[发明专利]固定转子或定子部件的环形法兰

说明书

技术领域

本发明涉及将转子或定子部件固定到一起的环形法兰，并涉及到包括这种法兰的组件的涡轮机。

背景技术

在涡轮机中，转子轮盘(例如，涡轮)通过径向内周缘处的环形法兰连接到一起，这些法兰彼此压靠并用螺栓固定到一起。

其它部件，诸如耐磨材料制成的环形轨道的支架，也可以在其内周缘处设置环形法兰，这些法兰通过螺栓夹在转子轮盘的两个环形法兰之间并固定，所述螺栓与转子轮盘所用螺栓相同。

这些环形法兰一般为花彩形，即它们包括交互的实心部分和空心部分，以便降低重量。固定紧固件螺栓的孔穿过实心部分而成。

为了将多个堆叠的法兰装配到一起，法兰实心部分的通孔必须对准，以保证所有法兰的空心部分在角度上均不会形成偏移，以便与其它法兰实心部分且用于螺栓的通孔相对准，因为在这种情况下，该法兰不再通过螺栓固定到其它法兰上，而只是夹在其它两个法兰之间，且在工作时，它会滑脱，造成严重后果。

发明内容

本发明的具体目标是采用简单、有效而且成本不高的方式避免上述缺陷。

为此，本发明提供了一种转子部件或定子部件的径向环形法兰，其在内周缘或外周缘上带有交互实心部分和空心部分，实心部分包括供紧固件螺栓穿过的孔，该法兰的特征在于，其包括角度防错装置，该装置由内/外周缘的至少一个空心部分的底端构成，底端的半径相对于涡轮机轴线小于/大于圆的半径，该圆与实心部分用于穿过螺栓的孔的外侧/内侧相切，以便阻止紧固件螺栓穿过所述实心部分，从而确保法兰以正确角度固定到另一个法兰上。

根据本发明，当法兰以其螺栓孔不再与其它法兰螺栓孔相对准的方式而偏置一定角度时，防错装置确保所述法兰至少一个空心部分的底端位于至少一个紧固件螺栓的通路上，防止其插入其它法兰的孔内，从而避免法兰误装的任何风险。

根据本发明的另一个特性，所述较小/较大半径的底端在两个实心部分之间的整个间隔上延伸。

为了限制因调整法兰至少一个空心部分的半径而造成的重量增加，只要将至少一个空心部分的底端半径位于两个圆的半径之间便可实现，一个圆与实心部分螺栓孔的内侧相切，另一个圆与实心部分螺栓孔的外侧相切。

有利的是，至少一个空心部分底端半径小于/大于圆的半径约10％，该圆与实心部分螺栓孔的外侧/内侧相切。

在本发明的具体实施例中，法兰只有空心部分的一个底端，其半径的确定如上所述，所述空心部分底端所造成的不平衡通过加工法兰上形成的旋转平衡珠来补偿。

在本发明的另一个实施方式中，法兰带有多个空心部分底端，其半径的确定如上所述，这些底端绕法兰的内周缘或外周缘均匀分布，从而不会产生旋转不平衡，也不需要使用平衡珠。

本发明还提供了一种用于涡轮机的转子或定子部件的组件，其特征在于，它包括至少一个上述类型的环形法兰，该法兰采用螺栓固定到其它环形法兰上，螺栓穿过其它环形法兰的孔和所述环形法兰实心部分上的孔，所述较小/较大半径的底端在所述环形法兰两个所述实心部分之间和在至少其中一个其它环形法兰的两个实心部分之间延伸。

本发明还提供了一种涡轮机，诸如涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机，其特征在于，它包括了上述转子或定子部件组件。

附图说明

通过阅读以非限定性示例给出的说明并参考附图，可以更好地理解本发明，本发明的其它细节、优点和特性会更清楚地显现出来，附图如下：

图1为低压涡轮轴向剖面的局部半剖视图；

图2为图1中虚线划定区域的放大透视示意图，其中，环形法兰被恰当地固定在另外两个环形法兰之间；

图3为类似于图2的放大透视示意图，其中，环形法兰在另外两个环形法兰之间按一定角度偏置；

图4为本发明径向环形法兰的局部前视图，所示为正确角度定位；

图5为本发明径向环形法兰的局部前视图，所示为错误的角度定位；

图6为本发明径向环形法兰另一个实施例的局部前视图。

具体实施方式

首先参看图1，该图示出了轴线10的低压涡轮转子，包括容纳在外壳16内交互布置的转子叶片12和定子叶片14。转子叶片12的径向内端固定到转子轮盘18、20、22、24的外周缘上。每个转子轮盘18、20、22、24在其外周缘处带有上游和下游截头圆锥形壁26和28，通过环形法兰30、32与其它轮盘相连接，这些环形法兰径向向内延伸并采用螺栓33彼此固定。成套的转子轮盘通过传动锥形体36连接到涡轮轴34上，传动锥形体36带有环形法兰38，后者被夹在轮盘20和22的环形法兰30，32之间。