[发明专利]一种导流盘安装连接及封严结构

说明书

本发明公开了一种导流盘安装连接及封严结构，涉及航空发动机领域，包括导流盘、短轴、和涡轮盘，涡轮盘与短轴通过端齿连接；导流盘轴向一端设置有与第一凸环相配合的第二凸环，导流盘壁面开设有沿着短轴周向均匀分布的多个进气孔，导流盘径向边缘贴合涡轮盘轴向的两端面，贴合处设置有封严结构，用于贴合处的冷却气封严，通过涡轮盘与短轴端齿连接，导流盘与短轴过盈配合，以及涡轮盘与短轴通过中心拉杆拉紧实现整个转子的连接，实现燃气涡轮盘及导流盘的无螺栓连接结构；燃气涡轮盘与短轴分体加工，有效避免因为螺栓孔导致的应力集中，有利于提高零件寿命，同时减少了零件数量。

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，尤其涉及一种导流盘安装连接及封严结构。

背景技术

燃气涡轮发动机以及地面燃机大量采用了由中心拉杆拉紧的涡轮转子的结构，这种结构中各部件之间采用端齿连接。涡轮部件由于温度较高，通常第一级转子叶片采用冷却叶片结构，这就需要为叶片提供冷气，也即需要引导冷气流动的冷却通道，一般采用导流盘与涡轮盘之间的配合及封严结构实现这一功能。

目前的燃气涡轮发动机，导流盘与涡轮盘之间的连接形式主要有两种，第一种是采用螺栓连接。第二种使用压紧螺母连接，涡轮盘带短轴结构，短轴上加工有螺纹，采用螺母锁片形式将导流盘固定在涡轮盘上。

现有技术的缺点：

a、在用螺栓连接的方案中，需在涡轮盘及导流盘加工螺栓孔，在螺栓孔处易产生应力集中，从而影响零件的寿命，且采用螺栓连接需要一圈至少5组螺栓 +螺母结构，零件数目较多；

b、采用压紧螺母连接的方案中，涡轮盘需要带有一段较长的轴颈，用于设计导流盘螺母压紧结构，带长轴颈的涡轮盘毛坯锻造难度较大，成本较高，远高于涡轮盘加短轴的分体方案。

发明内容

本发明的目的提出一种采用无螺栓连接的涡轮转子结构，且涡轮盘与短轴为分体加工，以克服现有两种方案的不足。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种导流盘安装连接及封严结构，包括涡轮盘、短轴和导流盘，所述短轴两端分别设置有第一端齿，所述短轴外壁设置有与短轴同轴的第一凸环，所述涡轮盘设置有与短轴第一端齿相配合的第二端齿，所述涡轮盘与短轴通过端齿连接；

所述导流盘轴向一端设置有与第一凸环相配合的第二凸环，所述导流盘壁面开设有沿着短轴周向均匀分布的多个进气孔，所述导流盘径向边缘贴合涡轮盘轴向的两端面，贴合处设置有封严结构，用于贴合处的冷却气封严，所述封严结构包括开设于导流盘的凹槽和封严丝，所述封严丝安装于凹槽内；

所述涡轮盘与短轴通过第一凸环和第二凸环轴向过盈配合，所述第一凸环位于导流盘轴向外侧，所述第二凸环位于导流盘轴向内侧，用于导流盘轴向固定，所述涡轮盘轴心处设置有中心拉杆，所述涡轮盘与短轴通过中心拉杆拉紧实现整个转子的连接。

进一步地：所述导流盘与涡轮盘以及短轴之间形成冷却气体流通腔，冷却气体流通腔分为前冷却气体流通腔和后冷却气体流通腔，所述前冷却气体流通腔位于涡轮盘靠近短轴的一侧，所述后冷却气体流通腔位于涡轮盘背离短轴的一侧，所述涡轮盘开设有贯穿涡轮盘的多个第一通气孔，用于前冷却气体流通腔与后冷却气体流通腔的连通。

进一步地：每个第一通气孔靠近封严结构并沿着所述涡轮盘的周向均匀分布，且所述第一通气孔轴心与所述涡轮盘轴向平行。

进一步地：所述涡轮盘开设有多个第二通气孔，所述第二通气孔沿着所述涡轮盘径向贯穿转子叶片，冷却气通过第二通气孔到达转子叶片，所述第二通气孔与第一通气孔连通。

进一步地：两个封严结构对称设置于涡轮盘两端，所述凹槽剖面整体呈三角形结构，三角形结构底边与涡轮盘周向重合，其直角边靠近涡轮盘端面。