專利名稱：一種高壓渦輪轉子裝配組件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高壓渦輪轉子裝配組件。
背景技術：
航空燃氣渦輪發動機的高壓渦輪工作在高溫高轉速工作狀態，高壓渦輪轉子的結構設計一直以來都是航空發動機結構設計中的難點。隨著現代航空發動機增壓比的增加以及高壓轉子轉速的提高，高壓渦輪部件的負荷逐漸加大。為保證渦輪部件的高效率，現代民用航空發動機普遍采用中低負荷的雙級高壓渦輪結構設計。雙級高壓渦輪轉子的高壓渦輪一級盤與高壓渦輪二級盤之間的連接一直以來都受空間所限，過去發動機多采用螺栓連接這兩級渦輪盤。然而，如果螺栓被連接在渦輪盤的主體部分上，必然會使渦輪盤強度下降，如果螺栓被連接在渦輪盤的伸長臂上，必須需要留夠足夠的安裝空間，但該安裝空間又必然會受渦輪盤本身的空間所限。國外成熟發動機制造商通常將高壓渦輪一級盤通過焊接與高壓渦輪前軸連接，高壓渦輪二級盤直接通過套齒連接在高壓渦輪后軸上。然而，這種連接方式必須解決高壓渦輪一級盤與高壓渦輪前軸的焊接工藝問題，同時，需要控制好高壓渦輪二級盤與高壓渦輪后軸的變形協調。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種具有良好裝配性能的雙級高壓渦輪轉子裝配組件，這種裝配組件可以避免高壓渦輪一級盤與高壓渦輪二級盤、高壓渦輪一級盤與高壓渦輪前軸以及高壓渦輪二級盤與高壓渦輪后軸之間的螺栓連接或者焊接連接，從而保證高壓渦輪轉子組件具有較好的熱定心。為了達到上述目的，本實用新型公開了一種高壓渦輪轉子裝配組件，其包括在燃氣的流路上依次布置的高壓渦輪一級盤、布置在下游的高壓渦輪二級盤以及位于高壓渦輪一級盤和高壓渦輪二級盤之間的級間封嚴盤，其中，高壓渦輪一級盤通過第一端面齒固定到渦輪前軸上并通過第二端面齒固定到級間封嚴盤上，級間封嚴盤通過第三端面齒固定到高壓渦輪二級盤上，高壓渦輪二級盤通過第四端面齒固定到渦輪后軸上。優選地，第一端面齒、第二端面齒、第三端面齒和第四端面齒上還覆設有端面齒封嚴環。優選地，高壓渦輪一級盤在與燃氣的流向相向的表面上還固定有高壓渦輪前封嚴盤。具體地，高壓渦輪一級盤、級間封嚴盤和高壓渦輪二級盤通過高壓渦輪鼓筒軸連
接在一起。更具體地，高壓渦輪鼓筒軸通過壓緊螺母壓緊在高壓渦輪后軸上。在本實用新型的上述技術方案中，以多個端面齒為中介，高壓渦輪一級盤、級間封嚴盤、高壓渦輪二級盤依次地串接在高壓渦輪鼓筒軸上。藉此，可以獲得具有良好裝配性能的雙級高壓渦輪轉子組件。上述各個部件之間采用套齒而非采用傳統的螺栓等緊固件緊固的方式，一方面不會使高壓渦輪一級盤和高壓渦輪二級盤本身的強度有任何下降另一方面也無需考慮緊固件在渦輪盤的伸長臂上的安裝空間的問題。
為了解釋本實用新型，將在下文中參考附圖描述其示例性實施方式，附圖中:圖1示意性地示出了本實用新型的高壓渦輪轉子裝配組件的示意圖；以及圖2示意性地示出了由端面齒密封環密封的端面齒的示意圖；不同圖中的相似特征由相似的附圖標記指示。附圖標記:100:高壓渦輪轉子裝配組件102:高壓渦輪軸線104:高壓渦輪前軸106:高壓渦輪后軸108:高壓渦輪鼓筒軸110:高壓渦輪一級盤112:高壓渦輪二級盤114:級間封嚴盤116:第一端面齒118:第二端面齒120:第三端面齒122:第四端面齒124:端面齒封嚴環126:高壓渦輪前封嚴盤128:壓緊螺母
具體實施方式
