CN101403394A

CN101403394A - 盘形转子及其制造方法

Info

Publication number: CN101403394A
Application number: CNA2008101698335A
Authority: CN
Inventors: R·R·凯罗; P·S·迪马斯焦
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2007-10-04
Filing date: 2008-09-27
Publication date: 2009-04-08
Also published as: US20090092494A1; JP2009092064A; EP2045443A2

Abstract

本发明涉及一种盘形转子及其制造方法。更具体而言，该盘形转子(100)包括具有孔的毂(106，208，306)，和从该毂沿径向地延伸的多个辐条段(104，200，300)，各个辐条段包括附连到该毂上的基部(202，308)和缘边部(204，304)，其中，该缘边部包括在其上一体式地形成的一个或多个翼型件(102，206，302)，该多个辐条段共同形成圈。

Description

盘形转子及其制造方法

技术领域

本公开涉及盘形转子，并且更具体地涉及用于压缩机或涡轮机应用的具有独特几何形状的转子。

背景技术

典型地，在压缩机或涡轮机应用中，一个转子或多个转子布置在围绕轴流式发动机轴线而沿周向装配的外罩中。固定外罩和转子将燃烧气体限制到气流通道中，以便最大效率地利用燃烧气体来转动转子。典型的转子包括附连在盘毂上的多个翼型件(airfoil，即转子叶片)。

对于一些应用，例如在涡轮发动机中的应用，涡轮机转子要求高的AN²值。AN²值是用于在特定的涡轮发动机应用中确定特定的转子性能的涡轮机转子标准。“A”代表环面面积，即由盘形转子的翼型件部分所扫过的面积。“N”表示翼型件的旋转速度。对该旋转速度进行平方并乘以环面面积来得到AN²值。对于涡轮机应用而言，为了具有高的AN²值，转子必须具有长的翼型件，并且/或者在高的转速(转/分钟，即rpm)下被驱动。在常规转子中，翼型件机械式附连到盘形转子的缘边上。翼型件越长或所需的转子转速越高，该机械式附连就必须越深。

现有技术的图1和图2显示了涡轮机盘形转子。现有技术的图1是现有的盘形转子的转子部分10。该转子部分10包括三个区域：缘边12、辐板14和盘毂16。翼型件(未示出)机械式附连到缘边12上，以完成涡轮机转子组装。如图1所示，在该缘边上机加工出附连槽18，以用于翼型件的机械式附连。在附连槽18之间是载荷传递肋20，该载荷传递肋20是将翼型件的载荷传递到缘边12上并最终传递到毂16上所必需的。如上所述，翼型件越大，附连槽18延伸到缘边12中就越深。如图1所示，一些非常大的涡轮叶片要求多齿附连。在多齿附连中，需要多达三个或者更多个布置在附连槽18内的齿，以将大翼型件紧固到缘边上。附连槽18从缘边12中去掉材料，该缘边12通常将用于承载翼型件的周向载荷。此外，由于附连槽18的数量和深度，肋20不能以产生周向(即切向)应力的方式来承载载荷，并且变成了所谓的“死”载荷或寄生载荷。更进一步，较深的附连槽要求缘边具有更多的材料，以容纳该槽。换句话说，缘边必须沿径向更深，以获得附连槽所要求的深度。该增加的材料也不承载载荷。

对于以现有的方式所组装的涡轮机转子，只有附连槽下方的区域能够承受翼型件的周向应力，如图1中的虚线22所示。该区域称为“有效缘边(live rim)”，并且表示缘边载荷承载部分的有效的外部径向边界。该有效缘边的半径由箭头24表示，它从毂16延伸到缘边12的虚线22。线22之外的范围中的所有区域都不能承受载荷应力，并且因此而被认为是死载荷。通过机械式附连翼型件，尤其是对于高AN²应用，缘边的载荷承载能力显著降低，从而向转子的辐板和毂增加应力。此外，因为该缘边被翼型件附连点反复中断，所以缘边沿着圆周方向损失了强度。现有技术的图2显示了具有围绕缘边圆周而布置的附连槽52的完整的盘形转子50，并且进一步显示了螺栓孔54，在多级设计构造中，必须利用该螺栓孔54将单独的转子级50固定到转子组件上。与附连槽52类似，螺栓孔54可进一步降低该缘边的载荷承载能力。

