CN117108374B - 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构 - Google Patents

一种三腔分离式一体承力机匣组合结构 Download PDF

Info

Publication number
CN117108374B
CN117108374B CN202311363998.7A CN202311363998A CN117108374B CN 117108374 B CN117108374 B CN 117108374B CN 202311363998 A CN202311363998 A CN 202311363998A CN 117108374 B CN117108374 B CN 117108374B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cavity
oil
exhaust
bearing
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202311363998.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117108374A (zh
Inventor
曹茂国
刘美
孙国志
董越
李宏磊
郭德亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AECC Shenyang Engine Research Institute
Original Assignee
AECC Shenyang Engine Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AECC Shenyang Engine Research Institute filed Critical AECC Shenyang Engine Research Institute
Priority to CN202311363998.7A priority Critical patent/CN117108374B/zh
Publication of CN117108374A publication Critical patent/CN117108374A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117108374B publication Critical patent/CN117108374B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • F01D25/183Sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30Exhaust heads, chambers, or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mounting Of Bearings Or Others (AREA)

Abstract

本申请属于航空发动机与燃气轮机的设计领域,为一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,包括外涵机匣和承力机匣;外涵机匣包括承力外环、承力内环和承力支板;还包括一体化轴承座、密封排气管组件和密封滑油管道组件;通过在一体化轴承座内形成环腔或圆柱形腔室的冷却气腔、排大气集气腔和油气密封腔,冷却气腔能够对轴承座、尾锥和各支板进行均匀高效的冷却,排大气集气腔能够将低压转子内的封严气均匀高效排出,保证周向与径向的热变形协调能力,油气密封腔也能够实现均匀的进回油,实现油气腔、冷却气腔、排气腔的三腔分离,减少了装配结构带来的安装边漏气风险和焊接结构性能下降的问题。

