[发明专利]一种涡轮机匣之间的连接结构及方法

说明书

本申请属于航空发动机及燃气轮机设计领域，特别涉及一种涡轮机匣之间的连接结构及方法。结构包括：涡轮内层机匣、涡轮外层机匣、机匣支撑环以及螺栓定位销。所述涡轮内层机匣的外壁沿周向设置有多个凸台，所述凸台中开设有光孔；所述涡轮外层机匣套设在所述涡轮内层机匣的外侧，所述涡轮外层机匣设置有安装边；机匣支撑环包括一体成型的第一支撑环以及第二支撑环，所述第一支撑环上开设有与所述凸台适配的径向螺栓孔，所述第二支撑环通过周向布置的多个螺栓组件与所述涡轮外层机匣的安装边连接；螺栓定位销包括螺纹段以及光杆段，所述螺栓定位销穿过所述第一支撑环上的螺栓孔后与所述凸台配合。

技术领域

本申请属于航空发动机及燃气轮机设计领域，特别涉及一种涡轮机匣之间的连接结构及方法。

背景技术

在现有航空发动机和燃气轮机中，涡轮机匣的结构一般由涡轮内层机匣和涡轮外层机匣组成，它们之间一般通过径向止口定位，然后再通过螺栓螺母连接。其中，涡轮内层机匣的作用是形成发动机燃气流通通道，所以其内部有流动的高温燃气。由于涡轮内层机匣内部有流动的高温燃气，环境温度较高，所以其径向热膨胀量较大；而涡轮外层机匣不与高温燃气直接接触，环境温度较低，所以其径向热膨胀量较小。由于两个零件膨胀量不匹配，同时又受到径向止口的约束，会导致涡轮内层机匣上的竖直安装边部位产生很大的内应力，长期工作零件容易产生变形或出现裂纹等问题。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种涡轮机匣之间的连接结构及方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

本申请的第一个方面提供了一种涡轮机匣之间的连接结构，包括：

涡轮内层机匣，所述涡轮内层机匣的外壁沿周向设置有多个凸台，所述凸台中开设有光孔；

涡轮外层机匣，所述涡轮外层机匣套设在所述涡轮内层机匣的外侧，所述涡轮外层机匣设置有安装边；

机匣支撑环，横截面呈L形，所述机匣支撑环包括一体成型的第一支撑环以及第二支撑环，所述第一支撑环上开设有与所述凸台适配的径向螺栓孔，所述第二支撑环通过周向布置的多个螺栓组件与所述涡轮外层机匣的安装边连接；

螺栓定位销，所述螺栓定位销包括螺纹段以及光杆段，所述螺栓定位销穿过所述第一支撑环上的螺栓孔后与所述凸台配合，其中，所述螺纹段与所述第一支撑管的螺栓孔螺接，所述光杆段容纳在所述凸台的光孔中。

在本申请的至少一个实施例中，所述第二支撑环与所述涡轮外层机匣的安装边沿径向止口定位。

在本申请的至少一个实施例中，所述凸台以及所述第一支撑环上的螺栓孔均沿周向均匀布置。

在本申请的至少一个实施例中，所述涡轮内层机匣的外壁沿轴向设置有多排凸台，每排所述凸台包括沿周向布置的多个，所述第一支撑环上的螺栓孔沿轴向开设多排，每排所述螺栓孔包括沿周向布置的多个。

在本申请的至少一个实施例中，所述涡轮内层机匣的外壁沿轴向设置有两排凸台，每排所述凸台包括沿周向布置的多个，所述第一支撑环上的螺栓孔沿轴向开设两排，每排所述螺栓孔包括沿周向布置的多个。

在本申请的至少一个实施例中，所述凸台的端面与所述第一支撑环之间具有预定间隙，所述螺栓定位销的光杆段的端部与所述凸台的光孔底端之间具有预定间隙。

本申请的第二个方面提供了一种涡轮机匣之间的连接方法，基于如上所述的涡轮机匣之间的连接结构，包括：

步骤一、确定好涡轮内层机匣以及机匣支撑环的轴向和周向的相对位置；