CN111828107B - 一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，发动机为地面燃气轮机或航空发动机，轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片的榫头端面上的挡气盖板，挡气盖板的内端部面向涡轮转子叶片的一侧设置卡脚，涡轮转子叶片上开设与卡脚相配合的安装槽，卡脚的底部开设卡槽，安装槽的底部且位于卡槽的正下方位置开设有第一插孔，安装槽的底部且位于卡脚的外端面正下方位置开设有第二插孔，J形锁片的短边穿过第一插孔并安装在卡槽内，锁片的长边穿过第二插孔且锁片的长边的上端部折弯压设在卡脚的拐角处。本发明摈弃原有传统的封严涨圈结构，采用更为简易的锁片结构，不仅能够实现叶片及其挡板结构的轴向限位功能，而且成本低廉。

Description

一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构
技术领域
本发明涉及涡轮转子叶片结构设计技术领域，具体涉及一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构。
背景技术
涡轮转子叶片的轴向固定是在地面燃气轮机、航空发动机领域有重要实际意义的工程性问题。
在以往的地面燃气轮机、航空发动机结构设计中，考虑到涡轮转子叶片需要冷气的需求，需要在叶片榫头端面往往会布置各种用于冷气封严的挡气盖板结构，传统的挡气盖板与涡轮转子叶片之间采用封严涨圈结构实现限位，这种封严涨圈结构的结构比较复杂，制造成本也较高。因此，迫切需要提出一种更优的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，摈弃原有传统的封严涨圈结构，采用更为简易的锁片结构，不仅能够实现叶片及其挡板结构的轴向限位功能，而且成本低廉。
为实现上述目的，本发明提供一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，所述发动机为地面燃气轮机或航空发动机，所述轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片的榫头端面上的挡气盖板，所述挡气盖板的内端部面向所述涡轮转子叶片的一侧设置卡脚，所述涡轮转子叶片上开设与所述卡脚相配合的安装槽，所述卡脚的底部开设卡槽，所述安装槽的底部且位于所述卡槽的正下方位置开设有第一插孔，所述安装槽的底部且位于所述卡脚的外端面正下方位置开设有第二插孔，J形锁片的短边穿过所述第一插孔并安装在所述卡槽内，所述锁片的长边穿过所述第二插孔且所述锁片的长边的上端部折弯压设在所述卡脚的拐角处。
进一步地，所述锁片的厚度为0.5～0.8mm。
进一步地，所述锁片与所述第一插孔和所述第二插孔之间留有0.01～0.03mm的间隙。
进一步地，所述锁片的数量和稠度根据所述卡脚的周向长度和所述锁片的宽度进行设置。
进一步地，所述锁片采用铁基高温合金制件，或者镍基高温合金制件，或者钴基高温合金制件。
进一步地，所述锁片采用钣金成型或带材切割的方法制得。
发明的上述技术方案的有益效果如下：本发明针对现有技术中，传统的挡气盖板与涡轮转子叶片之间采用封严涨圈结构实现限位，这种封严涨圈结构的结构比较复杂，制造成本也较高的技术问题，提供一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，该发动机为地面燃气轮机或航空发动机，该轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片的榫头端面上的挡气盖板，在挡气盖板的内端部面向所述涡轮转子叶片的一侧设置卡脚，在涡轮转子叶片上开设与所述卡脚相配合的安装槽，在卡脚的底部开设卡槽，在安装槽的底部且位于所述卡槽的正下方位置开设有第一插孔，在安装槽的底部且位于所述卡脚的外端面正下方位置开设有第二插孔，而且J形锁片的短边穿过所述第一插孔并安装在所述卡槽内，同时锁片的长边穿过所述第二插孔且所述锁片的长边的上端部折弯压设在所述卡脚的拐角处。本发明摈弃原有传统的封严涨圈结构，采用更为简易的锁片结构，不仅能够实现叶片及其挡板结构的轴向限位功能，而且成本低廉。
附图说明
图1为本发明一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构的装配结构示意图；
附图标记：
涡轮转子叶片1；
榫头端面2；
挡气盖板3；
卡脚4；
安装槽5；
卡槽6；
第一插孔7；
第二插孔8；
锁片9；
上端部10；
拐角处11。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示：一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，所述发动机为地面燃气轮机或航空发动机，所述轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片的榫头端面上的挡气盖板，所述挡气盖板的内端部面向所述涡轮转子叶片的一侧设置卡脚，所述涡轮转子叶片上开设与所述卡脚相配合的安装槽，所述卡脚的底部开设卡槽，所述安装槽的底部且位于所述卡槽的正下方位置开设有第一插孔，所述安装槽的底部且位于所述卡脚的外端面正下方位置开设有第二插孔，J形锁片的短边穿过所述第一插孔并安装在所述卡槽内，所述锁片的长边穿过所述第二插孔且所述锁片的长边的上端部折弯压设在所述卡脚的拐角处。