因此，在本领域中，依然需要对用于压缩机和涡轮机的盘形转子进行改进，尤其是对翼型件到盘的附连进行改进，这种改进将节省成本，提供最大的涡轮机效率，并且可以容易地集成到现有的涡轮机设计中。

发明内容

本文公开了盘形转子和制造该盘形转子的方法，该盘形转子能够比现有的盘形转子获得更高的AN²值。在一个实施例中，盘形转子包括具有孔的毂和从该毂径向地延伸的多个辐条段，各个辐条段包括缘边部和附连到该毂上的基部，其中，该缘边部包括一体式地形成于其上的一个或多个翼型件，该多个辐条段共同形成圈。

在另一实施例中，盘形转子包括具有孔的毂和从该毂径向地延伸的多个辐条段，各个辐条段包括附连到该毂上的基部和缘边部，该多个辐条段共同形成环形圈，并且，一个或多个翼型件附连到各个辐条段的缘边部上。

一种制造盘形转子的方法，包括：将多个辐条段附连到具有孔的毂上，其中，各辐条段包括附连到毂上的基部和缘边部，其中，该缘边部包括一个或多个翼型件，该多个辐条段共同形成圈。

通过以下附图和详细说明，对上述特征和其它特征进行了示范性说明。

附图说明

现在参照附图，其中，相同的元件具有相同的标号：

图1是带有用于翼型件机械式附连的附连槽的现有技术盘形转子部分的截面图；

图2是带有用于翼型件机械式附连的附连槽和螺栓孔的现有技术盘形转子的透视图；

图3是在其上具有一体式翼型件的示范性盘形转子的一段的正透视图；

图4是具有一体式翼型件并固定地附连到盘毂上的辐条段的侧透视图；和

图5是具有倾斜形状、带有整体地形成于其上的翼型件的示范性辐条段的另一透视图。

零部件清单

10 转子部分

12 缘边

14 辐板

16 盘毂

18 附连槽

20 载荷传递肋

22 用于周向支承区域的虚线

24 表示有效缘边半径的箭头

50 盘形转子

52 附连槽

54 螺栓孔

100 转子段

102 翼型件

104 辐条段

106 毂

108 辐板

110 缘边部

200 辐条段

202 基部

204 缘边部

206 翼型件

208 毂

300 辐条段

302 翼型件

304 缘边部

306 毂

308 基部

310 凸台

具体实施方式

在一个实施例中，公开了具有一体式翼型件的盘形转子。在另一实施例中，公开了制造盘形转子的方法，其中，翼型件是一体式的，并且直接附连到该盘的毂上。

现在参照图3，显示了用于压缩机或涡轮机应用的盘形转子的示范性实施例的转子段100。翼型件(即叶片)102与辐条104是一体式的。如图3所示，翼型件102和辐条104形成单个零件，该零件可以焊接到毂106上。各个辐条在典型的缘边位置处分开，以将翼型件载荷直接传递到盘形转子的毂上。

如上所述，现有的盘形转子包括环绕辐板的实心缘边部和盘毂。然后，翼型件例如通过螺栓连接而机械式地连到在缘边中形成的附连槽上。本申请所公开的盘形转子在单独的零件之间不包括机械式附连。特别是，翼型件与辐条是一体的，并且这些辐条固定地附连到转子的毂上。多个辐条段104从圆柱形毂106径向地延伸，以形成转子的辐板108和缘边110区域。例如，图3的转子段100包括固定地附连到毂106上的五个辐条段104。来自翼型件的载荷直接传递到该辐条段上，然后，载荷从该辐条段传递到毂上。本申请所公开的盘形转子的载荷通道与现有的盘的载荷通道大不相同。在现有的盘形转子中，来自翼型件的离心载荷通过径向应力和切向应力而传递到有效缘边上，然后传递到辐板上，并且最终传递到毂上。由于机械式附连槽，该缘边部承载切向应力的能力有限。此外，该缘边要求有足够的材料，以便能够容留并附连翼型件。这就使缘边重量增加。然而，正如所提到的，增加了的重量是死载荷或寄生载荷。转子的毂最终必须为整个缘边载荷提供支承。本申请所述的盘形转子的改进的载荷通道，允许盘形转子以更少的材料、更轻的重量，用降低了的成本来处理与常规的盘的载荷等量的可变载荷。

