[发明专利]一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子

说明书

本发明提供了一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子，包括一级叶盘、二级叶盘、三级叶盘、多段鼓筒组成，一级叶盘两侧设有鼓筒，二级叶盘与三级叶盘的前侧设有鼓筒，一级叶盘后侧的鼓筒和二级叶盘的鼓筒用螺栓固定联接，三级叶盘的鼓筒通过螺栓与二级叶盘固定联接，三段鼓筒的直径由后向前逐级收拢，整个转子通过第一级叶盘前端鼓筒的安装边安装在传动轴上；该转子的结构强度及功能能够满足中涵道比航空发动机增压级转子结构需要。

技术领域

本发明属于航空发动机转子设计技术领域，涉及一种航空发动机低压压气机转子，特别涉及一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子。

背景技术

中涵道比航空发动机是介于大涵道比民用航空发动机和小涵道比军用航空发动机之间的一种航空发动机类型，其优点是即保留了小涵道比发动机适应高速飞行的部分特性又兼顾了大涵道比发动机的燃油经济性，适用于多任务、多用途远程长航时飞行任务需求。

中等涵道比航空发动机增压级前为大风扇，不便于设计进口导流器，风扇/ 增压级转子的支承形式常采用转子后双支点的悬臂支承形式，其形式近似于大涵道比民用航空发动机，但其增压级结构与大涵道比发动机增压级相比，具有尺寸空间小、结构紧凑及转速高的特点，因此，其设计难度不亚于大涵道比发动机增压级设计。

发明内容

发明目的：为了提供可用于中等涵道比航空发动机的增压级结构，本发明提供了一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子，可解决中等涵道比航空发动机的增压级结构设计问题。

技术方案：本发明的一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子，包括一级叶盘、二级叶盘、三级叶盘、多段鼓筒组成，一级叶盘两侧设有鼓筒，二级叶盘与三级叶盘的前侧设有鼓筒，一级叶盘后侧的鼓筒和二级叶盘的鼓筒用螺栓固定联接，三级叶盘的鼓筒通过螺栓与二级叶盘固定联接，三段鼓筒的直径由后向前逐级收拢，整个转子通过第一级叶盘前端鼓筒的安装边安装在传动轴上。其中，三个叶盘采用止口定心、定位，螺栓压紧的方式进行联接。

进一步的，叶盘由叶片和盘体构成，盘体包含外缘板、幅板和盘心，叶片连接在盘体的外缘板上，盘体的幅板宽度小于盘心宽度，盘体幅板与盘心的应力水平相近。该结构形式具有质量轻，质心半径小的特点，易于不平衡量的调节。盘体外缘板的外缘弧线采用直线代替。即保证气动性能又方便工艺。叶片的叶型由气动设计确定，叶片材料采用钛合金，叶片与盘体的外缘板的连接采用转接圆弧光滑过渡，避免出现应力集中。

进一步的，所有鼓筒与叶盘的连接位置都在盘体的应力载荷恰当半径附近。该设计可以避免转子工作时叶盘与鼓筒变形不协调而产生的额外应力。鼓筒与叶盘一体成型。鼓筒作为整体叶盘的伸臂一体设计，减少零件数量和重量，保证刚性。

进一步的，一级叶盘和二级叶盘之间的鼓筒上设有篦齿，二级叶盘和三级叶盘之间的鼓筒上设有篦齿，三级叶盘后端也设有篦齿。上述设计可以防止转子叶盘级间的气体回流损失，同时可控制气流进入盘腔的气流流量和压力，保证防冰引气量和石墨封严压力，保持一定的轴向力。

进一步的，去除一级叶盘的前鼓筒外缘和三级叶盘尾部篦齿内侧的材料。上述两个位置应力较小、半径较大，去除材料利于配重，实现平衡。

有益技术效果：本发明提供的一种中涵道比航空发动机悬臂式增压级三级转子，从功能需求出发，针对中涵道比增压级结构特点及其主要设计问题，提出相关设计思路及方法，设计了一种可以悬臂工作的增压级三级转子结构，其结构强度及功能满足中涵道比航空发动机增压级转子结构需要。

附图说明

图1是本发明的转子结构示意图；

图2是本发明的转子叶片示意图；

图3是本发明的转子总体立体结构示意图；