[发明专利]一种带笼条的涡轮级间支承

说明书

本发明公开了一种带笼条的涡轮级间支承，属于航空发动机技术领域，包括承力外环，承力支板和承力内环，承力内环包括内环安装边、笼条式套筒和内缘板组成，笼条式套筒一端与内环安装边固定连接，笼条式套筒设有若干笼条和用于固定笼条两端的支承部，笼条周向分布于涡轮转子，用于涡轮级间弹性支承。将笼条式弹性支承结构集成到承力内环上，可以同时满足涡轮级间支承的承力、控制转子临界转速及减振需要，减少了零件数量，利于装配，降低成本。笼条式承力内环能减少流道热燃气经由内环向轴承座及轴承的传热，减小承力内环热应力，降低轴承工作温度，提高涡轮级间支承和轴承的寿命及安全性。

技术领域

本发明属于航空发动机技术领域，具体是一种带笼条的涡轮级间支承。

背景技术

现有燃气涡轮发动机的涡轮级间支承，轴向位置一般位于两级涡轮之间，主要包括承力外环，承力支板或叶片，及承力内环。承力外环具有安装边，与发动机外机匣或安装节连接；中部为承力支板或叶片，是燃气流道的组成部分，并用来传递转子的机械载荷等；内环为承力套筒及安装边，与轴承座，弹性支承及轴承连接。发动机转子的载荷，通常经轴承，弹性支承，轴承座，涡轮级间支承等传递至发动机外机匣或安装节。其中，涡轮级间支承一般为刚性设计，为满足发动机高速转子支承系统的稳健性需求，通常会在轴承座上设置弹性支承结构，用于降低转子临界转速，减小转子振动。

涡轮级间支承，是发动机承力系统的一部分，一般用于支承低压转子或动力转子。级间支承的承力内环与轴承座及轴承连接，转子的载荷经由其传递到承力支板或叶片，再传递到承力外环安装边上。整个涡轮级间支承一般具有较好的强度和刚度要求，且处于高温燃气周围，需要具有耐高温和耐热应力的能力。

因转子系统降低临界转速和减振的需要，轴承与还需经由弹性支承，再连接到轴承座、涡轮级间支承上。整个轴承座组件包括了复杂的供回油，空气冷却及封严，弹性支承等结构，使得设计困难，结构复杂。

因此，本发明提供了一种带笼条的涡轮级间支承，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种带笼条的涡轮级间支承，将笼条式弹性支承结构集成到承力内环上，其承力内环为笼条结构，可以在不需要单独弹性支承的情况下，实现发动机转子的降临界转速和减振需求，并降低涡轮级间支承的热应力，减少高温燃气向轴承座及轴承的热传导。

根据本发明的一个方面，提供了一种带笼条的涡轮级间支承，包括承力外环，承力支板和承力内环，所述承力外环与承力内环之间为涡轮燃气流道，所述承力支板一端固定于承力外环，所述承力支板另一端固定于承力内环，所述承力内环包括内环安装边、笼条式套筒和内缘板组成，所述内环安装边固定连接轴承座，轴承座与涡轮转子轴承定心配合，所述笼条式套筒一端与内环安装边固定连接，所述笼条式套筒与内缘板组成的结构的轴向剖面呈U形，所述笼条式套筒设有若干笼条和用于固定笼条两端的支承部，所述笼条周向分布于涡轮转子，用于涡轮级间弹性支承。

根据本发明的优选实施方式，所述承力外环包括外环安装边，连接套筒及外缘板，所述连接套筒一端弧形过度连接于外缘板尾部外侧，所述连接套筒另一端与外环安装边固定连接，所述外环安装边与发动机外机匣或安装节固定连接，通过连接套筒来间接连接外环安装边和外缘板可以有效降低承力外环的整体热应力。

根据本发明的优选实施方式，所述内缘板和外缘板分别为涡轮燃气流道的内边界和外边界。

根据本发明的优选实施方式，所述连接套筒轴线与涡轮转子轴线方向一致，有利于承力外环整体结构的稳定。

根据本发明的优选实施方式，所述笼条径向剖面呈圆形、椭圆形或者矩形，通过截面积较小的笼条结构，可以直接减少燃气向轴承座及轴承的热传导，且刚性较小的结构在对抗热变形时的热应力也较小，继而显著增加了涡轮级间支承，轴承座及轴承的整体寿命和安全性。

根据本发明的优选实施方式，所述笼条与支承部位连接处的倒角半径R为3-10mm。