具体而言，如图1所示，一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，所述发动机为地面燃气轮机，所述轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片1的榫头端面2上的挡气盖板3，所述挡气盖板3的内端部面向所述涡轮转子叶片1的一侧设置卡脚4，所述涡轮转子叶片1上开设与所述卡脚4相配合的安装槽5，所述卡脚4的底部开设卡槽6，所述安装槽5的底部且位于所述卡槽6的正下方位置开设有第一插孔7，所述安装槽5的底部且位于所述卡脚4的外端面正下方位置开设有第二插孔8，J形锁片9的短边穿过所述第一插孔7并安装在所述卡槽6内，所述锁片9的长边穿过所述第二插孔8且所述锁片9的长边的上端部10折弯压设在所述卡脚4的拐角处11。
该实施例中，发动机为地面燃气轮机，很显然也可以是航空发动机。另外，本发明利用J形锁片9，且锁片9的短边穿过所述第一插孔7并安装在所述卡槽6内，所述锁片9的长边穿过所述第二插孔8且所述锁片9的长边的上端部10折弯压设在所述卡脚4的拐角处11，这种锁死结构，能够避免锁片在离心力作用下出现径向变形，防止锁片在工作状态下脱离盖板盘。
根据本发明的一个实施例，为了保证锁片9的强度，所述锁片9的厚度为0.5mm，很显然，锁片9的厚度还可以设置成更大，比如设置成0.6mm、0.7mm或者0.8mm。
根据本发明的一个实施例，为了避免锁片在工作状态下的摆动，所述锁片9与所述第一插孔7和所述第二插孔8之间留有0.01mm，～0.03mm的间隙，这样，能够确保锁片与第一插孔和第二插孔之间的间隙足够小，控制锁片在工作状态下的摆动，从而避免过大的锁片摆动会造成锁片出现微动疲劳，并进而引发锁片断裂的故障；此外，为了在控制锁片在工作状态下的摆动量的同时更易于加工装配，锁片9与第一插孔7和第二插孔8之间还可以留有更大一点的间隙，比如该间隙设置成0.02mm或者0.03mm。
根据本发明的一个实施例，考虑到涡轮转子叶片轴向力的承载能力要求，锁片需要采用一定的方式在轮盘周边均布，所述锁片9的数量和稠度根据所述卡脚4的周向长度和所述锁片9的宽度进行设置；如果锁片9的宽度较窄而卡脚4的周向长度大，此时锁片9的稠度和数量会相应增大；如果锁片9的宽度较宽而卡脚4的周向长度小，此时锁片9的稠度和数量会相应变小。此外，在设计过程中，需要综合轴向力、离心力等因素对锁片厚度、锁片宽度以及锁片公差等参数进行优选。
根据本发明的一个实施例，为了保证锁片9能够承受一定的温度载荷，所述锁片9采用铁基高温合金制件，很显然，所述锁片9也可以采用其他类型的高温合金制件，比如采用镍基高温合金制件，或者钴基高温合金制件。
根据本发明的一个实施例，所述锁片9采用钣金成型的方法制得，很显然，所述锁片9也可以采用带材切割的方法制得，成本低廉。
本发明与传统涨圈环式的挡板固定方法相比，制造成本低廉，而且具有安装方便、维护便利以及检测性强的特点，能够保证锁片的可靠使用；同时，本发明采用的锁片结构通过折弯的方式将锁片的长边的上端部压紧设置在卡脚的拐角处，在工作状态下不会出现摆动，固定可靠。
本发明摈弃原有传统的封严涨圈结构，采用更为简易的锁片结构，不仅能够实现叶片及其挡板结构的轴向限位功能，而且成本低廉。
另外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，所述发动机为地面燃气轮机或航空发动机，其特征在于：所述轴向限位结构包括安装在涡轮转子叶片的榫头端面上的挡气盖板，所述挡气盖板的内端部面向所述涡轮转子叶片的一侧设置卡脚，所述涡轮转子叶片上开设与所述卡脚相配合的安装槽，所述卡脚的底部开设卡槽，所述安装槽的底部且位于所述卡槽的正下方位置开设有第一插孔，所述安装槽的底部且位于所述卡脚的外端面正下方位置开设有第二插孔，J形锁片的短边穿过所述第一插孔并安装在所述卡槽内，所述锁片的长边穿过所述第二插孔且所述锁片的长边的上端部折弯压设在所述卡脚的拐角处，所述卡脚的轴向延伸方向为水平方向，所述卡脚形成相对于所述挡气盖板的轴向两侧突起结构，所述卡脚的拐角处为背离叶片一侧的拐角，所述卡脚的外端面为背离叶片的端面。
2.如权利要求1所述的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，其特征在于：所述锁片的厚度为0.5～0.8mm。
3.如权利要求1所述的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，其特征在于：所述锁片与所述第一插孔和所述第二插孔之间留有0.01～0.03mm的间隙。
4.如权利要求1所述的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，其特征在于：所述锁片的数量和稠度根据所述卡脚的周向长度和所述锁片的宽度进行设置。
5.如权利要求1所述的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，其特征在于：所述锁片采用铁基高温合金制件，或者镍基高温合金制件，或者钴基高温合金制件。
6.如权利要求1所述的发动机涡轮转子叶片挡气盖板轴向限位结构，其特征在于：所述锁片采用钣金成型或带材切割的方法制得。
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