[发明专利]一种对转涡轮中介支点轴承腔结构

说明书

本申请属于航空发动机与燃气轮机的设计领域，为一种对转涡轮中介支点轴承腔结构，包括高涡后轴颈、低压涡轮轴、盘心封严环、轴承封严环、后轴封严环和轴承组件；盘心封严环、轴承封严环与高涡后轴颈之间形成冷却腔，低压涡轮轴锥臂上沿周向间隔设置有多组与冷却腔连通的通气孔；工作时，通气孔从航空发动机的后机匣引入外涵气，进入到冷却腔内通过降低轴承封严环外侧环境温度，实现轴承腔冷却；外涵气冷却轴承腔后分通过第二篦齿进入到封严排气腔内，一部分在第一篦齿处对高温的低压盘前气进行封严，其余的外涵气通过低压涡轮盘上的通气排出孔排出，从而综合提升对转涡轮轴承腔工作可靠性和安全性。

技术领域

本申请属于航空发动机与燃气轮机的设计领域，特别涉及一种对转涡轮中介支点轴承腔结构。

背景技术

对转结构航空发动机采用中介支点支撑结构，使高低压转子连接更加紧凑，减小发动机长度、重量，提高发动机推重比。高低压涡轮中介支点轴承腔的设计包括轴承内外圈连接结构、轴承的润滑冷却、以及轴承腔的封严等。

由于高低压涡轮为对转状态，轴承内外环相对转速高，带来的发热量高，需要重点解决轴承腔冷却和降温。现有轴承腔的方案常采用双层壁封严环的方案减少对轴承腔的热传导，以降低轴承腔的温度。

采用双层壁结构封严环可以实现对转涡轮轴承腔的降温，但存在以下问题：

（1）由于燃气、封严气引起的轴承腔环境温度未变，双层壁结构带来的轴承腔降温效果有限；

（2）双层壁结构增加零件数量，增加结构复杂性，且使发动机重量增加。

因此，如何提高对转涡轮轴承腔内的冷却质量、减少结构复杂性是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种对转涡轮中介支点轴承腔结构，以解决现有技术中采用双层壁结构封严环对涡轮轴承腔降温时降温效果有限、结构复杂度高的问题。

本申请的技术方案是：一种对转涡轮中介支点轴承腔结构，设于高压涡轮盘和低压涡轮盘之间，所述高压涡轮盘与低压涡轮盘之间设有第一篦齿，包括高涡后轴颈、低压涡轮轴、盘心封严环、轴承封严环、后轴封严环和轴承组件；所述轴承封严环与后轴封严环、低压涡轮轴之间形成轴承腔，所述轴承组件设于轴承腔内，所述盘心封严环与低压涡轮盘、高涡后轴颈之间形成封严排气腔；所述盘心封严环与高涡后轴颈之间设有第二篦齿，所述轴承封严环与高涡后轴颈之间设有第三篦齿；所述盘心封严环、轴承封严环与高涡后轴颈之间形成冷却腔，所述低压涡轮轴沿周向间隔设置有多组与冷却腔连通的通气孔，所述通气孔与外涵气连通。

优选地，所述盘心封严环上设有第一平直环，所述轴承封严环上设有第二平直环，所述第二平直环对应设置第一平直环的内侧，所述第一平直环与第二平直环的径向宽度小于第一篦齿至第二篦齿之间的径向宽度。

优选地，所述低压涡轮盘对应盘心封严环外侧的位置处设有内凸环，，所述第一平直环至内凸环的径向宽度小于第一平直环至第一篦齿外表面的径向宽度。

优选地，所述轴承组件包括轴承外环、轴承内环、轴承滚珠和压紧螺母；所述轴承滚珠连接于轴承外环和轴承内环之间，所述轴承内环和压紧螺母均连接于后轴封严环上，所述轴承外环连接于低压涡轮轴上；所述轴承外环与轴承封严环之间形成第一回油通道，所述低压涡轮轴对应第一回油通道的位置处开设有回油孔；所述低压涡轮轴上设有第二回油通道，所述第二回油通道对应轴承滚轴设置。

优选地，所述轴承封严环、轴承外环和低压涡轮轴之间开设有相互对应设置的螺栓孔，所述轴承外环的螺栓孔位于轴承封严环和低压涡轮轴的螺栓孔之间，所述螺栓孔内连接有长螺栓。

优选地，所述长螺栓上开设有内凹环，所述长螺栓上的非内凹环位置与轴承封严环、轴承外环和低压涡轮轴上的螺栓孔螺纹连接。

优选地，所述轴承封严环的螺栓孔的端部开设有局部斜角。