CN112178323B - 一种自锁式空气导管 - Google Patents

Abstract

本申请属于涡轮机空气导管领域，特别涉及一种自锁式空气导管。本申请的自锁式空气导管，在装配时，首先将弹性锁环的挂钩安装至高压涡轮后轴颈的弹性锁环安装部中，并将其旋转一定角度，保证弹性锁环不脱出；通过工装对弹性锁环的第一圆弧端齿进行压紧，同时旋转空气导管前段，将空气导管拧紧至空气导管后段的第二限位部贴紧高压涡轮后轴颈的第一限位部，此时松开弹性锁环，弹性锁环靠其弹性恢复力向前弹开，与空气导管后段的第二圆弧端齿卡紧，实现了空气导管的自锁与定位。在对空气导管进行分解时，通过工装对弹性锁环的第一圆弧端齿进行压紧，空气导管后段的圆弧端齿与弹性锁环的圆弧端齿分离，将空气导管拧出取下，并松开弹性锁环处的工装。

Description

一种自锁式空气导管

技术领域

本申请属于涡轮机空气导管领域，特别涉及一种自锁式空气导管。

背景技术

空气导管是发动机高压涡轮的关键部件，通常为薄壁件结构，其前端与压气机转子搭接，后端安装在高压涡轮后轴颈上，作用是与高压涡轮转子、低压涡轮轴形成环形通道，将压气机气引至高压涡轮后供封严和冷却用。

目前的空气导管一般采用自后向前的安装方式，通过设计凹槽与高压涡轮后轴颈周向限位，其后利用螺母压紧进行轴向固定。该结构形式简单，易于安装和分解，为保证压紧螺母的安装且兼顾气体流通面积的要求，需要高压涡轮后轴颈与低压涡轮轴径向高度差L不至于过小，但是在高压涡轮后轴颈及低压涡轮轴无法提供足够径向空间的情况下，将无法采用现有的空气导管结构。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种自锁式空气导管，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种自锁式空气导管，包括：

压气机转子轴颈；

高压涡轮后轴颈，所述高压涡轮后轴颈的内壁面沿轴向依次设置有第一限位部、第一螺纹部以及弹性锁环安装部；

弹性锁环，所述弹性锁环上设置有第一圆弧端齿以及挂钩，所述弹性锁环通过挂钩安装在所述高压涡轮后轴颈的弹性锁环安装部上；

空气导管组件，所述空气导管组件包括依次连接的空气导管前段、空气导管中段以及空气导管后段，所述空气导管前段的前端与所述压气机转子轴颈搭接配合，所述空气导管后段的前端开设有安装孔，所述空气导管后段的后端沿轴向依次设置有第二限位部、第二螺纹部以及第二圆弧端齿，所述第二限位部以及所述第二螺纹部分别与所述高压涡轮后轴颈的第一限位部以及第一螺纹部配合连接，所述第二圆弧端齿与所述弹性锁环的第一圆弧端齿配合连接；

阻尼套，所述阻尼套的后端设置有阻尼套凸块，所述阻尼套套设在所述空气导管中段中，其一端通过所述阻尼套凸块与所述空气导管后段的安装孔配合连接。

可选地，所述弹性锁环安装部沿周向均匀设置有多个凹槽，便于与所述弹性锁环的挂钩配合连接。

可选地，在所述弹性锁环圆周上对称设置两个所述挂钩，与所述挂钩正交方向上设置两个所述第一圆弧端齿，两个所述第一圆弧端齿向前端弯曲预定距离。

可选地，所述空气导管前段、所述空气导管中段以及所述空气导管后段通过焊接连接。

可选地，所述空气导管前段与所述压气机转子轴颈的搭接处设置有封严涨圈。

可选地，所述空气导管前段的前端沿周向均匀开设有多个装配槽，便于所述空气导管前段的装配。

可选地，

所述空气导管前段的后端以及所述空气导管后段的前端均设置有卡槽，所述阻尼套的前端以及后端分别限制在对应的卡槽中；

所述空气导管后段的前端沿周向均匀开设有多个安装孔，所述阻尼套的后端沿周向均匀设置有相适配的阻尼套凸块。

可选地，所述阻尼套凸块通过焊接设置在所述阻尼套上。

可选地，所述阻尼套的壁面上开设有多个减振孔。

可选地，所述阻尼套的壁面上沿轴向开设有贯穿的豁口。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的自锁式空气导管，改变了现有空气导管结构的装配方式，由后穿式更改为前插式，即使在轴颈后径向高度不足时也能实现安装、固定和分解，弥补了现有结构的局限；利用圆弧端齿结构进行空气导管的周向锁紧，改变了传统锁片锁紧的方式，避免锁片需要反复更换的问题。