现在转到图4，它显示了辐条段200的示范性实施例。辐条段200通常包括基部202和缘边部204。在一个实施例中，缘边部204包括一体式地形成于其上的一个或多个翼型件206。在另一实施例中，一个或多个翼型件206冶金结合式地附连到缘边部204上。在该示例中，翼型件和缘边部之间的冶金结合可以通过锻造、焊接、钎焊等来实现。虽然图4中仅显示了一个翼型件，但是为了制造效率，各个辐条段200都能够包括多个翼型件。在各个辐条上的翼型件的数量将取决于成品盘形转子所意图的应用。可以将辐条段200附连(例如焊接)到单独的盘毂208上，以提供从辐条段200到转子的毂208的直接的载荷通道。辐条段200可以在基部202处附连到毂208上。

图5中显示了倾斜的辐条段300的一个示范性实施例。辐条段300的倾斜形状(beveled shape)可有助于使翼型件302保持稳定。辐条段300的倾斜形状可以从辐条段300的缘边部304处开始，其中，倾斜的边不垂直于辐条段300的其它部分。缘边部304将与具有大致相同的缘边部的多个其它辐条对齐，以形成整个盘形转子的缘边。各个辐条段与相邻的辐条段共同形成环形圈，最终形成转子的缘边。一旦将该多个辐条段附连到毂306上，缘边部304的倾斜形状就为所形成的缘边提供额外的稳定性。该倾斜形状从辐条段300的缘边部304向下延续到基部308。图3显示了各辐条段104的倾斜形状如何与相邻的辐条相对应以形成缘边110和辐板108，以及在径向运动和模态振动下，各个辐条如何对相邻的辐条进行导向。各个辐条段300的倾斜的边提供了机械互锁和连续性，以保证在离心载荷的作用下，相邻的辐条段(未示出)的径向位移将一致。同样地，倾斜的特征使得辐条段相对于侧向运动、切向运动而保持稳定，以保证辐条段仅有径向运动。简而言之，辐条段的倾斜形状使得这些单独的段作为一个连续单元(即连续结构)。

毂306可具有适用于盘形转子的旋转的任何形状。例如，毂306可具有大致圆柱形的形状。毂306可包括孔(未示出)。该孔可位于毂306内，以便平衡盘形转子。在一个示例中，孔定位于毂306的中心。盘的孔还可以包括轴、轴承、毂壳等。毂306还可以包括多个凸台310，这些凸台310有助于在将辐条段300焊接到毂306前，对该辐条段300进行定位。凸台310可以绕圆柱形毂的外径而等距地布置。凸台310为辐条段的安置提供了标记或标绘(map)，并且可大大地有助于在将各辐条段永久附连到毂上之前各个辐条段的正确对齐。各个凸台310具有独特的非圆形的几何形状，该几何形状与机加工或铸造到辐条段的基体中的相匹配凹部(未示出)相配。因为翼型件与辐条是一体式的，所以必须控制翼型件相对于流体流的定向。除了提供对翼型件定向的控制，在随后的冶金结合或焊接工序中，凸台310还可保持辐条段300的定位。在连结工序中，凸台310的独特的非圆形几何形状防止辐条段旋转，并且，在连结工序中，凸台与相应的辐条凹部互锁的特性可保持轴向和切向的定位。在一个实施例中，当对毂自身进行成形时，凸台310可以在该毂的外径上一体式地形成。在另一实施例中，该凸台可以被固定地附连到圆柱形毂的外径上。