Description

一种三腔分离式一体承力机匣组合结构
技术领域
本申请属于航空发动机与燃气轮机的设计领域,特别涉及一种三腔分离式一体承力机匣组合结构。
背景技术
先进小涵道比涡扇发动机的结构空间有限,其后机匣需要同时满足空气系统和滑油系统要求,不仅要有进、回油和通风功能,通常空气系统还要求有支点封严引气和排气的功能,由于后机匣各部件之间严重的热变形不协调问题,各管路和功能腔的可靠定位和有效密封设计难度很大,对整个后机匣的布局方案设计带来巨大的挑战。
带有引气和排气功能的发动机后机匣现有技术布局如图1所示,其框架和轴承座之间采用装配和焊接结构分隔成两个腔,一个用于收集需要排出的中温封严气,一个用于收集引入的外涵气,可以冷却框架内环和转子盘后腔。后机匣有12个支板,其中4个相邻支板是高温封严气的排出通道,在外涵位置集合后通过管路排出发动机;另外8个支板用于装配通风、进油、回油、引气管等管路,管路与承力框架装配位置设计中空架,中空架用于引入外涵静压气体到盘后腔用于冷却。
框架和轴承座之间的分隔腔需要焊接在框架上,在分隔腔位置和轴承座位置均带有安装座,在管路接头位置设计双球面浮动密封座的装配组合结构,保证管路与分滑油管路安装座、轴承座之间的密封和浮动裕度要求。
具有如下缺陷:
1)受部分支板排气的影响,引气的面积受限,在冷气腔集中后通过孔进入盘后腔面积变小损失大,无同时冷却尾锥的作用。
2)部分支板排气,部分引气,各支板之间的周向热不协调严重。
3)冷气和排气隔离腔大量装配结构,结构复杂部件多,各种球面浮动密封等结构需要占用较大空间,需要压缩轴承滑油空间,增加重量和装配工艺难度。
4)管接头焊接结构多,管路热不协调时,造成焊缝应力增加,易出现开裂风险。
因此,减少各支板间的周向热不协调,同时满足排气、冷却、油路进出的需求,提升冷却效率是一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,以解决现有技术中盘后腔内部冷却效率低、各支板间周向热不协调严重的问题。
本申请的技术方案是:一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,包括外涵机匣和与外涵机匣同轴设置的承力机匣,所述外涵机匣与承力机匣之间为外涵气通道,所述承力机匣包括承力外环、承力内环和承力支板,还包括一体化轴承座、密封排气管组件和密封滑油管道组件,所述承力支板具有多组并且每一承力支板内部均与外涵气通道连通;所述密封排气管组件和密封滑油管道组件均设于承力支板内;所述一体化轴承座同轴连接于承力内环上,所述一体化轴承座内间隔设置有冷却气腔、排大气集气腔和油气密封腔,所述冷却气腔与承力支板内部连通,所述排大气集气腔与密封排气管组件连通,所述油气密封腔与密封滑油管道组件连通;所述冷却气腔、排大气集气腔和油气密封腔均为环腔或圆柱形腔;所述冷却气腔(9)与转子盘后腔和尾锥腔连通。
优选地,所述承力内环包括内壳体、前安装边板和后安装边板;所述内壳体设于前安装边板和后安装边板之间,所述一体化轴承座安装于后安装边板上,所述前安装边板和一体化轴承座上均开设有冷气出口,所述冷却气腔通过冷气出口与转子盘后腔和尾锥腔连通。
优选地,所述一体化轴承座包括安装斜臂、排气腔分隔环、储油分隔环和滑油管路安装座;所述安装斜臂倾斜设置并贯穿冷却气腔、排大气集气腔和油气密封腔,直至伸入到发动机轴承位置,所述排气腔分隔环和储油分隔环均与安装斜臂一体连接,所述排气腔分隔环沿周向均匀设置有多组排气安装座,所述排气安装座与密封排气管组件插接,所述排气腔分隔环和内壳体之间形成冷却气腔,所述储油分隔环内侧设有油气密封腔;所述储油分隔环沿轴向均匀设置有多组储油腔体,所述滑油管路安装座共有多组并且每组滑油管路安装座均对应连接于一组储油腔体,所述排气腔分隔环和储油分隔环之间形成排大气集气腔,所述密封滑油管道组件与滑油管路安装座插接,所述滑油管路安装座设于排大气集气腔内并将排大气集气腔分隔成多个分腔。
优选地,所述储油分隔环设于排气腔分隔环的内侧,所述冷却气腔设于排气腔分隔环的外侧。
