CN108252745B - 多级涡轮转子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多级涡轮转子，其包括通过具有球形垫圈和弹性构件的中心张紧螺栓连接到轴的第一、中间和最后的圆盘，弹性构件在其第一表面处***到第一圆盘的Z形前凸缘中并使其接触在端面上；在其第二表面处安装在张紧螺栓上；抵靠第一圆盘的Z形前凸缘用轴向销周向地固定；并被制造有L形环形凸缘，其具有周向地安装在其上的张紧螺栓保持器；同时与第一圆盘毂相邻的弹性构件第三表面被制成是平坦的。因此，具有上述特征的本发明的实施方案以及要求保护的发明的已知特征使得可以通过防止所述弹性构件与圆盘毂和腹板在燃气动力涡轮内的转子组件的操作期间接触，来提高所述燃气涡轮发动机的所述多级涡轮转子的可靠性。

Description

多级涡轮转子
技术领域
本发明涉及民用和地面燃气涡轮发动机内的多级涡轮转子组件。
背景技术
燃气涡轮发动机转子是已知的，其中第一、中间和最后的圆盘通过张紧螺栓和安装凸缘轴向固定(专利RU 2 251 010，IPC F02K3/06，公布日期：2005年4月20日)。
这样的构造由于施加到可能弯曲的张紧螺栓的较高应力而缺乏可靠性。
最接近要求保护的版本并且被认为是原型的是GT发动机多级涡轮转子，其包括通过张紧螺栓轴向固定的圆盘，所述张紧螺栓包括球形垫圈和弹性构件，诸如串联安装在螺栓头和圆盘毂之间的贝氏弹簧垫圈(专利RU2 230 195，IPC F02K3/06，公布日期：2005年4月20日)。
被认为是原型的已知结构的缺点在于其可靠性低，因为弹性构件与圆盘毂或腹板接触，这可能导致其最大应力区域中圆盘的损坏以及圆盘的进一步故障。
通过要求保护的发明来解决的技术挑战是通过避免弹性构件与圆盘毂和腹板在燃气动力涡轮转子的操作期间的接触来提高GT发动机多级涡轮转子组件的可靠性。
发明内容
技术成果通过具有圆盘的多级涡轮转子来实现，所述圆盘通过具有球形垫圈和弹性构件的中心张紧螺栓连接到轴，并且最后的盘使用径向环形凸缘安装在轴上，而第一盘被制造成具有径向凸缘，根据本发明，所述弹性构件：
在其第一表面处***到第一圆盘的Z形前凸缘中，并使其接触在端面上；
在其第二表面处安装在张紧螺栓上；
弹性构件抵靠第一圆盘的Z形前凸缘，并用轴向销周向地固定；以及
被制造成具有L形环形凸缘，所述L形环形凸缘具有周向地安装在其上的张紧螺栓保持器；
同时与第一圆盘毂相邻的弹性构件第三表面被制成是平坦的。
与原型相反，本发明使得将弹性构件在其第一表面处安装在第一圆盘的Z形前凸缘中并且使凸缘接触在端面上，这使得可以提高GT发动机的可靠性，因为这种设计防止了作为应力最集中的部件的涡轮第一圆盘毂和腹板与弹性构件的接触，并且还确保了弹性构件与涡轮圆盘对准。
将弹性构件在其第二表面处安装在张紧螺栓上，提高了燃气自由动力涡轮转子组件的可靠性，因为这消除了张紧螺栓与圆盘的径向偏移。
抵靠第一圆盘的前凸缘在周向方向上用轴向销保持弹性构件防止了弹性构件周向移动，而周向移动将导致燃气动力涡轮内的转子组件失衡。
被制造成具有L形凸缘并周向安装在张紧螺栓保持器凸缘上的弹性构件防止由于张紧螺栓抵靠圆盘的周向移动而引起的转子圆盘的轴向固定损失。
与第一圆盘毂相邻的弹性构件的平坦的第三表面防止圆盘毂在受到弹性构件干扰的情况下，例如在涡轮圆盘的轴向热应变增加的情况下，遭受灾难性破坏。
附图说明
图1是多级涡轮转子的纵向剖面；
图2是剖面I的放大视图。
具体实施方式
多级涡轮转子1包括第一圆盘2、中间圆盘3和最后的圆盘4，其抵靠轴承6悬伸出转子1的轴5，并且通过穿过球形垫圈8和弹性构件9的中心张紧螺栓7连接。具有引导到轴承6的径向凸缘10的最后的圆盘4通过螺栓接头11附接到轴5。
具有第一表面12的弹性构件9安装在第一圆盘2的Z形前凸缘13中，并且与Z形前凸缘13的端面14接触，而弹性构件9的第二表面15与张紧螺栓7的主体16接触。弹性构件9抵靠第一圆盘2的Z形前凸缘13，并用轴向销17周向地固定，并且被制造成具有L形环形凸缘18，所述L形环形凸缘上安装有张紧螺栓7的周向保持器19。
弹性构件9的与第一圆盘2的毂20相邻的第三表面21被制成是平坦的，以在弹性构件与毂接触的情况下例如在弹性构件的轴向应变过大的情况下最大程度减少毂20的损坏。
该组件以下列方式操作。
在多级涡轮转子组件1的操作期间，第一圆盘2、中间圆盘3和最后的圆盘4与中心张紧螺栓7相比具有更高的温度，从而导致与受热较少的张紧螺栓7相比，圆盘2、3和4的轴向热应变增加，这将导致圆盘故障。然而，这种情况不会发生，因为弹性构件9由于其弹性而平衡第一圆盘2、中间圆盘3和最后的圆盘4与张紧螺栓7之间的轴向热应变差。
在轴向和径向方向上，弹性构件9在圆盘2的最小应力区域中仅与第一圆盘2的Z形前凸缘13接触，从而使得能够提高多级涡轮转子1的可靠性。
因此，具有上述特征的本发明的实施方案以及要求保护的发明的已知特征使得可以通过防止弹性构件与圆盘毂和腹板在燃气动力涡轮内的转子组件的操作期间接触，来提高燃气涡轮发动机的多级涡轮转子的可靠性。