仍然参看图5，翼型件302可具有适合于预期应用的任何尺寸和形状。运动的流体可作用于翼型件302之上，或者翼型件302反作用于该流体流，以便使得翼型件302旋转，并且将能量赋予转子。翼型件302可以具有可变的几何形状，该几何形状使得允许其对于流体流动状态的范围可高效地运行。在一个示范性实施例中，翼型件302可具有曲线形状，以更好的捕捉流体经过翼型件的流动，并且转动转子。如上所述，翼型件302的尺寸将取决于盘形转子所需的AN²值。例如，在转子低速(N值低)转动(例如，速度小于5000rpm)的应用中，其翼型件将比转子以15,000rpm的速度(N值高)转动的应用(例如在飞行器发动机中)中的翼型件具有更长的长度。此处所描述的焊接式盘形转子特别适于要求高AN²的翼型件的应用。现有的盘形转子能够获得约600×10⁹到700×10⁹平方英寸-转/分钟(in²-rpm)的AN²值。缘边的额外重量，以及由翼型件的深机械式附连所导致的死载荷，严重限制了利用以常规方式设计的盘形转子来获得更高的AN²值。此处所述的焊接式盘形转子能够获得大于或等于约1000×10⁹in²-rpm的AN²值；有时候，能获得大于或等于1200×10⁹in²-rpm的AN²值。焊接辐条盘形转子的独特的几何设计，使得允许在要求高AN²值的应用中(例如涡轮机转子)，以及目前超出现有盘形转子能力的应用中使用该转子。

用于焊接式盘形转子的合适的耐高温材料是这样的高温材料，即，它们可以承受高温，该高温由在例如燃气轮机的应用中可见的运行的热液体流动通道来提供。示范性的材料包括但不限于超合金和钢。适用的超合金典型地是镍基合金、铁基合金或钴基合金，其中，超合金中的镍、铁或钴是唯一的以重量计算含量最多的元素。示例性的镍基超合金至少包括镍(Ni)，以及选自下列元素中的至少一种元素：钴(Co)，铬(Cr)，铝(Al)，钨(W)，钼(Mo)，钛(Ti)，钽(Ta)，锆(Zr)，铌(Nb)，铼(Re)，碳(C)，硼(B)，铪(Hf)和铁(Fe)。镍基超合金的一些示例由下列商标来指定：由Haynes International，Inc.公司生产的

和

由Special Metals Corp.公司生产的

和

，由Reade公司生产的

(例如

80合金、

95合金、

142合金和

N5合金)；并且包括定向凝固超合金和单晶超合金。示例性的钴基超合金包括Co，以及选自下列元素中的至少一种元素：Ni，Cr，Al，W，Mo，Ti和Fe。钴基超合金的一些示例由下列商标指定：由General Electric公司生产的

由Deloro Stellite Co.公司生产的

以及

材料。示例性的铁基超合金包括Fe，以及选自下列元素中的至少一种元素：Ni，Co，Cr，Al，W，Mo，Ti和锰(Mn)。铁基超合金的示例通过由G.O.Carlson，Inc.公司生产的

商标来指定。适用的钢包括不锈钢，例如美国钢铁学会(AISI)命名的钢：AISI 304不锈钢，310不锈钢，AISI 347不锈钢，AISI 410不锈钢，Alloy 450不锈钢等。

在制造焊接式盘形转子构件(即翼型件、辐条段、毂等等)时，这些构件中的一个或多个构件首先可通过锻造(例如通过闭合锻造，无缝环形锻造及其变型等等)由耐高温材料制成的预形成件来形成。不意图对用于形成焊接式盘形转子构件的特定的方法进行限制。一旦构件形成，就可以将辐条段固定地附连到毂的外径上。耐高温材料的附连可以通过任何方式来完成，并且包括例如焊接、带极堆焊(strip cladding)、钎焊等技术。

其中一个或者所有的焊接式盘形转子零件可以由一个或多个金属锭毛坯来形成。在一个实施例中，使用压力机，或者由压缩空气、电力、液压或蒸汽提供动力的锤，对圆柱形金属锭加压。当对锭加压时，其直径增加，并且金属从其初始的圆柱形而成形为盘形。然后，可以对该盘形锭进行热处理和机加工，以形成所需的零件。对盘形锭的热处理的类型将取决于正在加工的零件，因为不同的零件可要求不同的材料特性，以便在高应力和高温环境中工作。例如，可以对辐条段进行热处理，以便为金属提供具有高的抗蠕变强度性能的晶粒结构，而对盘毂可以进行不同的热处理，以便使得金属具有高的强度。

因为气体通道流过单独的翼型件，所以翼型件暴露在最高的温度下。此外，因为翼型件存在于盘形转子的外围，所以它们还承受最大的离心力。因此，对于缘边的材料而言，抗蠕变强度是一个重要的特性。“蠕变”这个用语，用于描述材料永久移动或永久变形以释放应力的倾向。因此，对于盘形转子的缘边部和翼型件部分而言，重要的是具有高的抗蠕变强度性能，即，在涡轮机或压缩机环境的热和应力下不发生蠕变的倾向。在金属中获得高的抗蠕变强度性能的一种方法是对金属进行热处理。金属材料包括“晶粒”或微晶的小晶体的微结构称为。晶粒的性质(即晶粒尺寸和晶粒成分)决定了金属的总体机械特性。热处理提供了通过控制微结构内的扩散速率和冷却速率来控制金属性能的高效方式。细的晶粒微结构将改善金属的抗蠕变强度特性。

或者，对盘形转子的毂而言，承载强度比抗蠕变强度性能更重要。由于焊接式盘形转子的独特的载荷通道，毂部分承载了从其本身沿径向地延伸的所有材料的载荷。因为强度对于该构件而言是一个重要的因素，所以可以使用不同的热处理或者甚至完全不同的材料。具有粗晶粒微结构的金属典型地具有适用于毂的足够的承载强度。

在锻造成盘形转子的过程中，辐条段和毂可以由各自的金属锭进行压制和热处理，或者这两个构件可以由一个经锻压的金属毛坯来形成，该毛坯可经历双重热处理(dual heat treatment)。然后，可以对该构件(或多个构件)进行机加工，以形成该盘的特征，例如毂部分或者盘的轮廓。

制造盘形转子的方法还包括：使多个辐条段固定地附连到毂上，其中，辐条段和翼型件是一体的零件。在另一实施例中，翼型件冶金附连到辐条段上，并且，该翼型件和辐条一起附连到盘毂上。在又一实施例中，辐条段位于带有焊接凸台的盘毂上，以便保证辐条围绕毂圆周的合适间隔与分布。

如上所述，可以由高温材料制成的单个毛坯来锻造和机加工翼型件和辐条段。单个翼型件-辐条构件的优点是不需要机械式附连手段，并且对于盘形转子而言，不存在作为潜在失效点的接合或连结。然而，有时，可能需要分别形成翼型件和辐条段，并且随后固定地附连到彼此之上。辐条段和翼型件的附连可以通过能够形成冶金结合的任何方式来完成，并且包括例如焊接组合、带极堆焊、钎焊等技术。具有作为分开的构件的翼型件和辐条段的一个优点是，在过度磨损或损坏时，易于更换翼型件。另外，正如在某些应用中所需要的那样，这两种构件可以由具有不同特性(例如抗蠕变强度、承载强度等)的不同高温材料来形成。

辐条到毂的附连可以通过能够形成冶金结合的任何方式来实现，并且包括例如焊接、钎焊等技术。类似于辐条段和翼型件，辐条和毂也可以由不同的材料形成。因此，与现有的盘形转子不同，本申请所述的盘形转子可以由多达三种或者更多种不同的耐高温材料来形成。这就有利地使得盘形转子能够在该转子的不同区域中具有不同的材料性能。

在一个实施例中，盘形转子的冶金结合可以是焊接。可以采用各种焊接工艺，例如电子束、激光和钨极惰性气体保护(TIG)，以形成冶金结合。例如，可以使用聚焦电子束(EB)来熔化适用于冶金结合的金属或合金。EB焊接通过相对于待连结的零件转移电子束并局部熔化金属材料来完成。不需要焊接填料或焊材，并且基本上不管材料厚度如何都可在一道焊接中完成。结果，可获得的焊接质量和特性仅由金属材料的成分来控制。

镍合金、镍、镍/铜合金和镍/铁合金，可以使用EB焊接工艺来进行冶金结合。对于本申请所述的盘形转子，可以使用EB焊接工艺对以上所提到的、设计成具有良好的抗高温蠕变性能的高温合金进行焊接。有时，因为EB工艺引起的低的热应变和最小的冶金干扰(metallurgical disturbance)，EB焊接可以优选弧焊接。应当留心，以在焊接期间避免热影响区(HAZ)熔析，并在耐高温合金的焊后热处理中避免形成裂纹。

在另一示例中，可以使用激光焊接来形成冶金结合。激光焊接使用激光来生成光能，该光能可被吸收到材料中并被转换成热能。通过使用电磁波谱的可见部分和红外部分中的光束，可以使用光学传输器件将能量从其来源传递到材料上，该光学传输器件可以将能量聚焦并且指向一个非常小的精确的点。因为激光发出相干辐射，所以能量束的发散最小，并且能够传输长距离而该束的质量或能量不会有明显损失。激光焊接是将热能高效地施加到小面积上的示例。激光焊接有两种不同的方法。一种是低功率方法，其用于比较薄的材料。另一种是高功率方法。在两种情况下，因为很少使用填料材料，待焊接的零件(在盘形转子的情况下是：辐条段-毂，或翼型件-辐条段)之间必然会有紧凑的对接。

TIG焊接(即钨极电弧惰性气体保护焊)是能够形成冶金结合的方式的另一个示例。可以使用气体保护工艺，如TIG(钨极电弧惰性气体)，来熔焊镍合金。该工艺能够进行无飞溅并且具有较小零件变形的焊接。可以使用或不使用填料金属来进行这种焊接。TIG焊接使用由钨制成的永久非熔电极。填料金属分开地填加，这就使得该工艺更加灵活。交流(AC)TIG焊接常使用氩作为保护气体。AC TIG焊接工艺是多用途的工艺，该工艺还提供了额外的灵活性。通过改变钨电极的直径，在不同的材料厚度下，可以在相当宽的热输入范围中进行焊接。带负电极的直流(DC)TIG焊接用于大于4毫米(mm)的焊接厚度。然而，与AC TIG或金属-惰性气体(MIG)焊接工艺相比，该负电极提供的氧化物清理较差。因此，必须对连结表面进行专门的清理。DC TIG焊接工艺可以使用氦保护气体。氦保护气体可以在更厚的材料断面中提供更好的熔深。

此处所公开的焊接技术仅仅是示范性的而非限制性的。所选的用于形成盘形转子的冶金结合的工艺可变，并且可以取决于例如但不限于这些因素：材料特性、零件厚度、零件几何形状等。

如上所述，本申请所述的盘形转子能够获得比现有的盘形转子更高的AN²值。此外，本申请所公开的焊接式盘形转子包括与辐条段成一体的翼型件，辐条段固定地附连到毂上。因此，来自翼型件的载荷能够直接传递到辐条上，然后，该载荷在此传递到盘毂上。该缘边的有效载荷承载部分与现有的盘形转子相比得到了改进，因为缘边不要求用于翼型件的深的机械式附连槽。因为没有多附连槽来中断缘边的连续性，所以，本发明公开的缘边使用更少的材料为转子提供了更大的离心载荷承载能力。同样，缘边处的死载荷或寄生载荷低于现有的盘形转子，并且焊接式盘形转子有利地能够使用更少的材料来处理等量的或者更大量的可变外部载荷(即翼型件载荷)。通过单位盘形转子使用更少的材料，可以比现有的盘形转子降低材料成本、锻造和工艺成本以及甚至工厂基础设施成本。此外，对于飞行器应用，更轻的盘形转子通过减少发动机总体重量而能够有助于改善燃料消耗，并且提高飞行器的航程。

本申请所公开的范围是包括性的且可组合的，例如“高达约25wt％(重量百分比)，或者更特别地为约5wt％到约20wt％”的范围包括端点和“约5wt％到约25wt％”范围的所有中间值等。“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。另外，用语“第一”、“第二”等在本申请中不表示任何顺序，数量或重要性，而是用于使元件彼此区别，并且，用语“一”和“一个”在本申请中不表示对数量的限制，而表示存在至少一个所指项。结合数量而使用的修饰语“约”包括了所述值，并且具有通过上下文而表示的意思(例如包括了与特定量的测量相关联的误差度)。本申请中所使用的名词性技术术语，意图包括单个和多个它所表示的要素(例如，“着色剂”包括一种或多种着色剂)。在整个说明书中，对“一个实施例”，“另一实施例”，“实施例”等的引用，表示结合该实施例而描述的特定要素(例如特征、结构和/或特性)包含于本申请所述的至少一个实施例中，并且在其它实施例中可出现或者可不出现。此外，将理解的是，在各种实施例中，所述元件可以以任何合适的方式进行组合。

虽然已经参照优选实施例对本发明进行了描述，但将理解的是，可以对其进行各种改变，并且可以对其要素进行等效替换，而不脱离本发明的范围。此外，可以进行许多变化，以使特定的情形或材料适用于本发明的教导而不脱离其本质范围。因此，本发明意图对作为预期用于实施本发明的最佳模式而公开的特定实施例不进行任何限制，而是，本发明将包括落入所附权利要求的范围内的所有实施例。

Claims

1.一种盘形转子(100)，包括：

具有孔的毂(106，208，306)；

从所述毂沿径向地延伸的多个辐条段(104，200，300)，各个辐条段包括缘边部(204，304)以及附连到所述毂上的基部(202，308)，所述多个辐条段共同形成环形圈；和

附连到各个辐条段的所述缘边部上的一个或多个翼型件(102，206，302)。

2.根据权利要求1所述的盘形转子100，其特征在于，所述一个或多个翼型件(106，206，302)在各个辐条段(104，200，300)的所述缘边部(204，304)上一体式地形成。

3.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的盘形转子，其特征在于，所述各个辐条段(104，200，300)是倾斜的。

4.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的盘形转子，其特征在于，所述毂(106，208，306)还包括围绕所述毂的外径而等距地布置的多个凸台(310)。

5.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的盘形转子，其特征在于，所述毂(106，208，306)中所选的一个或所有毂，所述多个辐条段(104，200，300)，以及所述一个或多个翼型件(102，206，302)包括：不锈钢、镍基合金、铁基合金、钴基合金或者包含至少一种上述金属的组合。

6.根据上述权利要求中任一项权利要求所述的盘形转子，其特征在于，所述盘形转子(100)具有大于或等于约1000×10⁹in²-rpm的AN²值。

7.一种制造盘形转子(100、)的方法，包括：

将多个辐条段(104，200，300)附连到具有孔的毂(106，208，306)上，其中，各个辐条段包括缘边部(204，304)和附连到所述毂上的基部(202，308)，其中，所述缘边部包括一个或多个翼型件(102，206，302)，所述多个辐条段共同形成圈。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括，在各个辐条段(104，200，300)的所述缘边部(204，304)上一体式地形成所述一个或多个翼型件(102，206，302)。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述多个辐条段(104，200，300)进行附连还包括，使布置在所述辐条段的所述基部(202，308)上的凹部同围绕所述毂(106，208，306)的外径而等距布置的凸台(310)相对准。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述多个辐条段(104，200，300)附连到所述毂(106，208，306)上包括焊接、带极堆焊、钎焊或者包含至少一种前述方式的组合。