优选地,所述一体化轴承座上设有内封严环,所述内封严环与储油分隔环之间形成整环的排气前腔,所述排气前腔对应低压转子上的通气孔设置,所述排气前腔与多个排大气集气腔的分腔连通。
优选地,所述一体化轴承座还包括油气密封环,所述油气密封环一侧与储油分隔环或储油腔体密封连接、另一侧与低压转子密封连接,所述油气密封环设于排气前腔和油气密封腔之间。
优选地,所述油气密封腔共有三类,第一类的油气密封腔设于储油腔体内;第二类的油气密封腔设于油气密封环、低压转子和安装斜臂之间;第三类的油气密封腔设于安装斜臂内侧,所述第二类和第三类油气密封腔均与第一类油气密封腔连通。
优选地,所述密封排气管组件和密封滑油管道组件均有多组并且密封排气管组件和密封滑油管道组件交错设于不同的承力支板内;所述密封排气管组件(7)包括异型排气管、变截面管接头和排气管法兰;所述异型排气管设于承力支板内并且异型排气管沿径向方向的截面相同,所述排气管法兰焊接于异型排气管外侧并且排气管法兰与承力外环相连,所述变截面管接头一端插接于异型排气管内、另一端与外涵机匣浮动连接,所述变截面管接头靠近异型排气管的一端的截面形状为与异型排气管相同的异型截面,所述变截面管接头靠近外涵机匣的一端为圆形截面。
优选地,所述密封滑油管道组件(8)包括滑油套管、套管法兰和异型面套管;所述滑油套管一端设于承力支板内、另一端从外涵机匣伸出并与外涵机匣浮动连接,所述套管法兰焊接于滑油套管外侧并且套管法兰与承力外环相连,所述异型面套管设于承力支板内并且套设于滑油套管上,所述异型面套管截面积与异型排气管截面积相同。
优选地,所述异型面套管的上表面与套管法兰的下表面平齐,并且异型面套管的上表面开口,所述异型面套管的上表面两侧有双耳结构,所述双耳结构装配在套管法兰和承力外环之间;所述异型面套管下表面收缩变窄并与滑油套管小间隙配合。
本申请的一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,包括外涵机匣和承力机匣;外涵机匣包括承力外环、承力内环和承力支板;还包括一体化轴承座、密封排气管组件和密封滑油管道组件;通过在一体化轴承座内形成环腔或圆柱形腔室的冷却气腔、排大气集气腔和油气密封腔,冷却气腔能够引入外涵气轴承座、尾锥和每个支板进行均匀高效的冷却,排大气集气腔能够将低压转子内的封严气均匀高效排出,保证周向与径向的热变形协调能力,油气密封腔也能够实现均匀的进回油,从而综合实现冷却、进油、回油、引封严气、轴承腔通风和排气的功能;并且构件少,大量运用一体化结构设计,实现油气腔、冷却气腔、排气腔的三腔分离,减少了装配结构带来的安装边漏气风险和焊接结构性能下降的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案,下面将对附图作简单地介绍。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为背景技术结构示意图;
图2为本申请侧视结构示意图;
图3为本申请整体结构示意图;
图4为本申请一体化轴承座对应排气安装座位置的截面示意图;
图5为本申请一体化轴承座对应滑油管路安装座位置的截面示意图;
图6为本申请一体化轴承座对应排气安装座和滑油管路安装座之间位置的截面示意图;
图7为本申请密封排气管组件截面示意图;
图8为本申请密封排气管组件侧向局部结构示意图;
图9为本申请密封滑油管道组件截面结构示意图;
图10为本申请密封滑油管道组件侧向局部结构示意图;
图11为本申请密封滑油管道组件整体结构正视图。
1、外涵机匣;2、承力机匣;3、承力外环;4、承力内环;5、承力支板;6、一体化轴承座;7、密封排气管组件;8、密封滑油管道组件;9、冷却气腔;10、排大气集气腔;11、油气密封腔;12、储油腔体;13、内壳体;14、前安装边板;15、后安装边板;16、排气腔分隔环;17、储油分隔环;18、滑油管路安装座;19、内封严环;20、排气前腔;21、安装斜臂;22、油气密封环;23、异型排气管;24、变截面管接头;25、排气管法兰;26、滑油套管;27、套管法兰;28、异型面套管;29、排气安装座。
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。