圖1示意性地示出了本實用新型的高壓渦輪轉子裝配組件的示意圖。如圖1所示，該高壓渦輪轉子裝配組件100基本沿高壓渦輪軸線102布置。其中，該高壓渦輪轉子裝配組件100的轉軸包括高壓渦輪前軸104、高壓渦輪后軸106以及位于高壓渦輪前軸104和高壓渦輪后軸106之間的渦輪鼓筒軸108。高壓渦輪一級盤110和高壓渦輪二級盤112在燃氣流動的方向上依次地布置在高壓渦輪鼓筒軸108上，S卩，高壓渦輪二級盤112相對于高壓渦輪一級盤110布置在燃氣流路的下游。級間封嚴盤114布置在高壓渦輪一級盤110和高壓渦輪二級盤112之間。具體地，該高壓渦輪一級盤110和高壓渦輪前軸104之間通過第一端面齒116固定連接，高壓渦輪一級盤110和級間封嚴盤114之間通過第二端面齒118固定連接，該級間封嚴盤114和高壓渦輪二級盤112之間通過第三端面齒120固定連接，該高壓渦輪二級盤112和高壓渦輪后軸106之間通過第四端面齒122固定連接。結合圖2，第一端面齒116、第二端面齒118、第三端面齒120和第四端面齒122分別通過端面齒封嚴環124封嚴。進一步地，高壓渦輪一級盤110在與燃氣的流向相向的表面上還固定有高壓渦輪前封嚴盤126。此外，高壓渦輪后軸106和高壓渦輪鼓筒軸108通過軸承和壓緊螺母128鎖定壓緊。藉此，高壓渦輪一級盤110、高壓渦輪二級盤112和級間封嚴盤114相對該高壓渦輪鼓筒軸108固定。這樣，以多個端面齒為中介，高壓渦輪一級盤110、級間封嚴盤114、高壓渦輪二級盤112依次地串接在高壓渦輪鼓筒軸108上。藉此，獲得了具有良好裝配性能的雙級高壓渦輪轉子組件。上述各個部件之間采用套齒而非采用傳統的螺栓等緊固件緊固的方式，因此不會使高壓渦輪一級盤110和高壓渦輪二級盤112的強度有所下降，此外也無需考慮緊固件在渦輪盤的伸長臂上的安裝空間的問題。本實用新型不以任何方式限制于在說明書和附圖中呈現的示例性實施方式。示出以及描述的實施方式(的部分)的所有組合明確地理解為并入該說明書之內并且明確地理解為落入本實用新型的范圍內。而且，在如權利要求書概括的本實用新型的范圍內，很多變形是可能的。此外，不應該將權利要求書中的任何參考標記構造為限制本實用新型的范圍。
權利要求1.一種高壓渦輪轉子裝配組件，其包括在燃氣的流路上依次布置的高壓渦輪一級盤、布置在下游的高壓渦輪二級盤以及位于所述高壓渦輪一級盤和所述高壓渦輪二級盤之間的級間封嚴盤，其特征在于，所述高壓渦輪一級盤通過第一端面齒固定到渦輪前軸上并通過第二端面齒固定到所述級間封嚴盤上，所述級間封嚴盤通過第三端面齒固定到所述高壓渦輪二級盤上，所述高壓渦輪二級盤通過第四端面齒固定到渦輪后軸上。
2.根據權利要求1所述的高壓渦輪轉子裝配組件，其特征在于，所述第一端面齒、第二端面齒、第三端面齒和第四端面齒上還覆設有端面齒封嚴環。
3.根據權利要求1所述的高壓渦輪轉子裝配組件，其特征在于，所述高壓渦輪一級盤在與燃氣的流向相向的表面上還固定有高壓渦輪前封嚴盤。
4.根據權利要求1所述的高壓渦輪轉子裝配組件，其特征在于，所述高壓渦輪一級盤、所述級間封嚴盤和所述高壓渦輪二級盤通過高壓渦輪鼓筒軸連接在一起。
5.根據權利要求4所述的高壓渦輪轉子裝配組件，其特征在于，所述高壓渦輪鼓筒軸通過壓緊螺母壓緊在所述高壓渦輪后軸上。
專利摘要一種高壓渦輪轉子裝配組件，其包括在燃氣的流路上依次布置的高壓渦輪一級盤、布置在下游的高壓渦輪二級盤以及位于高壓渦輪一級盤和高壓渦輪二級盤之間的級間封嚴盤，高壓渦輪一級盤通過第一端面齒固定到渦輪前軸上并通過第二端面齒固定到級間封嚴盤上，級間封嚴盤通過第三端面齒固定到高壓渦輪二級盤上，高壓渦輪二級盤通過第四端面齒固定到渦輪后軸上。高壓渦輪轉子裝配組件的一級渦輪盤、級間封嚴盤和二級渦輪盤之間采用套齒而非采用傳統的螺栓等緊固件緊固的方式，一方面不會使高壓渦輪一級盤和高壓渦輪二級盤本身的強度有任何下降另一方面也無需考慮緊固件在渦輪盤的伸長臂上的安裝空間的問題。
文檔編號F01D5/06GK203050799SQ201220665639
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者姜祖崗 申請人:中航商用航空發動機有限責任公司