[发明专利]用于飞行器涡轮机的涡轮转子轮部

说明书

一种用于飞行器涡轮机的涡轮转子轮部(50)，特别地，该涡轮转子轮部是对转式涡轮轮部，该涡轮转子轮部包括：‑转子盘(52)，‑环形护罩(54)，环形护罩围绕盘延伸，以及‑叶片(56)，叶片被布置在盘和护罩之间，其特征在于，叶片中的每一个叶片的根部包括用于附接到盘的两个凸部(66)，所述凸部分别被布置在盘的壁(80)相对于轴线的上游和下游，布置在上游的凸部接合在盘的第一凹槽(70)中，并且被构造成通过与所述第一凹槽的外围边缘(74)抵接来与所述第一凹槽的外围边缘配合，布置在下游的凸部接合在盘的第二凹槽(72)中，并且被构造成通过与所述第二凹槽的外围边缘(74)抵接来与所述第二凹槽的外围边缘配合。

技术领域

本发明涉及一种用于飞行器涡轮机的涡轮转子轮部，特别是对转式涡轮转子轮部。

背景技术

通常，飞行器涡轮机在气体的流动方向上从上游到下游包括风扇、低压压缩机、高压压缩机、环形燃烧室、高压涡轮以及低压涡轮。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。

从发动机性能和燃料消耗来看，使低压涡轮的转速最大化是有利的，因为这使得能够获得涡轮的更高的效率。然而，增加涡轮的转速意味着增加涡轮所经受的离心力，从而使涡轮的设计变得非常复杂。

在不增加涡轮的转速的情况下，提高涡轮的效率的一个建议是使用对转式涡轮。因此，低压涡轮由双转子涡轮代替，双转子涡轮的第一转子被构造成在第一旋转方向上旋转并且连接到第一涡轮轴，双转子涡轮的第二转子被构造成在相反的旋转方向上旋转并且连接到第二涡轮轴。第一转子包括插入在第二转子的涡轮轮部之间的涡轮轮部。

在涡轮直接驱动风扇的常规架构中，低压涡轮可以具有约4,000转每分钟的起飞转速，或者在涡轮通过减速装置驱动风扇的架构中，低压涡轮可以具有约10,000转每分钟的起飞转速。由转子分别以约3,000转每分钟和7,000转每分钟的起飞速度旋转的对转式涡轮来代替上述低压涡轮使得能够具有10,000(3000+7000)转每分钟的相对速度，同时具有在上述速度区间的低范围内的绝对速度。

该对转式涡轮包括低速转子和高速转子，低速转子驱动风扇，高速转子与具有行星类型的周转齿轮系的机械减速装置啮合，该周转齿轮系的输入部和输出部是对转的(旋转的环形齿轮、固定的行星架、旋转的太阳齿轮)。

减速装置联接了高速转子和低速转子，从而使得动力能够从高速转子朝向低速转子传递。通过经过轴而不需要经过减速装置来将大部分动力从涡轮朝向风扇传递，实现了更高的高速涡轮效率。

由于这种架构的机械集成，该架构是复杂的。一个问题与低速转子与风扇之间的扭矩的传递有关。该扭矩传递通常通过低速转子的最后的级或最后的轮部(即最下游的部件)进行，来直接传递到涡轮轴的下游端部，该涡轮轴的上游端部连接到风扇。

该问题的一个解决方案在于在一个部件中实施扭矩传动轮部，该轮部附接到涡轮轴的下游端部。虽然在此确保了扭矩传递，但这种解决方案并不令人满意，因为在运行中轮部受到工作温度的影响，该工作温度在部件中造成显著的温度梯度，这可能使轮部变形，并且导致轮部相对于其旋转轴线失去中心定位。这些温度梯度也可能导致裂纹和裂缝出现，而且没有提供确保在部件破裂后保留部件的碎片。因此，该碎片可能泄露到涡轮管道中，并且对发动机造成显著损害。特别的，本发明旨在对以上问题中的至少一些问题提供简单、有效且经济的解决方案。

对于这种涡轮轮部，使用常规设计(例如在文献EP-2 728 121-A2或US-2011/110786-A1中的设计，这些设计包括通过楔形榫头或凸部而保持在原位的轮叶，楔形榫头或凸部被接纳在形成在盘的厚度上的狭槽中)是不可行的，因为这些设计在轴向上太庞大。

发明内容

本发明提出了一种用于飞行器涡轮机的涡轮转子轮部，特别地，该涡轮转子轮部是对转式涡轮转子轮部，该涡轮转子轮部包括：

-转子盘，转子盘围绕轴线X延伸，