[发明专利]一种盘轴连接结构、涡轮泵及液体火箭发动机

说明书

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种盘轴连接结构、涡轮泵及液体火箭发动机，其中盘轴连接结构包括涡轮盘，涡轮盘上开设有多个第一通孔；轴体，轴体上开设有多个异形槽及与异形槽连通的第二通孔，异形槽及第二通孔与第一通孔一一对应设置；多个连接螺钉，每个连接螺钉穿过第二通孔及第一通孔以连接涡轮盘与轴体，连接螺钉头部的形状与异形槽的形状相适配并设置在异形槽中；多个螺母，与连接螺钉一一对应地螺纹连接，螺母设在涡轮盘的远离轴体的一侧。本发明提供的一种盘轴连接结构、涡轮泵及液体火箭发动机解决了现有技术中的动力涡轮短轴拉紧螺栓易松脱的缺陷。

技术领域

本发明涉及航空发动机技术领域，具体涉及一种盘轴连接结构、涡轮泵及液体火箭发动机。

背景技术

在液体火箭发动机涡轮泵中，涡轮盘和轴组合成为涡轮转子。涡轮工作时，气流对涡轮做功，涡轮盘将功传递给轴，再通过轴传递给泵，为泵提供增压介质所需的能量。

中国专利文献CN111535867A公开了一种动力涡轮短轴，包含轴体、涡轮盘、多个拉紧螺栓以及挡圈。涡轮盘环绕设置于轴体且具有连接法兰，连接法兰的周缘开设有多个轴向贯穿的螺栓孔，涡轮盘的前端面的位于每两个相邻螺栓孔之间的部分，分别设置有挡圈槽，挡圈槽的槽口沿径向向内开设。多个拉紧螺栓分别可拆装地穿设于多个螺栓孔，拉紧螺栓的螺头挡止于螺栓孔的前端孔口。挡圈环绕设置于轴体，并可拆装地卡置于多个挡圈槽内，挡圈的未卡置于挡圈槽的部分压抵于拉紧螺栓的螺头。

在上述相关技术中，涡轮盘工作在高温、高压、高转速等条件下工作，承受复杂的离心载荷、热载荷、振动等载荷，因此挡圈受涡轮盘振动的影响易产生松动，从而失去对拉紧螺栓的限位而使拉紧螺栓产生松脱。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的动力涡轮短轴拉紧螺栓易松脱的缺陷，从而提供一种盘轴连接结构、涡轮泵及液体火箭发动机。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种盘轴连接结构，包括：

涡轮盘，所述涡轮盘上开设有多个第一通孔；

轴体，所述轴体上开设有多个异形槽及与所述异形槽连通的第二通孔，所述异形槽及所述第二通孔与所述第一通孔一一对应设置；

多个连接螺钉，每个所述连接螺钉穿过所述第二通孔及所述第一通孔以连接所述涡轮盘与所述轴体，所述连接螺钉头部的形状与所述异形槽的形状相适配并设置在所述异形槽中；

多个螺母，与所述连接螺钉一一对应地螺纹连接，所述螺母设在所述涡轮盘的远离所述轴体的一侧。

可选地，所述异形槽为U型槽，对应的，所述连接螺钉头部为U型。

可选地，所述U型槽包括圆弧槽，所述连接螺钉的头部包括圆弧部，所述圆弧槽的半径略大于所述圆弧部的半径。

可选地，所述连接螺钉的头部的下端面设有倒角，所述U型槽与所述倒角对应的位置上设有圆角。

可选地，所述圆角的半径不大于0.2mm。

可选地，所述连接螺钉与所述第一通孔及所述第二通孔均过盈配合连接。

可选地，所述螺母与所述连接螺钉的连接处采用点焊固定。

可选地，所述螺母采用耐高温自锁螺母。

可选地，所述涡轮盘与所述轴体过盈配合连接，且所述涡轮盘与所述轴体通过热合装配。

可选地，多个所述连接螺钉绕轴体的轴线等间距均匀分布。

一种涡轮泵，包括上述的盘轴连接结构。

一种液体火箭发动机，包括上述的涡轮泵。

本发明技术方案，具有如下优点：