜態(tài)安裝條件下除相切點外，其他位置與安裝槽存在一定間隙，隨輪盤轉(zhuǎn)速提高，在離心作用下新型阻尼環(huán)周向應(yīng)力和周向變形不斷增大，從而逐漸向安裝槽靠攏，接觸面積和接觸應(yīng)力不斷增大，可以持續(xù)發(fā)生相對摩擦運動，摩擦減振效果不斷增強，顯著降低了高轉(zhuǎn)速條件下新型阻尼環(huán)與葉盤安裝槽之間的接觸壓力，起到更好的減振作用。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于航空發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種航空發(fā)動機整體葉盤阻尼環(huán)及具有其的減振結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

與傳統(tǒng)榫連葉盤結(jié)構(gòu)相比，整體葉盤的盤體更薄，盤葉耦合性更強，同時無榫結(jié)構(gòu)設(shè)計大大減少了盤葉振動阻尼，因此盤葉耦合振動問題更為突出。

如圖1所示，為了改善盤葉振動問題，通常在支撐葉片1的整體葉盤2的安裝邊位置設(shè)置阻尼環(huán)3形成減振結(jié)構(gòu)，利用盤葉耦合振動過程中阻尼環(huán)3和安裝邊之間的摩擦耗能來降低整體葉盤2的振動情況，圖2所示為典型矩形截面的阻尼環(huán)示意圖。

如圖3所示，葉片緣板阻尼器試驗結(jié)果表明，在一扭振型下，葉片峰值響應(yīng)幅值隨阻尼器接觸壓力的增大呈先減小后增大的規(guī)律，且該規(guī)律隨激振力F的增大而更為顯著，不利于葉片減振。

相似地，根據(jù)整體葉盤動測試驗結(jié)果，在較高轉(zhuǎn)速條件下，阻尼環(huán)與葉盤安裝槽之間存在較大的接觸壓力，難以發(fā)生相對摩擦運動，無法對整體葉盤進(jìn)行有效的減振，減振效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的目的是提供了一種航空發(fā)動機整體葉盤阻尼環(huán)及具有其的減振結(jié)構(gòu)，以解決或減輕背景技術(shù)中的至少一個問題。

本申請的技術(shù)方案是：一種航空發(fā)動機整體葉盤阻尼環(huán)，其特征在于，所述阻尼環(huán)由N段較小半徑阻尼環(huán)和N段較大半徑阻尼環(huán)拼接形成N邊形圓角結(jié)構(gòu)，N≥3且屬于自然數(shù)，所述較小半徑阻尼環(huán)和較大半徑阻尼環(huán)之間光滑過渡，所述阻尼環(huán)安裝在整體葉盤安裝槽內(nèi)是，所述較小半徑阻尼環(huán)的各頂點與整體葉盤安裝槽的內(nèi)徑相切。

進(jìn)一步的，所述較小半徑阻尼環(huán)的各頂點與所述整體葉盤安裝槽的內(nèi)徑相切點過盈配合。

進(jìn)一步的，所述阻尼環(huán)具有開口，且所述開口的位置位于所述較大半徑阻尼環(huán)部分。

進(jìn)一步的，所述阻尼環(huán)的內(nèi)切圓和外切圓半徑之差小于用于安裝所述阻尼環(huán)的整體葉盤安裝槽的深度。

進(jìn)一步的，所述阻尼環(huán)的尺寸滿足：

式中，N為阻尼環(huán)的圓角結(jié)構(gòu)數(shù)量，N≥3；

R₁為各較小半徑阻尼環(huán)的外徑值；

θ₁為各較小半徑阻尼環(huán)的外徑值對應(yīng)的弧度；

R₂為各較大半徑阻尼環(huán)的外徑值；

θ₂為各較大半徑阻尼環(huán)的外徑值對應(yīng)的弧度；

R為整體葉盤安裝槽內(nèi)徑。

進(jìn)一步的，所述阻尼環(huán)在離心轉(zhuǎn)速作用下較大半徑阻尼環(huán)能夠與整體葉盤安裝槽的內(nèi)徑相貼合，所述離心轉(zhuǎn)速滿足：

式中，E為材料的彈性模量；

Δ為開口量；

ρ為整體葉盤材料密度。

進(jìn)一步的，所述阻尼環(huán)的截面包括圓形和矩形。