附图说明

图1是本申请一个实施方式的自锁式空气导管示意图；

图2是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的高压涡轮后轴颈结构示意图；

图3是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的弹性锁环结构示意图；

图4是图3的A向视图；

图5是图3的B向视图；

图6是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的弹性锁环装配示意图；

图7是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的空气导管前段结构示意图；

图8是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的空气导管后段结构示意图；

图9是图8的C向视图；

图10是图9的D向视图；

图11是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的阻尼套结构示意图；

图12是图11的E向视图；

图13是本申请一个实施方式的自锁式空气导管的弹性锁环压紧状态示意图；

图14是本申请一个实施方式的自锁式空气导管锁紧示意图。

其中：

1-空气导管前段；11-装配槽；2-空气导管中段；3-空气导管后段；31-第二限位部；32-第二螺纹部；33-第二圆弧端齿；4-阻尼套；5-阻尼套凸块；6-弹性锁环；61-第一圆弧端齿；62-挂钩；7-高压涡轮后轴颈；71-第一限位部；72-第一螺纹部；73-弹性锁环安装部；8-封严涨圈；9-压气机转子轴颈。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

下面结合附图1至图14对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种自锁式空气导管，包括：压气机转子轴颈9、高压涡轮后轴颈7、弹性锁环6、空气导管组件以及阻尼套4。

具体的，如图1所示，本申请的自锁式空气导管安装在压气机转子轴颈9与高压涡轮后轴颈7之间。如图2所示，高压涡轮后轴颈7的内壁面沿轴向依次设置有第一限位部71、第一螺纹部72以及弹性锁环安装部73；如图3至图5所示，弹性锁环6上设置有第一圆弧端齿61以及挂钩62，弹性锁环6通过挂钩62安装在高压涡轮后轴颈7的弹性锁环安装部73上，如图6所示。

进一步，空气导管组件包括依次连接的空气导管前段1、空气导管中段2以及空气导管后段3，空气导管前段1的前端与压气机转子轴颈9搭接配合.如图8至图10所示，空气导管后段3的前端开设有安装孔，空气导管后段3的后端沿轴向依次设置有第二限位部31、第二螺纹部32以及第二圆弧端齿33，第二限位部31以及第二螺纹部32分别与高压涡轮后轴颈7的第一限位部71以及第一螺纹部72配合连接，第二圆弧端齿33与弹性锁环6的第一圆弧端齿61配合连接。如图11至图12所示，阻尼套4的后端设置有阻尼套凸块5，阻尼套4套设在空气导管中段2中，其一端通过阻尼套凸块5与空气导管后段3的安装孔配合连接。

在本申请的一个实施方式中，弹性锁环安装部73包括在高压涡轮后轴颈7的内壁面沿周向均匀设置的多个凹槽，便于与弹性锁环6的挂钩62插入实现连接。

在本申请的一个实施方式中，在弹性锁环6圆周上对称设置两个挂钩62，与挂钩62正交方向上设置两个第一圆弧端齿61，弹性锁环6具有一定的弹性，两个第一圆弧端齿61向前端弯曲预定距离，便于与空气导管后段3的第二圆弧端齿33配合锁紧。

在本申请的一个实施方式中，空气导管组件的空气导管前段1、空气导管中段2以及空气导管后段3通过焊接连接在一起。有利的是，在本实施例中，空气导管前段1与压气机转子轴颈9的搭接处设置有封严涨圈8，达到密封作用。进一步，本实施例中，在空气导管前段1的前端沿周向均匀开设有多个装配槽11，便于通过工装对空气导管前段1进行安装。

可以理解的是，为了便于对阻尼套4进行装配，通过在空气导管前段1的后端以及空气导管后段3的前端均设置卡槽，阻尼套4的前端以及后端分别限制在对应的卡槽中，且该卡槽具有可容纳阻尼套4膨胀的余量。本实施例中，还可以在空气导管后段3的前端沿周向均匀开设有多个安装孔，阻尼套4的后端沿周向均匀设置有相适配的阻尼套凸块5，装配时，阻尼套凸块5安装在对应的安装孔中。

在本申请的一个实施方式中，阻尼套凸块5通过焊接设置在阻尼套4上，阻尼套4为薄壁结构，其壁面上开设有多个减振孔，起到减重和减振的作用。另外，优选在阻尼套4的壁面上沿轴向开设有贯穿的豁口。

本申请的自锁式空气导管，在组装时，将薄壁阻尼套4安装至空气导管组件的内部，阻尼套凸块5对准空气导管后段3上的安装孔，阻尼套4利用其自身弹性恢复力与空气导管组件贴紧，形成自锁式空气导管结构。

