CN208564655U - 一种涡轮后机匣联接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种涡轮后机匣联接结构，属于航空发动机结构设计领域，所述涡轮后机匣联接结构包括：具有第一悬臂的承力框架、具有第二悬臂的轴承座，所述轴承座通过轴承安装于转子上、以及具有第三悬臂的至少一个转接座，所述转接座设置于承力框架和轴承座之间，使得所述第一悬臂、第三悬臂和/或第二悬臂构成具有至少一个折线单元的补偿结构，用于消除涡轮后机匣的热变形。本实用新型通过在承力框架和轴承座之间增加一个转接座的方法，形成涡轮后机匣的折线型联接结构，以此可以有效增加涡轮后机匣的热变形补偿能力。悬臂较短，且轴承座与转接座的止口轴向配合较长，有利于增强发动机转子运转稳定性。

Description

一种涡轮后机匣联接结构

技术领域

本实用新型属于航空发动机设计技术领域，尤其涉及一种涡轮后机匣联接结构。

背景技术

如图1所示，在现代航空发动机和燃气轮机中，涡轮后机匣一般采用的结构形式为原轴承座2与原承力框架1之间直接连接，其主要作用是对发动机转子3和原轴承4进行支撑。

如图2中箭头所示，涡轮后机匣在工作过程中，受温度载荷的影响，原轴承2座会产生径向和轴向的热变形，并在径向和轴向热变形的综合作用下产生弯扭M。

在现有技术中，原轴承座2仅有一条悬臂，并且悬臂尺寸较长，而原轴承座2与原承力框架1的止口轴向配合又较短，受这些结构限制使其热变形补偿能力较差，所以原轴承座2容易发生如图中虚线所示的弯扭变形，导致轴承外圈与滚珠接触不良，致使转子运转不稳，进而引起发动机振动过大的问题。

实用新型内容

本实用新型提出一种采用折线型联接结构的涡轮后机匣，为了解决涡轮后机匣热变形补偿能力差的问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种涡轮后机匣联接结构，所述涡轮后机匣联接结构包括：

具有第一悬臂的承力框架；

具有第二悬臂的轴承座，所述轴承座通过轴承安装于转子上；以及

具有第三悬臂的至少一个转接座，所述转接座设置于承力框架和轴承座之间，使得所述第一悬臂、第三悬臂和/或第二悬臂构成具有至少一个折线单元的补偿结构，用于消除涡轮后机匣的热变形。

在本实用新型中，所述转接座还包括安装固定面)，所述安装固定面沿发动机轴线方向延伸。

在本实用新型中，所述转接座与轴承座止口配合，以限制所述转接座沿发动机轴线方向上的移动。

优选地，所述转接座与承力框架止口配合，以限制所述承力框架沿发动机径向上的移动。

优选地，相邻两个所述转接座之间安装固定面固定，两第三悬臂相对设置。

本实用新型通过在承力框架和轴承座之间增加一个转接座的方法，形成涡轮后机匣的折线型联接结构，以此可以有效增加涡轮后机匣的热变形补偿能力。悬臂较短，且轴承座与转接座的止口轴向配合较长，有利于增强发动机转子运转稳定性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为现有技术中的涡轮后机匣联接结构示意图。

图2为现有技术中的涡轮后机匣联接结构变形示意图。

图3为本实用新型的涡轮后机匣联接结构示意图。

图4为本实用新型的涡轮后机匣联接结构变形示意图。

图5为本实用新型第二实施例中的涡轮后机匣联接结构示意图。

图6为本实用新型第三实施例中的涡轮后机匣联接结构示意图。

附图标记：

1-原承力框架，2-原轴承座，3-发动机转子，4-原轴承；

10-承力框架，11-第一悬臂；

20-转接座，21-第二悬臂；

30-轴承座，31-第三悬臂，32-安装固定面；

40-转子；

50-轴承。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。

如图3所示的本实用新型第一实施例的涡轮后机匣联接结构，所述涡轮后机匣联接结构主要包括承力框架10、转接座30、轴承座20、轴承50及转子40。

轴承座20安装于转子40之上(外)，两者之间通过轴承50连接。承力框架10通过转接座30连接至轴承座20。其中，轴承座20和承力框架10均具有斜向延伸且与发动机轴线(图中虚线所示)成角度的第二支臂21和第一支臂11，第二支臂21和第一支臂11大致平行；转接座30具有与发动机轴线成倾斜反角的第三支臂31，第三支臂31与第二支臂21大致垂直。由此构成了一种折线型的缓存补偿结构，即可以实现转子40对轴承座位20及承力框架10等的有效支撑，还可以实现轴承座20的热补偿变形，减少震动。

需要说明的是，上述中大致平行用以说明第二支臂21和第一支臂11的相对位置关系，但其可以为平行也可以为非平行状态而接近平行的状态。同理，上述中的第三支臂31与第二支臂21大致垂直则不再赘述。

进一步需要说明的是，由于本实用新型中涡轮后机匣联接结构为航空发动机(燃气轮机)中一部分，因此本实用新型中的承力框架10、转接座30、轴承座20等均为整环结构，承力框架10的内环与外环之间通过可支板联接，支板数量可以为奇数或偶数。

在本实用新型中，转接座30还具有沿发动机轴线方向设置的安装固定面 32，相应的轴承座20也具有与安装固定面32相配合的安装支撑面，安装固定面32与安装支撑面相配合完成转接座30径向的限位。

由此，转接座30和轴承座20在安装固定面/安装支撑面的右侧部位采用止口配合，之后通过金属连接件进行连接固定，以限制转接座30沿发动机轴线方向上的移动。在转接座30的第三支臂31与承力框架10的第一支臂11 通过金属连接件进行固定，最终完成转子40对承力框架10的支撑，其中第三支臂31和第一支臂11同样采用止口配合，不同是此处的止口配合用于限制承力框架10在发动机径向方向上的攒动。

需要说明的是，上述金属连接件为螺栓和螺母，且均采用自锁结构。

如图4所示，本实用新型中的涡轮后机匣联接结构完成安装及配合之后，通过第一支臂11、第二支臂21和第三支臂31构成的折线型缓存补偿结构可以消除由于热应力/热载荷引起的轴承座20的变形，在第一支臂11、第二支臂21和第三支臂31中产生的扭矩M1、M2和M3通过两两连接的支臂而消除，提高了轴承座20的稳定性，降低了发动机震动。

如图5所示为本实用新型第二实施例的涡轮后机匣联接结构，在本实施例中所包含的部件、结构联接等与第一实施例中的基本相同，区别在于承力框架10、转接座30、轴承座20的悬臂伸展方向与上述实施例的图示相反，但其依然可以形成折线型的联接结构，同时具备上述实施例中的有益效果。本实施例具体为，承力框架10中的第一支臂11位于承力框架10的背风侧(气流自左至右流过承力框架10的顶部)，第一支臂11自承力框架10本体向右下方延伸，相应的轴承座20的第二支臂21的延伸方向与第一支臂11大致相同，而置于承力框架10和轴承座20之间的转接座30的第三支臂31则与第一支臂11和第二支臂21颜色方向相反，大致成垂向。

如图6所示为本实用新型第三实施例的涡轮后机匣联接结构，本实施例中的涡轮后机匣联接结构主要由承力框架10、三个转接座30a～30c和轴承座 20构成，其中三个转接座30a～30c依次沿发动机径向方向设置，且转接座30 的第三悬臂31两两成垂向设置，故本实施例中的联接结构中具有多个折线单元，分别为由第一悬臂11、第三悬臂31a和第三悬臂31b构成的第一个折线单元，由第三悬臂31a、第三悬臂31b和第三悬臂31c构成的第二个折线单元，由第三悬臂31b、第三悬臂31c和第二悬臂21构成的第三个折线单元。

上述实施例仅介绍了包含三个转接座30，根据需要，还可以设置成五个、七个或更多。但需要说明的是，多个折线单元虽然能更好的提高联接结构的热变形补偿能力，但在相对狭小且紧凑的航空发动机结构中，能提高一定程度的热变形补偿能力又不会过多的增加结构的复杂度、重量等的因素情况下，选择合适数量的转接座30以构成合适数量的折现单元即可。

本实用新型通过在承力框架10和轴承座20之间增加一个转接座30的方法，形成涡轮后机匣的折线型联接结构，以此可以有效增加涡轮后机匣的热变形补偿能力。悬臂较短，且轴承座20与转接座30的止口轴向配合较长，有利于增强发动机转子运转稳定性。

以上所述，仅为本实用新型的最优具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种涡轮后机匣联接结构，其特征在于，所述涡轮后机匣联接结构包括：

具有第一悬臂(11)的承力框架(10)；

具有第二悬臂(21)的轴承座(20)，所述轴承座(20)通过轴承(50)安装于转子(40)上；以及

具有第三悬臂(31)的至少一个转接座(30)，所述转接座(30)设置于承力框架(10)和轴承座(20)之间，使得所述第一悬臂(11)、第三悬臂(31)和/或第二悬臂(21)构成具有至少一个折线单元的补偿结构，用于消除涡轮后机匣的热变形。

2.根据权利要求1所述的涡轮后机匣联接结构，其特征在于，所述转接座(30)还包括安装固定面(32)，所述安装固定面(32)沿发动机轴线方向延伸。

3.根据权利要求1-2任一所述的涡轮后机匣联接结构，其特征在于，所述转接座(30)与轴承座(20)止口配合，以限制所述转接座(30)沿发动机轴线方向上的移动。

4.根据权利要求3所述的涡轮后机匣联接结构，其特征在于，所述转接座(30)与承力框架(10)止口配合，以限制所述承力框架(10)沿发动机径向上的移动。

5.根据权利要求3所述的涡轮后机匣联接结构，其特征在于，相邻两个所述转接座(30)之间安装固定面固定，两第三悬臂(31)相对设置。