[发明专利]一种转子结构及发动机

说明书

本发明公开了一种转子结构及发动机，属于航空发动机设备技术领域。该转子结构，包括压气机和涡轮，还包括传扭轴套、锁紧拉杆；传扭轴套的一端通过第一传动连接部与压气机传动连接，另一端通过第二传动连接部与涡轮传动连接；锁紧拉杆贯穿于传扭轴套中，锁紧拉杆的两端分别与压气机和所述涡轮连接；第一传动连接部和/或第二传动连接部为柔性传动连接部。本发明通过传扭轴套、锁紧拉杆和柔性传动连接部的协同作用，使得涡轮与压气机通过以上三个部件实现柔性连接与传动，在发动机高速转动过程中具有一定的自调整性，可以分别绕自身的轴线旋转，从而降低了对转子各部件的同轴度、装配精度及加工的要求。

技术领域

本发明涉及航空发动机设备技术领域，尤其涉及一种转子结构及发动机。

背景技术

航空发动机是一种高度复杂和精密的热力机械，它直接影响飞机的性能、可靠性及经济性，是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。而航空发动机的转子结构性能直接影响发动机的性能。

现有技术中，转子结构包括冷端离心式压气机叶轮、转轴和热端涡轮，其中转轴的两端分别连接压气机和涡轮，通过转轴与压气机和涡轮的刚性连接，实现三者的同时转动，即转轴在发动机高速旋转的过程中不仅需要实现与压气机和涡轮连接，还要实现三者的转动，无疑对转轴具有较高的强度要求。

并且，转子结构的两端分别设置有轴承以实现与发动机定子结构的连接。传统转子结构为实现压气机叶轮、转轴和涡轮每分钟10万转以上平稳高速旋转，因此需要压气机与转轴的刚性连接和涡轮与转轴的刚性连接均保持较高的垂直度，即需要保证压气机、转轴和涡轮三者的精准机械加工和装配，才能使得转子结构在高速旋转过程中不会与轴承发生卡死或磨损的现象，这不仅加工时间长、而且对加工设备、操作人员以及加工材料都有较高的要求。尤其转轴较长时，对转轴的强度要求更高，并且转轴的加工难度和加工成本更大。

针对上述问题，亟需设计一种转子结构及发动机，以降低现有技术中转子结构对转子各部件装配精度及加工的要求。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种转子结构，降低了对转子各部件装配精度及加工的要求。

本发明的另一个目的在于提供一种发动机，服役寿命长，加工成本低。

为达上述第一个目的，本发明所采用以下技术方案：

一种转子结构，包括压气机和涡轮，还包括传扭轴套、锁紧拉杆；

所述传扭轴套的一端通过第一传动连接部与所述压气机传动连接，另一端通过第二传动连接部与所述涡轮传动连接；

所述锁紧拉杆贯穿于所述传扭轴套中，所述锁紧拉杆的两端分别与所述压气机和所述涡轮连接；

所述第一传动连接部和/或所述第二传动连接部为柔性传动连接部。

采用这种结构后，通过传扭轴套、锁紧拉杆和柔性传动连接部的协同作用，使得涡轮与压气机通过以上三个部件实现柔性连接与传动，在发动机高速转动过程中具有一定的自调整性，可以分别绕自身的轴线旋转，从而降低了对转子各部件的同轴度、装配精度及加工的要求。

作为上述转子结构的一种优选方案，其特征在于，所述柔性传动连接部包括能够自转的转动体，设置于所述传扭轴套上的第一凹槽，以及设置于所述涡轮或所述压气机的定位孔，所述转动体的一部分置于所述定位孔中，所述转动体未置于所述定位孔的其中一部分位于所述第一凹槽内。

采用这种结构后，涡轮与传扭轴套、以及压气机与传扭轴套之间通过一定数目的转动体传递扭矩，并通过锁紧拉杆张紧。当转子结构高速旋转时，各自轴承支撑的压气机和涡轮在离心力的作用下绕各自轴心旋转，而传扭轴套也在离心力的作用下自动定心旋转，不需要涡轮、压气机和传扭轴套始终保持较高的同轴度，从而避免转子结构由于加工精度或装配精度不满足要求，在高速旋转过程中与轴承卡死的现象发生。