一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,如图2和图3所示,包括外涵机匣1和承力机匣2。外涵机匣1与承力机匣2同轴设置,外涵机匣1包括承力外环3、承力内环4和承力支板5,承力支板5为斜或直支板,沿承力内环4周向间隔均匀布置有多组,优选地,承力支板5数量为8组。
承力外环3与承力机匣2之间形成外涵气通道,外涵气通道内设有外涵冷却气。承力外环3和承力内环4之间为内涵高温燃气腔。
还包括一体化轴承座6、密封排气管组件7和密封滑油管道组件8,承力支板5具有多组并且每一承力支板5内部均与外涵气通道连通;密封排气管组件7和密封滑油管道组件8均设于承力支板5内。密封滑油管道组件8和密封排气管组件7外端均与外涵机匣1封严浮动连接、内端均与一体化轴承座6相连。
一体化轴承座6同轴连接于承力内环4上,一体化轴承座6内间隔设置有冷却气腔9、排大气集气腔10和油气密封腔11,冷却气腔9与承力支板5内部连通,排大气集气腔10与密封排气管组件7连通,油气密封腔11与密封滑油管道组件8连通;冷却气腔9、排大气集气腔10和油气密封腔11均为整环腔室或圆柱形腔室;冷却气腔9与转子盘后腔和尾锥腔连通。
冷却气腔9接收从外涵进入承力支板的外涵冷却气,用于对转子盘后腔和尾锥腔进行冷却;排大气集气腔10用于接收低压转子内部的封严气,并排出至发动机外;油气密封腔11用于航空发动机的进油、回油和油腔通风。
通过在一体化轴承座6内形成环腔或圆柱形腔室的冷却气腔9、排大气集气腔10和油气密封腔11,冷却气腔9能够对轴承座、尾锥和各支板进行均匀高效的冷却,排大气集气腔10能够将低压转子内的封严气均匀高效排出,保证周向与径向的热变形协调能力,油气密封腔11也能够实现均匀的进回油,从而综合实现冷却、进油、回油、引封严气、轴承腔通风和排气的功能;并且构件少,实现油气腔、冷却气腔9、排气腔的三腔分离,并且显著减少连接构件数量,取消复杂的连接密封结构,减少因连接件磨损、热不协调焊缝应力大导致的构件可靠性下降,各腔介质泄露等问题,解决发动机空间受限功能多的矛盾。既能够实现外涵气对轴承座、尾锥和各支板的均匀、高效冷却,并兼具保证了滑油系统要求和后机匣排气的要求。
优选地,密封排气管组件7和密封滑油管道组件8均有四组并且密封排气管组件7和密封滑油管道组件8交错设于不同的承力支板5内,以进一步保证内部封严气排气和进回油在整个后机匣位置处的均匀性。
优选地,承力内环4包括内壳体13、前安装边板14和后安装边板15;内壳体13设于前安装边板14和后安装边板15之间,一体化轴承座6安装于后安装边板15上,前安装边板14和一体化轴承座6均开设有冷气出口,冷却气腔9通过前安装边板14上的冷气出口与转子盘后腔连通、通过一体化轴承座6上的冷气出口与尾锥腔连通。通过优化承力内环4的结构,使得冷却气腔9内的外涵冷却气在极短的路径下均匀高效地进入转子盘后腔和尾锥腔,实现对一体化轴承座6、低压转子和尾锥的全面冷却。
结合图4-6,优选地,一体化轴承座6包括安装斜臂21、排气腔分隔环16、储油分隔环17和滑油管路安装座18;安装斜臂21倾斜设置并贯穿冷却气腔9、排大气集气腔10和油气密封腔11,直至伸入到发动机轴承位置,排气腔分隔环16和储油分隔环17均与安装斜臂21一体连接,排气腔分隔环16沿周向均匀设置有多组排气安装座29,排气安装座29与密封排气管组件7插接,排气腔分隔环16和内壳体13之间形成冷却气腔9,储油分隔环17内侧设有油气密封腔11;储油分隔环17沿轴向均匀设置有多组储油腔体12,滑油管路安装座18共有多组并且每组滑油管路安装座18均对应连接于一组储油腔体12,排气腔分隔环16和储油分隔环17之间形成排大气集气腔10,密封滑油管道组件8与滑油管路安装座18插接,滑油管路安装座18设于排大气集气腔10内并将排大气集气腔10分隔成多个分腔。在一体化轴承座6的周向不同截面位置,共形成多组不同的截面结构,如图4-6所示。
通过设置排气腔分隔环16、储油分隔环17,将一体化轴承座6均匀地分割成多个互不干扰且均匀的腔室,降低周向热不协调,又实现对一体化轴承座6的全面冷却,同时兼顾尾锥冷却和滑油系统进回油、密封的功能。
