CN115075887A - 一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置 - Google Patents

一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置 Download PDF

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杨法立
金圣展
乔廷强
王洪伟
关健
刘康
尹吉磊
杨成
李亚楠
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AECC Shenyang Engine Research Institute
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    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

本申请属于航空发动机涡轮盘转子平衡技术领域，具体涉及一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，包括：定位座，与涡轮盘转子上的鼓筒连接边连接；支撑环，其一侧具有环形支撑凸出，外缘具有环形连接边；环形支撑凸出贴靠在定位座上；环形连接边连接在定位座上；多个定位块，连接在支撑环的另一侧，沿支撑环的周向分布，伸入到涡轮盘转子的盘心内；支撑环的中心部位受到背向定位座的外力时，能够使各个定位块向外张开，抵靠到涡轮盘转子的盘心内；支撑环中心部位背向定位座的外力消失时，各个定位块向内收缩，与涡轮盘转子盘心分离。

Description

一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置
技术领域
本申请属于航空发动机涡轮盘转子平衡技术领域，具体涉及一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置。
背景技术
航空发动机涡轮盘转子在装机前需要进行平衡，对涡轮盘转子进行平衡时，是以平衡连接装置连接在平衡机上，以平衡机进行驱动，对涡轮盘转子的不平衡量进行采集、调整。
平衡连接装置连接在涡轮盘转子、平衡机之间，需要对涡轮盘转子的盘心进行径向定位，以及能够对涡轮盘转子进行周向传扭，利用当前的平衡连接装置对涡轮盘转子进行平衡，存在以下缺陷：
1)不同涡轮盘转子的盘心加工公差较大，可达0.2mm，对其进行径向定位时，易出现大过盈或大间隙配合的情形，存在较大过盈量时，不便于装配、分解，对涡轮盘转子的盘心造成损伤，存在较大间隙量时，会对涡轮盘转子的平衡引入不确定性误差，影响对涡轮盘转子的平衡效果；
2)在对涡轮盘转子平衡过程中，易发生涡轮盘转子脱出的情形，致使涡轮盘转子损坏。
鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。
需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
发明内容
本申请的目的是提供一种航空发动机涡轮盘平衡连接装置，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
本申请的技术方案是：
一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，包括：
定位座，与涡轮盘转子上的鼓筒连接边连接；
支撑环，其一侧具有环形支撑凸出，外缘具有环形连接边；环形支撑凸出贴靠在定位座上；环形连接边连接在定位座上；
多个定位块，连接在支撑环的另一侧，沿支撑环的周向分布，伸入到涡轮盘转子的盘心内；
支撑环的中心部位受到背向定位座的外力时，能够使各个定位块向外张开，抵靠到涡轮盘转子的盘心内；
支撑环中心部位背向定位座的外力消失时，各个定位块向内收缩，与涡轮盘转子盘心分离。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，定位座与涡轮盘转子上的鼓筒连接边间，通过防转销连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，环形连接边、定位座间通过螺栓连接。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，各个定位块上仅具有弧形面；
各个定位块向外张开时，各个弧形面抵靠到涡轮盘转子的盘心内；
各个定位块向内收缩时，各个弧形面与涡轮盘转子的盘心分离。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，还包括：
套筒，其封闭端具有穿孔，其敞开端伸入到支撑环内，该端外壁具有环形凸边；环形凸边伸入到定位座、支撑环之间；
螺杆，其一端穿过穿孔螺接到定位座，其伸入套筒内部分的外壁具有环形凸翅；
螺杆向定位座外拧动时，会使环形凸翅抵靠到套筒的封闭端内，使支撑环的中心部位受到背向定位座的外力；
螺杆向定位座内拧动时，会使环形凸翅与套筒的封闭端内分离，使支撑环中心部位背向定位座的外力消失。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，定位座上具有定位凸出，定位凸出伸入到套筒内；
螺杆穿过穿孔的一端螺接在定位凸出上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，还包括：
压盖，通过螺栓连接在定位座上，压紧在涡轮盘转子盘心部位背向定位座的一侧。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，套筒的封闭端上具有过孔；
连接定位座、压盖的螺栓贯穿过孔。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，连接定位座、压盖的螺栓螺接在定位凸出上。
根据本申请的至少一个实施例，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，压盖朝向涡轮盘转子的一侧具有定位槽，其侧壁具有通孔；通孔连通定位槽；
套筒的封闭端伸入到定位槽中；
螺杆背向定位座的一端自通孔伸出。
附图说明
图1是本申请实施例提供的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置的示意图；
图2是本申请实施例提供的支撑环、定位块的局部剖视图；
图3是本申请实施例提供的支撑环、定位块的三维视图；
图4是本申请实施例提供的套筒的示意图；
图5是本申请实施例提供的螺杆的示意图；
其中：
1-定位座；2-涡轮盘转子；3-支撑环；4-定位块；5-套筒；6-螺杆；7-压盖。
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，此外，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示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，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。
下面结合附图1-图5对本申请做进一步详细说明。
一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，包括：
定位座1，与涡轮盘转子2上的鼓筒连接边连接；
支撑环3，其一侧具有环形支撑凸出，外缘具有环形连接边；环形支撑凸出贴靠在定位座1上；环形连接边连接在定位座1上；
多个定位块4，连接在支撑环3的另一侧，沿支撑环3的周向分布，伸入到涡轮盘转子2的盘心内；
支撑环3的中心部位受到背向定位座1的外力时，能够使各个定位块4向外张开，抵靠到涡轮盘转子2的盘心内；
支撑环3中心部位背向定位座1的外力消失时，各个定位块4向内收缩，与涡轮盘转子2盘心分离。
对于上述实施例公开的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，领域内技术人员可以理解的是，其设计定位块4沿周向连接在支撑环3背向定位座1的一侧，支撑环3朝向定位座1的一侧通过环形支撑凸出贴靠在定位座1上，外缘通过环形连接边连接在定位座1上，在支撑环3的中心部位受到背向定位座1的外力时，支撑环3在环形连接边的约束下，以及在环形支撑凸出的支撑下，会背向定位座1外鼓起，使各个定位块4外翻，向外张开，在支撑环3中心部位背向定位座1的外力消失时，支撑环3会自然恢复，使各个定位块4内翻，向内收缩。
利用上述实施例公开的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，对涡轮盘转子进行平衡，可参照以下步骤进行：
将定位座1连接到涡轮盘转子2的鼓筒连接边上，此时不向支撑环3中心部位施加背向定位座1的外力，各个定位块4向内收缩，径向尺寸较小，各个定位块4可容易的伸入到涡轮盘转子2的盘心内，可避免对涡轮盘转子2造成损伤；
对支撑环3的中心部位施加背向定位座1的外力，使各个定位块4向外张开，径向尺寸变大，自适应的抵靠到涡轮盘转子2的盘心内，以此实现对涡轮盘转子2盘心有效的径向定位，可避免出现与涡轮盘转子2盘心大过盈或大间隙配合的情形；
以平衡机的转轴连接定位座1，驱动涡轮盘转子2转动，对涡轮盘转子2的不平衡量进行采集、调整；
在对涡轮盘转子2的不平衡量调整完成后，可取消对支撑环3中心部位背向定位座1外力的施加，使各个定位块4向内收缩，径向尺寸减少，与涡轮盘转子2盘心分离，在定位座1与涡轮盘转子2的鼓筒连接边分离时，可容易的自涡轮盘转子2的盘心脱出，可避免对涡轮盘转子2造成损伤。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，定位座1与涡轮盘转子2上的鼓筒连接边间，通过防转销连接，以保证与涡轮盘转子2间的可靠传扭。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，环形连接边、定位座1间通过螺栓连接。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，各个定位块4上仅具有弧形面；
各个定位块4向外张开时，各个弧形面抵靠到涡轮盘转子2的盘心内，可避免产生较大的局部应力；
各个定位块4向内收缩时，各个弧形面与涡轮盘转子2的盘心分离。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，还包括：
套筒5，其封闭端具有穿孔，其敞开端伸入到支撑环3内，该端外壁具有环形凸边；环形凸边伸入到定位座1、支撑环3之间；
螺杆6，其一端穿过穿孔螺接到定位座1，其伸入套筒5内部分的外壁具有环形凸翅；
螺杆6向定位座1外拧动时，会使环形凸翅抵靠到套筒5的封闭端内，使支撑环3的中心部位受到背向定位座1的外力；
螺杆6向定位座1内拧动时，会使环形凸翅与套筒5的封闭端内分离，使支撑环3中心部位背向定位座1的外力消失。
