[发明专利]一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构

说明书

本发明提供了一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构，涉及航空发动机技术领域，包括高压压气机后轴颈和高压涡轮盘，所述高压压气机后轴颈和高压涡轮盘的连接面设置相适配的齿状啮合结构，用于将高压压气机后轴颈和高压涡轮盘连接；还包括空气导管和压紧螺母，所述空气导管的一端凸出部抵接在所述高压压气机后轴颈上，所述压紧螺母螺接在所述空气导管的另一端，并使该压紧螺母的侧壁抵接在所述高压涡轮盘上，以使所述空气导管的凸出部与压紧螺母对所述高压压气机后轴颈和高压涡轮盘的齿状啮合结构提供预紧力。本发明的连接结构实现了转子稳定连接，并可靠传递轴向力和扭矩，同时提高装配性和维护性。

技术领域

本公开涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构。

背景技术

航空发动机是一类典型的布雷顿循环热机，通常都包含压气机、燃烧室以及涡轮等部件。燃烧室出口的高温高压燃气驱动涡轮做功，带动压气机压缩空气，而连接压气机转子和涡轮转子的结构称之为转子连接结构。对于双转子航空发动机来说，连接高压压气机转子和高压涡轮转子的结构称之为高压转子连接结构。

高压转子连接结构通常需要能够稳定可靠的传递轴向载荷和扭矩，常见的转子连接结构形式有：a)、螺栓连接传递轴向力+摩擦力传扭+止口定心；b)、螺栓连接传递轴向力+圆弧端齿传扭定心；c)、压紧螺母连接传递轴向力+套齿传扭定心。在一些双转子航空发动机设计时，可能还需要设置空气导管联通前后支点轴承腔，此时高压转子连接结构设计必须在内侧保证低压连接轴和空气导管的穿过，在外侧则需要受限于燃烧室内径。这样的结构限制使得上述的三种连接结构很难满足使用要求，因此需要设计一种紧凑的航空发动机高压转子连接结构。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构，实现转子稳定连接，并可靠传递轴向力和扭矩，同时提高装配性和维护性。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种紧凑型航空发动机高压转子连接结构，包括高压压气机后轴颈和高压涡轮盘，所述高压压气机后轴颈和高压涡轮盘的连接面设置相适配的齿状啮合结构，用于将高压压气机后轴颈和高压涡轮盘连接；还包括空气导管和压紧螺母，所述空气导管的一端凸出部抵接在所述高压压气机后轴颈上，所述压紧螺母螺接在所述空气导管的另一端，并使该压紧螺母的侧壁抵接在所述高压涡轮盘上，以使所述空气导管的凸出部与压紧螺母对所述高压压气机后轴颈和高压涡轮盘的齿状啮合结构提供预紧力。

进一步地，还包括密封圈，所述密封圈设置于所述高压压气机后轴颈和高压涡轮盘的齿状啮合结构外侧，用于分离高压转子的内外腔。

进一步地，所述密封圈的截面呈Z型，并且，所述密封圈的一侧延伸边与所述高压压气机后轴颈紧密贴合，另一侧延伸边与所述高压涡轮盘紧密贴合。

进一步地，还包括依次套设于所述高压涡轮盘一侧的石墨跑道和轴承内环，所述轴承内环的外侧抵接在所述压紧螺母的侧壁上，使所述压紧螺母对所述轴承内环与石墨跑道提供侧方预紧力，将所述轴承内环与石墨跑道固定于高压涡轮盘上。

进一步地，所述压紧螺母的侧壁呈凸台状，并且，所述压紧螺母的侧壁凸出面与所述高压涡轮盘抵接，压紧螺母的侧壁凹进面与所述轴承内环抵接。

进一步地，还包括弹性环，所述弹性环套设于所述轴承内环与所述石墨跑道之间。

进一步地，所述弹性环的两侧表面均匀设有多个凸台，并且，两侧表面的凸台相互之间错位排布。

进一步地，还包括衬套，所述衬套套设于所述轴承内环与所述弹性环之间。