[发明专利]用于在反向旋转涡轮中连接叶片的改进装置

说明书

本发明涉及一种涡轮发动机(10)的反向旋转涡轮(C)，其围绕轴线(X)延伸并且包括：内转子，其被配置为围绕旋转轴线(X)旋转，并且包括内转鼓，在所述内转鼓上固定有内活动叶片装置(22)；外转子，其被配置为围绕旋转轴线(X)以与所述内转子相反的方向旋转，并且包括外转鼓(50)，在所述外转鼓上固定有外活动叶片装置(20)，所述外活动叶片装置(20)包括至少一个穿过所述外转鼓(50)的孔口(51)延伸的固定杆(212)，所述外活动叶片装置(20)通过从所述外转鼓(50)的外表面固定在所述固定杆(212)上的夹紧装置(100)固定在所述外转鼓(50)上，固定环(80)围绕所述固定杆(50)设置在所述外转鼓(50)的孔口(51)中。

技术领域

本公开涉及涡轮发动机领域。更具体地，本公开涉及涡轮发动机的反向旋转涡轮领域，并且具体地涉及用于固定这种涡轮的转子叶片的装置以及用于组装这种涡轮的转子叶片的方法。

背景技术

沿着气体流动方向，从上游到下游，飞行器涡轮发动机通常包括风扇、低压压缩机、高压压缩机、燃烧室、高压涡轮和低压涡轮。低压压缩机的转子由低压涡轮的转子驱动，高压压缩机的转子由高压涡轮的转子驱动。

以已知的方式，低压涡轮转子叶片例如具有燕尾形基部，并且固定在转子盘的空腔中，空腔通常通过拉削加工。由于离心力，叶片和圆盘之间的连接因此在涡轮运行期间在牵引状态下工作。

为了提高发动机效率，飞行器涡轮发动机可以配备反向旋转涡轮，而不是低压涡轮。反向旋转涡轮包括内转子，称为快转子，连接到第一涡轮轴，并被配置为以第一旋转方向旋转；以及外转子，称为慢转子，连接到第二涡轮轴，并被配置为以与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转。第一转子的叶片与第二转子的叶片交错排列。

反向旋转涡轮的外转子的结构与传统涡轮机转子的结构不同，因为外转子的叶片不固定在圆盘上，而是固定在外转子外壳或外转鼓上，并从其在外转子外壳上的固定点向涡轮内部延伸。因此，由于离心力的作用，叶片和外转子外壳之间的连接在涡轮运行期间在压缩状态下工作。上述连接通常用于简单的低压涡轮，也就是说，不反向旋转，没有足够的刚度，并且不再适用于在压缩状态下工作的结构，特别是反向旋转涡轮的外转子。实际上，当叶片和壳体之间的连接件在压缩状态下工作时，可能发生叶片相对于径向方向的摆动运动或绕该轴线的旋转运动。

因此需要克服上述缺点。

发明内容

本公开涉及一种涡轮发动机的反向旋转涡轮机，其围绕轴线延伸并且包括：

内转子，其被配置为围绕旋转轴线旋转，并且包括内转鼓，在所述内转鼓上固定有具有至少一个径向向外延伸的内活动叶片的内活动叶片装置，

外转子，其被配置为围绕旋转轴线以与所述内转子相反的方向旋转，并且包括外转鼓，在所述外转鼓上固定有具有至少一个径向向内延伸的外活动叶片的外活动叶片装置，

所述外活动叶片装置包括至少一个穿过所述外转鼓的孔口延伸的固定杆，所述外活动叶片装置通过从所述外转鼓的外表面固定在所述固定杆上的夹紧装置固定在所述外转鼓上，固定环围绕所述固定杆设置在所述外转鼓的孔口中。

在本公开中，外活动叶片装置可以是单个外部活动叶片或包括多个叶片的扇区。说明书的其余部分涉及外活动叶片。术语“内”和“外”以及术语“内部”和“外部”及其派生词是沿着涡轮的径向方向考虑的。例如，术语“向外”定义了从涡轮中心向外的径向方向。因此，内活动叶片包括固定到内转鼓的根部，并从根部向外延伸至与固定至内转鼓的一端相对的自由端。

同样，外活动叶片包括根部或固定在外转鼓上的基部，并从基部向内延伸至与固定在外转鼓上的一端相对的自由端。

因此，外转鼓围绕内转鼓布置，并沿与内转鼓相反的方向旋转。在涡轮运行期间，当外转鼓高速旋转时，离心力会将外活动叶片挤压到固定叶片的外转鼓上。因此，外活动叶片和所述外转鼓之间的连接件在压缩状态下工作。