Claims (1)

1.一种多级涡轮转子，其中：第一圆盘(2)、中间圆盘(3)和最后的圆盘(4)通过穿过球形垫圈(8)和弹性构件(9)的中心张紧螺栓(7)与轴(5)耦合，最后的圆盘(4)通过径向环形凸缘(10)安装在轴(5)上，第一圆盘被制造有径向凸缘，其特征在于：径向凸缘为Z形前凸缘(13)；弹性构件(9)在其第一表面(12)***到第一圆盘的Z形前凸缘(13)中，并与Z形前凸缘(13)的端面(14)接触；弹性构件在其第二表面(15)处安装在张紧螺栓上；弹性构件抵靠第一圆盘(2)的Z形前凸缘(13)，并用轴向销(17)周向地固定；弹性构件(9)被制造成具有L形环形凸缘(18)，L形环形凸缘(18)上安装有张紧螺栓(7)的周向保持器(19)；与第一圆盘的毂相邻的弹性构件(9)的第三表面(21)被制成是平坦的。
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Families Citing this family (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109538302B (zh) * 2018-10-19 2021-10-26 中国航发湖南动力机械研究所 涡轮转子结构和涡轮发动机

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH257836A (de) * 1947-08-07 1948-10-31 Sulzer Ag Läufer für Kreiselmaschinen, insbesondere für Gasturbinen.
RU2013569C1 (ru) * 1991-07-01 1994-05-30 Лев Алексеевич Кудинов Ротор турбомашины
RU2130124C1 (ru) * 1996-05-28 1999-05-10 Акционерное общество "Авиадвигатель" Ротор многоступенчатой турбины
RU2230195C2 (ru) * 2002-05-30 2004-06-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Ротор многоступенчатой турбины
RU2506428C1 (ru) * 2012-10-15 2014-02-10 Открытое акционерное общество "Авиадвигатель" Многоступенчатая газовая силовая турбина
WO2014149126A2 (en) * 2012-12-31 2014-09-25 Rolls-Royce Corporation Systems, methods and apparatuses for interconnection of rotating components
CN203161306U (zh) * 2012-12-31 2013-08-28 北京全四维动力科技有限公司 一种使用轮盘拉杆结构的多级蒸汽轮机
CN203476510U (zh) * 2013-08-22 2014-03-12 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 一种燃气轮机动力涡轮盘的连接结构

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