排气腔分隔环16在排气安装座29位置处被分隔,形成多个排气分环;储油分隔环17在储油腔体12位置处被分隔,形成多个储油分环。
优选地,一体化轴承座6上设有内封严环19,内封严环19与储油分隔环17之间形成整环的排气前腔20,排气前腔20对应低压转子上的通气孔设置,排气前腔20与多个排大气集气腔10的分腔连通。这样排大气集气腔10先通过排气前腔20接收低压转子内的封严气,而后再均匀分给四个分支腔,去除了储油腔体12结构的空间干扰,空间布局合理,内封严环19的设置能够有效分隔冷却气腔9和排大气集气腔10。
储油分隔环17设于排气腔分隔环16的内侧,冷却气腔9设于排气腔分隔环16的外侧,这样储油腔体12与油气密封腔11能够直接连通,冷却气腔9通过在前安装边板14与内封严环19之间的周向空间即可直接连通,排大气集气腔10与低压转子上的通气孔能够对应连通,各腔室的连通路径均尽可能缩短,以尽可能压缩空间占用。
优选地,排气腔分隔环16尽可能远离轴承座外安装边。这种设计可以让转子上排出的中高温气体不直接接触承力框架和轴承座外高半径位置,而是在低半径处汇集,可以避免承力框架温度偏高问题,也可减少轴承座高半径位置温度高、热变形大造成的轴承配合面径向变形问题。
优选地,一体化轴承座6还包括油气密封环22,油气密封环22一侧与储油分隔环17或储油腔体12密封连接、另一侧与低压转子密封连接,油气密封环22设于排气前腔20和油气密封腔11之间。通过油气密封环22与低压转子的配合将排气前腔20和油气密封腔11进行有效分隔。
优选地,油气密封腔11共有三类,第一类的油气密封腔设于储油腔体12内;第二类的油气密封腔设于油气密封环22、低压转子和安装斜臂21之间;第三类的油气密封腔设于安装斜臂21内侧,第二类和第三类油气密封腔均与第一类油气密封腔连通。第二和第三类油气密封腔分别对应连通发动机内部的不同位置,第一类油气密封腔11用于滑油的输入与输出。
结合图7-8,优选地,密封排气管组件7包括异型排气管23、变截面管接头24和排气管法兰25;异型排气管23设于承力支板5内并且异型排气管23沿径向方向的截面相同,异型排气管23内部一端与排气安装座29密封连接,保证径向变形协调能力。异型排气管23的截面可为跑道型、叶片型或其他形状,适应承力支板的截面形状和排气面积所需进行设计。
排气管法兰25焊接于异型排气管23外侧并且排气管法兰25与承力外环3相连,实现对异型排气管23的固定。
变截面管接头24一端插接于异型排气管23内、另一端与外涵机匣1浮动连接,变截面管接头24靠近异型排气管23的一端的截面形状为与异型排气管23相同的异型截面,变截面管接头24靠近外涵机匣1的一端为圆形截面,变截面管接头24从内部至外部为渐变设计,变截面管接头24的最外部有管接头与外部管路连接。采取这种中心孔截面变化的设计,是为了保证在空气系统排气面积要求很大的情况下,支板位置能满足大的排气面积的同时,不会因周向过宽导致影响发动机性能,在连接外涵机匣1时,圆形的设计才能保证管路与机匣之间各个方向浮动裕度。
结合图9-11,优选地,密封滑油管道组件8包括滑油套管26、套管法兰27和异型面套管28;滑油套管26一端设于承力支板5内、另一端从外涵机匣1伸出并与外涵机匣1浮动连接,保证滑油套管26的浮动性能。套管法兰27焊接于滑油套管26外侧并且套管法兰27与承力外环3相连,实现对滑油套管26的固定,异型面套管28设于承力支板5内并且套设于滑油套管26上,异型面套管28截面积与异型排气管23截面积相同,可保证此处截流位置,各支板减去管路的剩余面积一致,冷却气流通面积相同,促进框架的冷却均匀。
优选地,异型面套管28的上表面与套管法兰27的下表面平齐,异型面套管28的上表面两侧有双耳结构,所述双耳结构装配在套管法兰27和承力外环3之间;所述异型面套管28下表面收缩变窄并与滑油套管26小间隙配合。并且异型面套管28的上表面开口,以方便装配,下表面与滑油套管26小间隙配合,以减少管路振动的同时防止形成外部冷气进入内部,防止产生通道造成冷气流通。
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)

