CN112780351A - 航空发动机转子和航空发动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种航空发动机转子和航空发动机。一种航空发动机转子包括：叶盘(3)，包括沿其周向延伸的榫槽(5)和与所述榫槽(5)连通的安装槽(6)；叶片，设有与所述榫槽(5)相适配的连接部，所述连接部可插入所述安装槽(6)内并由所述安装槽(6)滑入所述榫槽(5)内，所述叶片包括邻近所述安装槽(6)的第一叶片(1)和远离所述安装槽(6)的第二叶片(2)；至少一个螺纹连接件(4)，用于连接所述第一叶片(1)和所述叶盘(3)，以限制所述叶片(1)在所述榫槽(5)内沿所述叶盘(3)的周向移动。

Description

航空发动机转子和航空发动机

技术领域

本发明涉及航空设备领域，具体而言，涉及一种航空发动机转子和航空发动机。

背景技术

图1示出了一种相关技术的航空发动机转子的结构示意图，图2示出了图1中B-B处或C-C处的截面结构示意图，图3示出了图1的航空发动机转子的沿D方向的视图。结合图1至3所示，相关技术的航空发动机转子包括叶盘3和沿叶盘3的周向布置的多个叶片1。

图4示出了相关技术的航空发动机转子的叶盘3的周面的结构示意图。结合图1至4所示，叶盘3的周面上设置有沿叶盘3的周向延伸的榫槽31，榫槽31的位于叶盘3的周面上的开口的宽度小于榫槽的内部的宽度，该宽度的方向与叶盘3的轴向一致。叶片1包括叶身和位于叶身的靠近叶盘3的一端的连接部，连接部的形状与榫槽31的横截面的形状一致。进一步地，连接部的靠近叶身的外侧端的宽度与榫槽31的位于叶盘3的周面上的开口宽度一致，连接部的远离外侧端的至少一部分的宽度大于榫槽31的开口的宽度，以使连接部不能沿叶盘3的径向朝榫槽31的外侧移动。

如图4所示，叶盘3的周面上还设置有与榫槽31连通的安装槽32，安装槽32的宽度大于叶片1的连接部的最大宽度。在将叶片1安装在叶盘3上的过程中，首先将叶片1的连接部沿叶盘3的径向插入安装槽32中，然后沿叶盘3的周向将叶片1的连接部由安装槽32移入榫槽31、并在榫槽31内移动。然后再将另一个叶片1以上述的方式安装在榫槽31中。

航空发动机转子还包括设置在叶盘3的周面和叶片1之间的密封部件4。叶片1包括位于连接部和叶身之间的板状部件，板状部件盖设在叶盘3的周面上。密封部件4设置在板状部件和叶盘3的周面之间。

航空发动机转子还包括锁紧部2，锁紧部2用于限制叶片1在榫槽31内沿周向移动，以防止叶片1从安装槽32内脱出。

图5示出了相关技术的锁紧部2的结构示意图，图6示出了相关技术的锁紧部2的锁紧块5的结构示意图。结合图1、4、5和6所示，锁紧块5包括锁紧块本体和分别设在锁紧块本体的两侧的两个定位凸起5a，榫槽31的两侧设有与定位凸起5a相适配的定位槽33。锁紧块5上设有沿叶盘3的径向延伸的螺纹孔和设置在螺纹孔中的螺纹件6。在锁紧块5安装的过程中，首先将锁紧块5插入安装槽32，然后将锁紧块5在榫槽31内沿周向移动至定位槽33处，然后通过拧紧螺纹件6可将锁紧块5沿径向朝榫槽31的外侧驱动，从使得锁紧块5的定位凸起5a插入定位槽33中，并且锁紧块5的工作面5b顶紧榫槽31的内表面。

锁紧块5的工作面5b顶紧叶盘3，主要承受的离心力载荷；锁紧块5的定位凸起5a与定位槽33配合，防止周向移动；工作状态下，锁紧螺纹件6将锁紧块5顶起固定，自锁丝套7防止锁紧螺钉振动脱落。在两个锁紧部2的作用下，转子叶片1不能周向移动，无法从叶盘3的安装槽脱落，保证安全工作。

