一種高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航空發(fā)動機和燃氣輪機低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)設(shè)計，特別是涉及一種高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣輪機渦輪轉(zhuǎn)子是發(fā)動機中最重要的部件，燃氣輪機的研究和設(shè)計都是圍繞轉(zhuǎn)子的設(shè)計開始的；燃氣輪機主要是通過低壓渦輪轉(zhuǎn)子做功驅(qū)動風(fēng)扇產(chǎn)生推力，可見低壓渦輪的設(shè)計影響燃氣輪機的性能和效率。目前的大型燃氣輪機低壓渦輪轉(zhuǎn)子存在兩種狀態(tài)，一種是級數(shù)小于等于兩級，其轉(zhuǎn)速較高，通常在7000r/min以上；另外一種為多級低壓渦輪，轉(zhuǎn)速較低，通常在5000r/min以下。
[0003]但是，目前需要設(shè)計一種級數(shù)相對較多，同時具有較高轉(zhuǎn)速(5000-7000r/min)的低壓渦輪轉(zhuǎn)子；在兼顧高轉(zhuǎn)速和相對較多的級數(shù)的同時，要實現(xiàn)多級低壓渦輪工作可靠，滿足性能要求；這樣的設(shè)計難度較大，這對渦輪結(jié)構(gòu)布局，盤片組合及葉片定位提出較高要求，對傳扭結(jié)構(gòu)設(shè)計提出更高要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供了一種級數(shù)相對較多，同時具有較高轉(zhuǎn)速的低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]一種高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括:
[0007]傳扭軸；
[0008]沿所述傳扭軸的軸向依次設(shè)置的第一盤片組件、第二盤片組件以及第三盤片組件，所述第一盤片組件的第一后伸臂與所述第二盤片組件的第二前伸臂固定連接，所述第二盤片組件的第二后伸臂與所述第三盤片組件的第三前伸臂固定連接；
[0009]第一封嚴環(huán)，固定設(shè)置在所述第一盤片組件的第一后伸臂與所述第二盤片組件的第二前伸臂之間；
[0010]第二封嚴環(huán)，固定設(shè)置在所述第二盤片組件的第二后伸臂與所述第三盤片組件的第三前伸臂之間；
[0011]傳扭盤，內(nèi)安裝邊與所述傳扭軸固定連接，外安裝邊固定在所述第二封嚴環(huán)與所述第三盤片組件的第三前伸臂之間；
[0012]前平衡塊，固定設(shè)置在所述第一盤片組件的第一前伸臂上；
[0013]后平衡塊，固定設(shè)置在所述第三盤片組件的第三后伸臂上；
[0014]軸向限位件，用于對盤片組件中葉片進行軸向限位。
[0015]優(yōu)選的，所述傳扭盤包括同軸設(shè)置在所述內(nèi)安裝邊與所述外安裝邊之間的第一錐壁和第二錐壁，所述第一錐壁與所述第二錐壁之間具有第一預(yù)設(shè)角度，所述第一錐壁與所述傳扭軸的軸線具有第二預(yù)設(shè)角度。
[0016]優(yōu)選的，所述第一預(yù)設(shè)角度范圍是70° -90° ;所述第二預(yù)設(shè)角度范圍是20。-40。。
[0017]優(yōu)選的，所述第一盤片組件、第二盤片組件以及第三盤片組件均包括葉片和葉盤，所述葉片具有榫頭，所述葉盤具有與所述榫頭相匹配的榫槽。
[0018]優(yōu)選的，所述軸向限位件為掛鉤，所述掛鉤的一端固定在所述葉片榫頭軸向一側(cè)，用于在所述葉片的榫頭安裝到所述葉盤的榫槽內(nèi)時，抵靠至所述葉盤的一側(cè)。
[0019]優(yōu)選的，所述第一封嚴環(huán)具有朝向所述第二盤片組件延伸的第一限位環(huán)，所述第一限位環(huán)抵靠至所述第二盤片組件的葉片與葉盤榫接處的軸向一側(cè)；
[0020]所述第二封嚴環(huán)具有朝向所述第三盤片組件延伸的第二限位環(huán)，所述第二限位環(huán)抵靠至所述第三盤片組件的葉片與葉盤榫接處的軸向一側(cè)。
[0021]優(yōu)選的，所述后平衡塊一端具有與所述第三盤片組件的第三后伸臂安裝邊相匹配U形卡槽，并通過鉚釘固定安裝。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點在于:
[0023]本發(fā)明的高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括依次連接的第一盤片組件、第二盤片組件以及第三盤片組件，以構(gòu)成高轉(zhuǎn)速三級低壓渦輪轉(zhuǎn)子，扭矩輸出傳扭盤置于第二盤片組件以及第三盤片組件之間，保證高轉(zhuǎn)速下盤片組件布局合理、可靠，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠滿足高轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，可廣泛用于高轉(zhuǎn)速多級低壓渦輪結(jié)構(gòu)設(shè)計。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0025]圖2是圖1中I部分放大示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中傳扭盤的剖視圖；
[0027]圖4是本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中傳扭盤的立體圖；
[0028]圖5是本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中第一封嚴環(huán)或第二封嚴環(huán)的剖視圖；
[0029]圖6是圖5中II部分放大示意圖；
[0030]圖7是本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)中軸向限位件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0033]下面結(jié)合附圖1至圖7對本發(fā)明高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)做進一步詳細說明。
[0034]本發(fā)明提供了一種高轉(zhuǎn)速低壓渦輪轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括傳扭軸1、盤片組件、封嚴環(huán)、傳扭盤7以及平衡塊等部件；傳扭軸1可以帶動風(fēng)扇做功。
[0035]盤片組件包括沿傳扭軸1的軸向依次設(shè)置的第一盤片組件2、第二盤片組件3以及第三盤片組件4。第一盤片組件2具有第一前伸臂21和第一后伸臂22 (定義圖1中左側(cè)為前，右側(cè)為后);第二盤片組件3具有第二前伸臂31和第二后伸臂32 ;第三盤片組件4具有第三前伸臂41和第三后伸臂42。需要說明的是，上述伸臂均是呈圓環(huán)狀，以傳扭軸1的軸心線為圓心。
[0036]具體地，第一盤片組件2的第一后伸臂22與第二盤片組件3的第二前伸臂31通過螺栓固定連接，;第二盤片組件3的第二后伸臂32與第三盤片組件4的第三前伸臂41通過螺栓固定連接。
[0037]封嚴環(huán)主要用于對連接部位進行密封，包括第一封嚴環(huán)5、第二封嚴環(huán)6以及第三封嚴環(huán)(位于圖1中最左側(cè)位置)。第一封嚴環(huán)5固定設(shè)置在第一盤片組件2的第一后伸臂22與第二盤片組件3的第二前伸臂31之間；第二封嚴環(huán)6固定設(shè)置在第二盤片組件3的第二后伸臂32與第三盤片組件4的第三前伸臂41之間。
[0038]傳扭盤7包括內(nèi)安裝邊71 (靠近傳扭軸1軸心線的一側(cè)為)和外安裝邊72 ;內(nèi)安裝邊71與傳扭軸1通過螺栓固定連接，從而實現(xiàn)傳扭盤7與傳扭軸1的固定；外安裝邊72固定在第二封嚴環(huán)6與第三盤片組件4的第三前伸臂41之間。
[0039]轉(zhuǎn)子的平衡對整個轉(zhuǎn)子的穩(wěn)定工作，減小振動尤為重要，因此通過在轉(zhuǎn)子前后加裝平衡塊，使其殘余不平衡量滿足高轉(zhuǎn)速工作