1.一种三腔分离式一体承力机匣组合结构,包括外涵机匣(1)和与外涵机匣(1)同轴设置的承力机匣(2),所述外涵机匣(1)与承力机匣(2)之间为外涵气通道,所述承力机匣(2)包括承力外环(3)、承力内环(4)和承力支板(5),其特征在于:还包括一体化轴承座(6)、密封排气管组件(7)和密封滑油管道组件(8),所述承力支板(5)具有多组并且每一承力支板(5)内部均与外涵气通道连通;所述密封排气管组件(7)和密封滑油管道组件(8)均设于承力支板(5)内;
所述一体化轴承座(6)同轴连接于承力内环(4)上,所述一体化轴承座(6)内间隔设置有冷却气腔(9)、排大气集气腔(10)和油气密封腔(11),所述冷却气腔(9)与承力支板(5)内部连通,所述排大气集气腔(10)与密封排气管组件(7)连通,所述油气密封腔(11)与密封滑油管道组件(8)连通;所述冷却气腔(9)、排大气集气腔(10)和油气密封腔(11)均为环腔或圆柱形腔;所述冷却气腔(9)与转子盘后腔和尾锥腔连通;
所述承力内环(4)包括内壳体(13)、前安装边板(14)和后安装边板(15);所述内壳体(13)设于前安装边板(14)和后安装边板(15)之间,所述一体化轴承座(6)安装于后安装边板(15)上,所述前安装边板(14)和一体化轴承座(6)上均开设有冷气出口,所述冷却气腔(9)通过冷气出口与转子盘后腔和尾锥腔连通;
所述一体化轴承座(6)包括安装斜臂(21)、排气腔分隔环(16)、储油分隔环(17)和滑油管路安装座(18);所述安装斜臂(21)倾斜设置并贯穿冷却气腔(9)、排大气集气腔(10)和油气密封腔(11),直至伸入到发动机轴承位置,所述排气腔分隔环(16)和储油分隔环(17)均与安装斜臂(21)一体连接,所述排气腔分隔环(16)沿周向均匀设置有多组排气安装座(29),所述排气安装座(29)与密封排气管组件(7)插接,所述排气腔分隔环(16)和内壳体(13)之间形成冷却气腔(9),所述储油分隔环(17)内侧设有油气密封腔(11);所述储油分隔环(17)沿轴向均匀设置有多组储油腔体(12),所述滑油管路安装座(18)共有多组并且每组滑油管路安装座(18)均对应连接于一组储油腔体(12),所述排气腔分隔环(16)和储油分隔环(17)之间形成排大气集气腔(10),所述密封滑油管道组件(8)与滑油管路安装座(18)插接,所述滑油管路安装座(18)设于排大气集气腔(10)内并将排大气集气腔(10)分隔成多个分腔。
2.如权利要求1所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述储油分隔环(17)设于排气腔分隔环(16)的内侧,所述冷却气腔(9)设于排气腔分隔环(16)的外侧。
3.如权利要求1所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述一体化轴承座(6)上设有内封严环(19),所述内封严环(19)与储油分隔环(17)之间形成整环的排气前腔(20),所述排气前腔(20)对应低压转子上的通气孔设置,所述排气前腔(20)与多个排大气集气腔(10)的分腔连通。
4.如权利要求3所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述一体化轴承座(6)还包括油气密封环(22),所述油气密封环(22)一侧与储油分隔环(17)或储油腔体(12)密封连接、另一侧与低压转子密封连接,所述油气密封环(22)设于排气前腔(20)和油气密封腔(11)之间。
5.如权利要求4所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述油气密封腔(11)共有三类,第一类的油气密封腔设于储油腔体(12)内;第二类的油气密封腔设于油气密封环(22)、低压转子和安装斜臂(21)之间;第三类的油气密封腔设于安装斜臂(21)内侧,所述第二类和第三类油气密封腔均与第一类油气密封腔连通。
6.如权利要求1所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述密封排气管组件(7)和密封滑油管道组件(8)均有多组并且密封排气管组件(7)和密封滑油管道组件(8)交错设于不同的承力支板(5)内;所述密封排气管组件(7)包括异型排气管(23)、变截面管接头(24)和排气管法兰(25);所述异型排气管(23)设于承力支板(5)内并且异型排气管(23)沿径向方向的截面相同,所述排气管法兰(25)焊接于异型排气管(23)外侧并且排气管法兰(25)与承力外环(3)相连,所述变截面管接头(24)一端插接于异型排气管(23)内、另一端与外涵机匣(1)浮动连接,所述变截面管接头(24)靠近异型排气管(23)的一端的截面形状为与异型排气管(23)相同的异型截面,所述变截面管接头(24)靠近外涵机匣(1)的一端为圆形截面。
7.如权利要求6所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述密封滑油管道组件(8)包括滑油套管(26)、套管法兰(27)和异型面套管(28);所述滑油套管(26)一端设于承力支板(5)内、另一端从外涵机匣(1)伸出并与外涵机匣(1)浮动连接,所述套管法兰(27)焊接于滑油套管(26)外侧并且套管法兰(27)与承力外环(3)相连,所述异型面套管(28)设于承力支板(5)内并且套设于滑油套管(26)上,所述异型面套管(28)截面积与异型排气管(23)截面积相同。
8.如权利要求7所述的三腔分离式一体承力机匣组合结构,其特征在于:所述异型面套管(28)的上表面与套管法兰(27)的下表面平齐,并且异型面套管(28)的上表面开口,所述异型面套管(28)的上表面两侧有双耳结构,所述双耳结构装配在套管法兰(27)和承力外环(3)之间;所述异型面套管(28)下表面收缩变窄并与滑油套管(26)小间隙配合。
CN202311363998.7A 2023-10-20 2023-10-20 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构 Active CN117108374B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311363998.7A CN117108374B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311363998.7A CN117108374B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117108374A CN117108374A (zh) 2023-11-24
CN117108374B true CN117108374B (zh) 2023-12-15