上述的技术方案存在以下缺点：

1.锁紧结构存在两个锁紧部2，增加发动机重量，降低效率；

2.装配和更换难度较大，维护、维修成本增加；

3.叶盘3的榫槽工作面上需设计两个定位槽33结构，降低盘强度。

发明内容

本发明旨在提供一种航空发动机转子和航空发动机，以改善相关技术中存在锁紧部的使得航空发动机转子的重量较大的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种航空发动机转子，航空发动机转子包括：

叶盘，包括沿其周向延伸的榫槽和与榫槽连通的安装槽；

叶片，设有与榫槽相适配的连接部，连接部可插入安装槽内并由安装槽滑入榫槽内，叶片包括邻近安装槽的第一叶片和远离安装槽的第二叶片；

至少一个螺纹连接件，用于连接第一叶片和叶盘，以限制叶片在榫槽内沿叶盘的周向移动。

在一些实施例中，叶盘的周面上设置有与螺纹连接件相适配的螺纹件安装孔。

在一些实施例中，还包括设置在螺纹件安装孔内的丝套。

在一些实施例中，螺纹件安装孔沿叶盘的径向延伸。

在一些实施例中，螺纹连接件位于相邻的两个第一叶片之间。

在一些实施例中，相邻的两个第一叶片的侧边均设置有凹槽，分别设置在两个第一叶片上的凹槽形成与螺纹连接件相适配的孔。

在一些实施例中，螺纹连接件与安装槽位于叶盘的周向的同一角度。

在一些实施例中，安装槽的沿叶盘的轴向的两端均设置有螺纹连接件。

在一些实施例中，叶片包括叶身、设在叶身的邻近叶盘的一端的连接部以及位于连接部和叶身之间的板状部件，板状部件盖设在叶盘的周面上，板状部件和叶盘的周面之间设有密封部件。

根据本发明的另一方面，还提供了一种航空发动机，包括上述航空发动机转子。

应用本发明的技术方案，螺纹连接件连接第一叶片和叶盘，以限制叶片在榫槽内沿叶盘的周向移动，从而将叶片锁紧在榫槽中，改善了相关技术中存在锁紧部重量较大的使得航空发动机转子的重量较大的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了相关技术的航空发动机转子的结构示意图；

图2示出了图1中B-B处或C-C处的截面结构示意图；

图3示出了图1所述的航空发动机转子沿D方向的视图；

图4示出了相关技术的航空发动机转子的叶盘的周面的结构示意图；

图5示出了相关技术的航空发动机的用于固定叶片的锁紧部的结构示意图；

图6示出了图5所示的锁紧部的锁紧块的结构示意图；

图7示出了本发明的实施例的航空发动机转子的俯视结构示意图的一部分；

图8示出了图7中A-A处的截面结构示意图；

图9示出了本发明的实施例的航空发动机转子的叶盘的周面的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图7示出了本实施例的航空发动转子的俯视结构示意图的一部分，图8示出了图7中A-A处的截面结构示意图，图9示出了本实施例的航空发动机转子的叶盘的周面的结构示意图。

结合图7至9所示，本实施例的航空发动机转子包括叶盘3、沿叶盘3的周向布置的多个叶片和至少一个螺纹连接件4。

叶盘3包括沿其周向延伸的榫槽5和与榫槽5连通的安装槽6；叶片设有与榫槽5相适配的连接部，连接部可插入安装槽6内并由安装槽6滑入榫槽5内，叶片包括邻近安装槽6的第一叶片1和远离安装槽6的第二叶片2；螺纹连接件4用于连接第一叶片1和叶盘3，以限制叶片1在榫槽5内沿叶盘3的周向移动。

叶盘3的周面上设置有与螺纹连接件4相适配的螺纹件安装孔。螺纹件安装孔沿叶盘3的径向延伸。

优选地，航空发动机转子还包括设置在螺纹件安装孔内的丝套5，以防止螺纹连接件4由于振动而由螺纹件安装孔中脱出。

螺纹连接件4位于相邻的两个第一叶片1之间。相邻的两个第一叶片1的侧边均设置有凹槽，分别设置在两个第一叶片1上的凹槽形成与螺纹连接件4相适配的孔。

螺纹连接件4与安装槽6位于叶盘3的周向的同一角度。安装槽6的沿叶盘3的轴向的两端均设置有螺纹连接件4。

叶片包括叶身、设在叶身的邻近叶盘3的一端的连接部以及位于连接部和叶身之间的板状部件，板状部件盖设在叶盘3的周面上，板状部件和叶盘3的周面之间设有密封部件7。

密封部件7呈环装，并套设在叶盘3的周面与叶片的板状部件之间。在一些实施例中，航空发动机转子包括两个密封部件7，两个密封部件7分别位于榫槽5的两侧。

本实施例的航空发动机转子的装配顺序为：首先，将丝套5装入叶盘3的周面上的螺纹件安装孔内，然后，在榫槽5的两侧装配密封部件7；再后，将第二叶片2和第一叶片1依次安装在榫槽5中；在将所有的叶片装配完成后，装配螺纹连接件4。

航空发动机转子在工作状态下，工作状态下，第一叶片1、第二叶片2和密封部件7受到离心力的作用而径向向外运动。由于螺纹连接件4的作用，可以防止叶片和密封部件7的周向移动，保证正常工作。

进一步地，航空发动机转子在工作状态下，螺纹连接件4和密封部件7的共同封严起到密封作用，由于密封部件7的结构，可以减少气体泄漏量，提高发动机效率。

本实施例的用于锁紧叶片的锁紧结构不包含锁紧块零件，只包含螺纹连接件4(例如螺钉)和丝套5；本实施例的叶盘3进行了优化设计，取消定位槽结构，提高强度；螺纹件安装孔位于安装槽6两侧，减小盘不平衡量。

本实施例的航空发动机转子具有以下优点：结构简单，重量轻，提高发动机效率；叶盘3取消了定位槽结构，强度提高，盘不平衡量减少，易于转子平衡；易装配、易维护和维修；气体泄漏量减小，提高气动效率；零件数量减少，发动机安全性和可靠性提高。

本实施例的叶片锁紧结构(仅包括螺纹连接件4和丝套5)简单，安装可靠，能够很好满足气动性能和结构装配要求。其主要特点在于螺纹件安装孔的设计，螺纹连接件的装配能够同时实现叶片周向移动和气体封严作用。本专利实施方案中的装配方案为叶片锁紧结构的一个具体案例，叶盘上螺纹件安装孔位置以及数量均应在本专利的保护范围。

根据本发明的另一方面，本实施例还提供了一种航空发动机，该航空发动机包括上述的航空发动机转子。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机转子，其特征在于，包括：

叶盘(3)，包括沿其周向延伸的榫槽(5)和与所述榫槽(5)连通的安装槽(6)；

叶片，设有与所述榫槽(5)相适配的连接部，所述连接部可插入所述安装槽(6)内并由所述安装槽(6)滑入所述榫槽(5)内，所述叶片包括邻近所述安装槽(6)的第一叶片(1)和远离所述安装槽(6)的第二叶片(2)；

至少一个螺纹连接件(4)，用于连接所述第一叶片(1)和所述叶盘(3)，以限制所述叶片(1)在所述榫槽(5)内沿所述叶盘(3)的周向移动。

2.根据权利要求1所述航空发动机转子，其特征在于，所述叶盘(3)的周面上设置有与所述螺纹连接件(4)相适配的螺纹件安装孔。

3.根据权利要求2所述航空发动机转子，其特征在于，还包括设置在所述螺纹件安装孔内的丝套(5)。

4.根据权利要求2所述航空发动机转子，其特征在于，所述螺纹件安装孔沿所述叶盘(3)的径向延伸。

5.根据权利要求1所述航空发动机转子，其特征在于，所述螺纹连接件(4)位于相邻的两个所述第一叶片(1)之间。

6.根据权利要求5所述航空发动机转子，其特征在于，相邻的两个所述第一叶片(1)的侧边均设置有凹槽，分别设置在两个所述第一叶片(1)上的凹槽形成与所述螺纹连接件(4)相适配的孔。

7.根据权利要求1所述航空发动机转子，其特征在于，所述螺纹连接件(4)与所述安装槽(6)位于所述叶盘(3)的周向的同一角度。

8.根据权利要求1所述航空发动机转子，其特征在于，所述安装槽(6)的沿所述叶盘(3)的轴向的两端均设置有所述螺纹连接件(4)。

9.根据权利要求1所述航空发动机转子，其特征在于，所述叶片包括叶身、设在叶身的邻近叶盘(3)的一端的连接部以及位于连接部和叶身之间的板状部件，所述板状部件盖设在所述叶盘(3)的周面上，所述板状部件和所述叶盘(3)的周面之间设有密封部件(7)。

10.一种航空发动机，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述航空发动机转子。

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