对于上述实施例公开的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，领域内技术人员可以理解的是，可通过对螺杆6背向定位座1的拧动，方便的操纵各个定位块向外张开、向内收缩。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，定位座1上具有定位凸出，定位凸出伸入到套筒5内；
螺杆6穿过穿孔的一端螺接在定位凸出上。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，还包括：
压盖7，通过螺栓连接在定位座1上，压紧在涡轮盘转子2盘心部位背向定位座1的一侧，以避免在对涡轮盘转子平衡过程中，发生涡轮盘转子1脱出的情形。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，套筒5的封闭端上具有过孔；
连接定位座1、压盖7的螺栓贯穿过孔。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，连接定位座1、压盖7的螺栓螺接在定位凸出上。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，压盖7朝向涡轮盘转子2的一侧具有定位槽，其侧壁具有通孔；通孔连通定位槽；
套筒5的封闭端伸入到定位槽中；
螺杆6背向定位座1的一端自通孔伸出，以方便进行操纵。
在一些可选的实施例中，上述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置中，支撑环3及其支撑凸出上具有多个裂纹，将支撑环3及其支撑凸出分割为多个扇形块，每个扇形块对应与一个定位块4连接。
说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，包括：
定位座(1)，与涡轮盘转子(2)上的鼓筒连接边连接；
支撑环(3)，其一侧具有环形支撑凸出，外缘具有环形连接边；所述环形支撑凸出贴靠在所述定位座(1)上；所述环形连接边连接在所述定位座(1)上；
多个定位块(4)，连接在所述支撑环(3)的另一侧，沿所述支撑环(3)的周向分布，伸入到所述涡轮盘转子(2)的盘心内；
所述支撑环(3)的中心部位受到背向定位座(1)的外力时，能够使各个所述定位块(4)向外张开，抵靠到所述涡轮盘转子(2)的盘心内；
所述支撑环(3)中心部位背向定位座(1)的外力消失时，各个所述定位块(4)向内收缩，与所述涡轮盘转子(2)盘心分离。
2.根据权利要求1所述的1所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
所述定位座(1)与涡轮盘转子(2)上的鼓筒连接边间，通过防转销连接。
3.根据权利要求1所述的1所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
所述环形连接边、所述定位座(1)间通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的1所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
各个所述定位块(4)上仅具有弧形面；
各个所述定位块(4)向外张开时，各个所述弧形面抵靠到所述涡轮盘转子(2)的盘心内；
各个所述定位块(4)向内收缩时，各个所述弧形面与所述涡轮盘转子(2)的盘心分离。
5.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
还包括：
套筒(5)，其封闭端具有穿孔，其敞开端伸入到所述支撑环(3)内，该端外壁具有环形凸边；所述环形凸边伸入到所述定位座(1)、支撑环(3)之间；
螺杆(6)，其一端穿过所述穿孔螺接到所述定位座(1)，其伸入所述套筒(5)内部分的外壁具有环形凸翅；
所述螺杆(6)向所述定位座(1)外拧动时，会使所述环形凸翅抵靠到所述套筒(5)的封闭端内，使所述支撑环(3)的中心部位受到背向定位座(1)的外力；
所述螺杆(6)向所述定位座(1)内拧动时，会使所述环形凸翅与所述套筒(5)的封闭端内分离，使所述支撑环(3)中心部位背向定位座(1)的外力消失。
6.根据权利要求5所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
所述定位座(1)上具有定位凸出，所述定位凸出伸入到所述套筒(5)内；
所述螺杆(6)穿过所述穿孔的一端螺接在所述定位凸出上。
7.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
还包括：
压盖(7)，通过螺栓连接在所述定位座(1)上，压紧在所述涡轮盘转子(2)盘心部位背向所述定位座(1)的一侧。
8.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
所述套筒(5)的封闭端上具有过孔；
连接所述定位座(1)、压盖(7)的螺栓贯穿所述过孔。
9.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
连接所述定位座(1)、压盖(7)的螺栓螺接在所述定位凸出上。
10.根据权利要求6所述的航空发动机涡轮盘转子平衡连接装置，其特征在于，
所述压盖(7)朝向所述涡轮盘转子(2)的一侧具有定位槽，其侧壁具有通孔；所述通孔连通定位槽；
所述套筒(5)的封闭端伸入到所述定位槽中；
所述螺杆(6)背向所述定位座(1)的一端自所述通孔伸出。
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