本申请的自锁式空气导管，在装配时，首先将弹性锁环6的挂钩62安装至高压涡轮后轴颈7的弹性锁环安装部73中，并将弹性锁环6旋转一定角度，保证弹性锁环6不脱出；然后，按照图13所示，通过工装对弹性锁环6的第一圆弧端齿61进行压紧，压紧力为F，同时采用工装对空气导管前段1的装配槽11处进行旋转，将空气导管拧紧至空气导管后段3的第二限位部31贴紧高压涡轮后轴颈7的第一限位部71，此时松开弹性锁环6处的工装，弹性锁环6靠其弹性恢复力向前弹开，与空气导管后段3的第二圆弧端齿33卡紧，如图14所示，实现了空气导管的自锁与定位。同理，在对空气导管进行分解时，通过利用工装对弹性锁环6的第一圆弧端齿61进行压紧，空气导管后段3的圆弧端齿与弹性锁环6的圆弧端齿分离，此时将空气导管拧出取下，并松开弹性锁环6处的工装。

本申请的自锁式空气导管，改变了现有空气导管结构的装配方式，由后穿式更改为前插式，即使在轴颈后径向高度不足时也能实现安装、固定和分解，弥补了现有结构的局限；利用圆弧端齿结构进行空气导管的周向锁紧，改变了传统锁片锁紧的方式，避免锁片需要反复更换的问题。本申请操作高效，便于拆装，结构安全可靠。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种自锁式空气导管，其特征在于，包括：

压气机转子轴颈(9)；

高压涡轮后轴颈(7)，所述高压涡轮后轴颈(7)的内壁面沿轴向依次设置有第一限位部(71)、第一螺纹部(72)以及弹性锁环安装部(73)；

弹性锁环(6)，所述弹性锁环(6)上设置有第一圆弧端齿(61)以及挂钩(62)，所述弹性锁环(6)通过挂钩(62)安装在所述高压涡轮后轴颈(7)的弹性锁环安装部(73)上；

空气导管组件，所述空气导管组件包括依次连接的空气导管前段(1)、空气导管中段(2)以及空气导管后段(3)，所述空气导管前段(1)的前端与所述压气机转子轴颈(9)搭接配合，所述空气导管后段(3)的前端开设有安装孔，所述空气导管后段(3)的后端沿轴向依次设置有第二限位部(31)、第二螺纹部(32)以及第二圆弧端齿(33)，所述第二限位部(31)以及所述第二螺纹部(32)分别与所述高压涡轮后轴颈(7)的第一限位部(71)以及第一螺纹部(72)配合连接，所述第二圆弧端齿(33)与所述弹性锁环(6)的第一圆弧端齿(61)配合连接；

阻尼套(4)，所述阻尼套(4)的后端设置有阻尼套凸块(5)，所述阻尼套(4)套设在所述空气导管中段(2)中，其一端通过所述阻尼套凸块(5)与所述空气导管后段(3)的安装孔配合连接；

所述弹性锁环安装部(73)沿周向均匀设置有多个凹槽，便于与所述弹性锁环(6)的挂钩(62)配合连接；

在所述弹性锁环(6)圆周上对称设置两个所述挂钩(62)，与所述挂钩(62)正交方向上设置两个所述第一圆弧端齿(61)，两个所述第一圆弧端齿(61)向前端弯曲预定距离。

2.根据权利要求1所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述空气导管前段(1)、所述空气导管中段(2)以及所述空气导管后段(3)通过焊接连接。

3.根据权利要求2所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述空气导管前段(1)与所述压气机转子轴颈(9)的搭接处设置有封严涨圈(8)。

4.根据权利要求3所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述空气导管前段(1)的前端沿周向均匀开设有多个装配槽(11)，便于所述空气导管前段(1)的装配。

5.根据权利要求1所述的自锁式空气导管，其特征在于，

所述空气导管前段(1)的后端以及所述空气导管后段(3)的前端均设置有卡槽，所述阻尼套(4)的前端以及后端分别限制在对应的卡槽中；

所述空气导管后段(3)的前端沿周向均匀开设有多个安装孔，所述阻尼套(4)的后端沿周向均匀设置有相适配的阻尼套凸块(5)。

6.根据权利要求1所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述阻尼套凸块(5)通过焊接设置在所述阻尼套(4)上。

7.根据权利要求6所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述阻尼套(4)的壁面上开设有多个减振孔。

8.根据权利要求7所述的自锁式空气导管，其特征在于，所述阻尼套(4)的壁面上沿轴向开设有贯穿的豁口。

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