Family

ID=88800491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311363998.7A Active CN117108374B (zh) 2023-10-20 2023-10-20 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117108374B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112324570A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 苏康海 一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置的燃气轮机
CN113356946A (zh) * 2021-07-22 2021-09-07 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空发动机涡轮间机匣结构
CN114542205A (zh) * 2022-02-11 2022-05-27 中国航发沈阳发动机研究所 一种高马赫航空发动机耐高温高压轴承腔结构
CN115234377A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中国航发湖南动力机械研究所 一种带级间支板的发动机高低压涡轮冷却结构及方法
CN219345066U (zh) * 2022-12-30 2023-07-14 沈阳博诚远机械制造有限公司 一种发动机的压气机机匣

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112324570A (zh) * 2020-11-06 2021-02-05 苏康海 一种涡轮盘驱动装置及应用涡轮盘驱动装置的燃气轮机
CN113356946A (zh) * 2021-07-22 2021-09-07 中国航发沈阳发动机研究所 一种航空发动机涡轮间机匣结构
CN114542205A (zh) * 2022-02-11 2022-05-27 中国航发沈阳发动机研究所 一种高马赫航空发动机耐高温高压轴承腔结构
CN115234377A (zh) * 2022-07-05 2022-10-25 中国航发湖南动力机械研究所 一种带级间支板的发动机高低压涡轮冷却结构及方法
CN219345066U (zh) * 2022-12-30 2023-07-14 沈阳博诚远机械制造有限公司 一种发动机的压气机机匣

Also Published As

Publication number Publication date
CN117108374A (zh) 2023-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9279341B2 (en) Air system architecture for a mid-turbine frame module
CA2802542C (en) Oil purge system for a mid turbine frame
EP1512844B1 (en) Gas turbine installation and cooling air supplying method
US9598974B2 (en) Active turbine or compressor tip clearance control
KR100415951B1 (ko) 터빈및전이조립체
US20110081228A1 (en) Interturbine vane with multiple air chambers
EP0760053B1 (en) Annular bearing compartment
US11536161B2 (en) Gas turbine engine
JP2002372242A (ja) 可撓性結合スリーブによるターボマシンのcmc燃焼室のための取り付け
CN115450713B (zh) 一种均匀排气的承力框架组合件结构
CN114838005A (zh) 一种空压机风冷结构及空压机
CN117108374B (zh) 一种三腔分离式一体承力机匣组合结构
US11549396B2 (en) Mid-turbine frame for gas turbine engine
GB2539096A (en) Turbomachine comprising a ventilation system
US2470126A (en) Turbine construction
US10815805B2 (en) Apparatus for supplying cooling air to a turbine
CN115013161A (zh) 一种涡轮级间支承结构、燃气涡轮发动机
US11466590B1 (en) Mid-turbine frame with intermediary plenum
US11815028B2 (en) Turbine engine for an aircraft
CN114233685A (zh) 一种四级压气机机匣结构
CN117145593B (zh) 一种交互式空气流路多功能后承力机匣结构
CN112673149B (zh) 用于燃气涡轮发动机的冷却流体的模块化壳体歧管
RU2310086C1 (ru) Газотурбинная установка
CN219865175U (zh) 一种燃气轮机后壳体结构
WO1982001033A1 (en) Turbine cooling system

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant