CN102966379B - 用于气轮机发动机的轴组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于气轮机发动机的轴组件。一种轴组件包括轴，螺母，螺母锁环和管状螺母支撑环。所述轴包括安装在轴上的螺母底部，和从螺母底部沿径向向外延伸的多个突起。相邻突起在周向上由裂口分开。螺母锁环包括轴向连接在多个第一锁耳和多个第二锁耳之间的管状环底部。环底部设置在螺母底部上。每个第一锁耳沿径向向内延伸穿过所述槽口中对应的一个。每个第二锁耳沿轴向延伸穿过所述裂口中对应的一个。螺母支撑环设置在环底部上。
Description
技术领域
本发明主要涉及一种气轮机发动机，并且更具体地涉及用于气轮机发动机的轴组件。
背景技术
本领域公知用于气轮机发动机的各种轴组件。一种轴组件包括发动机轴，转子盘，堆积螺母及堆积螺母锁。转子盘安装在轴上，位于轴肩和螺母之间。螺母锁设置在螺母上，并包括多个突起。第一组突起延伸进入所述轴中相应的槽口中。第二组突起延伸进入所述螺母中相应的槽口中。螺母锁因此将螺母与所述轴互锁，并因此阻止螺母在发动机操作期间相对于所述轴转动。
前述螺母锁可使用组合的锻造和机械加工工艺制造。但是组合的锻造和机械加工工艺通常需要很长的加工时间，并且在螺母由锻造加工出时需要相对大量的材料。
发明内容
根据本发明的一方面，轴组件设置成包括轴，螺母，螺母锁环和管状螺母支撑环。所述轴包括安装在所述轴上的螺母底部，以及多个突起，该多个突起从螺母底部径向向外延伸。相邻的突起在圆周方向上由裂口分开。螺母锁环包括管状环底部，所述管状环底部轴向连接在多个第一锁耳和多个第二锁耳之间。环底部设置在螺母底部上，每个第一锁耳径向向内延伸穿过所述槽口中对应的一个。每个第二锁耳轴向延伸穿过所述裂口中对应的一个。螺母支撑环设置在环底部上。
螺母锁环可由一段长度的金属管原料或片状金属制成。螺母支撑环可由一段长度的金属管原料或片状金属制成。
本发明的前述特征及操作在参考下面的说明及附图之后将更加明显。
附图说明
图1是用于气轮机发动机的轴组件的截面图；
图2是图1中所示的轴组件的一部分的截面透视图；
图3是设置在螺母锁环上的螺母支撑环的透视图；以及
图4是图3中所示的螺母支撑环和螺母锁环的截面图。
具体实施方式
图1是用于气轮机发动机的轴组件10的截面图。轴组件10包括发动机轴12；多个转子叶片14（例如风扇叶片），这些转子叶片沿周向环绕转子盘16并连接到该转子盘16上；锁螺母系统18。
轴12绕轴向中心线20可转动。参考图2，轴12包括齿型轴段22，螺纹轴段24和第三轴段26。齿型轴段22从第一轴端部28轴向延伸到螺纹轴段24并且它包括多个保持器凸缘30和多个槽口32。每个保持器凸缘30在第一轴端部28从所述轴段22径向向内延伸到远端凸缘端部34。槽口32沿轴向延伸到第一轴端部28中。槽口32在内径向轴表面36和外径向轴表面38之间沿径向延伸。螺纹轴段24从轴段22向第三轴段26轴向延伸。
锁螺母系统18包括螺母40（例如扳手螺母），螺母锁环42和管状螺母支撑环44。螺母40包括螺母底部46和多个突起48。螺母底部46在第一螺母端部50和第二螺母端部52之间沿轴向延伸，并且在螺纹螺母孔54和外径向锁环接触表面56之间沿径向延伸。突起48从螺母底部46向外沿径向延伸。突起48沿轴向设置在锁环接触表面56和第二螺母端部52之间。相邻的突起48被裂口58在周向上分开。
参见图3和图4，螺母锁环42包括管状环底部60，多个第一锁耳62，多个第二锁耳64，和一个或多个第三锁耳66。参见图4，环底部60包括过渡段68和螺母接触段70。过渡段68从第一底部段端部72轴向延伸至螺母接触段70。螺母接触段70轴向延伸，例如大体上平行于中心线20，从过渡段68到第二底部段端部74。螺母接触段70具有螺母接触段厚度76。
每个第一锁耳62包括转角耳段78，所述转角耳段78连接在第一底部耳段80和第一端部耳段82之间。第一底部耳段80轴向延伸，例如大体平行于中心线20，从第一底部段端部72到转角耳段78。第一底部耳段80具有底部耳段厚度84，即，例如大于或等于螺母接触段厚度76。第一端部耳段82沿径向延伸，例如大体垂直于中心线20，从转角耳段78到远端第一锁耳端部86。
每个第二锁耳64包括第二底部耳段88和第二端部耳段90。第二底部耳段88沿轴向延伸，例如大体平行于中心线20，从第二底部段端部74到第二端部耳段90。第二端部耳段90从第二底部耳段88向远端第二锁耳端部92沿轴向延伸。第二端部耳段90相对于第二底部耳段88可沿径向向外倾斜。
每个第三锁耳66从第一底部段端部72向远端第三锁耳端部91沿径向向外延伸。参考图3，每个第三锁耳66沿周向设置在两个对应的第一锁耳62之间。
参见图4，螺母支撑环44在第一支撑环端部94和第二支撑环端部96之间沿轴向延伸。螺母支撑环44在内径向螺母锁环接触表面98和外径向支撑环表面100之间沿径向延伸。第一支撑环端部94具有带缓和几何结构（例如圆角或倒角几何结构）的内径向边缘。第二支撑环端部96具有带缓和几何结构（例如圆角或倒角几何结构）的内径向边缘。支撑环表面100沿轴向延伸，例如平行于中心线20，在第一支撑环端部94和第二支撑环端部96之间。
参见图2，转子盘16安装在第三轴段26上。螺纹螺母孔54螺旋安装在螺纹轴段24上，使得第二螺母端部52抵接转子盘16，这将转子盘16轴向地固定到轴12上。螺母接触段70设置在锁环接触表面56上。每个第一端部耳段82径向延伸通过槽口32中对应的一个。每个第二端部耳段90轴向延伸通过裂口58中对应的一个。现参见图3和图4，螺母支撑环44设置在螺母接触段70上，并沿轴向在第三锁耳66和第二锁耳64之间。
再参见图2，保持圈102可被轴向设置在保持器凸缘30和第一端部耳段82之间以轴向地固定螺母锁环42到螺母40上。
在发动机操作期间，螺母锁环42阻止螺母40相对于轴12转动，并因此阻止从轴12上松弛下来或拆卸下来。螺母支撑环44从结构上紧固螺母锁环42和螺母40。螺母支撑环44也可有助于在螺母40断裂的地方将螺母40保持在一起。
螺母锁环42可由一段长度的金属管原料制成（例如机械加工，切割，弯曲等）。另选地，螺母锁环42可由片状金属制成。螺母支撑环44可由一段长度的金属管原料制成。另选地，螺母支撑环44可由片状金属制成。通过使用管状原料和/或片状金属制造（例如机械加工，切割，弯曲等）螺母锁环42和/或螺母支撑环44，与之相关的制造时间和浪费的材料可相对于背景技术中提到的锻造和机加工典型螺母锁有所降低。
虽然本发明的各种实施例已被公开，但是对于本领域普通技术人员来讲，在本发明的范围内有可能存在许多其它的实施例和实施方式。因此，本发明不受除所附权利要求和其等同物之外的限制。
Claims (16)
1.一种轴组件，包括：
轴，所述轴包括多个沿轴向延伸到其端部中的槽口；
螺母，所述螺母包括螺母底部和多个突起，其中，所述螺母底部安装在所述轴上，所述突起从螺母底部沿径向向外延伸，并且相邻的突起由裂口沿周向分开；
螺母锁环，所述螺母锁环包括沿轴向连接在多个第一锁耳和多个第二锁耳之间的管状环底部，其中，所述环底部设置在所述螺母底部上，每个第一锁耳向内沿径向延伸穿过所述槽口中对应的一个，并且每个第二锁耳沿轴向延伸穿过所述裂口中对应的一个；以及
管状螺母支撑环，所述管状螺母支撑环设置在所述环底部上，其中，所述螺母锁环进一步包括连接到所述环底部的第三锁耳，其中，所述第三锁耳向外沿径向延伸，并且所述螺母支撑环沿轴向设置在第三锁耳和第二锁耳之间。
2.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述第三锁耳沿周向设置在两个对应的第一锁耳之间。
3.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母支撑环包括外部径向支撑环表面，所述外部径向支撑环表面大体上平行于所述轴的中心线，在第一支撑环端部和第二支撑环端部之间延伸。
4.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母支撑环在第一支撑环端部和第二支撑环端部之间沿轴向延伸，并且所述支撑环端部的至少一个的内径向边缘包含缓和的几何形状。
5.如权利要求1所述的轴组件，其中，每个第一锁耳包括沿轴向延伸的第一底部耳段和沿径向延伸的第一端部耳段，其中，所述第一底部耳段连接在环底部和第一端部耳段之间，并且所述第一端部耳段穿过所述对应的槽口。
6.如权利要求5所述的轴组件，其中，所述环底部包括接触所述螺母底部的螺母接触段，并且所述螺母接触段包括的螺母接触段厚度小于所述第一底部耳段的底部耳段厚度。
7.如权利要求1所述的轴组件，其中，每个第二锁耳包括第二底部耳段和第二端部耳段，所述第二底部耳段在环底部和第二端部耳段之间沿轴向延伸，第二端部耳段延伸穿过所述对应的裂口，并且所述第二端部耳段相对于所述第二底部耳段向外沿径向倾斜。
8.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述轴进一步包括螺纹轴段，并且所述螺母底部包括螺纹螺母孔，所述螺纹螺母孔与所述螺纹轴段匹配。
9.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母锁环由一段长度的管状原料制成。
10.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母锁环由片状金属制成。
11.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母支撑环由一段长度的管状原料制成。
12.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母支撑环由片状金属制成。
13.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述螺母包括扳手螺母。
14.如权利要求1所述的轴组件，其中，所述轴包括用于气轮机发动机的发动机轴。
15.如权利要求14所述的轴组件，进一步包括安装在所述轴上的转子盘，其中，所述螺母沿轴向将所述转子盘固定到所述轴上。
16.一种轴组件，包括：
轴，所述轴包括多个沿轴向延伸到其端部中的槽口；
螺母，所述螺母包括螺母底部和多个突起，其中，所述螺母底部安装在所述轴上，所述突起从螺母底部沿径向向外延伸，并且相邻的突起由裂口沿周向分开；
螺母锁环，所述螺母锁环包括沿轴向连接在多个第一锁耳和多个第二锁耳之间的管状环底部，其中，所述环底部设置在所述螺母底部上，每个第一锁耳向内沿径向延伸穿过所述槽口中对应的一个，并且每个第二锁耳沿轴向延伸穿过所述裂口中对应的一个；以及
管状螺母支撑环，所述管状螺母支撑环设置在所述环底部上，其中，所述轴进一步包括在所述轴的所述端部沿径向向内延伸的保持器凸缘，并且在所述保持器凸缘和所述第一锁耳的至少一个之间沿轴向设置保持圈以沿轴向将所述螺母锁环固定到所述螺母上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
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