一種轉(zhuǎn)子葉片盤、壓氣機(jī)及航空發(fā)動機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)動機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種轉(zhuǎn)子葉片盤、壓氣機(jī)及航空發(fā)動機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]航空發(fā)動機(jī)中設(shè)有壓氣機(jī)，壓氣機(jī)的作用是提高流過它的空氣壓力，以供給發(fā)動機(jī)工作時(shí)所需要的壓縮空氣。壓氣機(jī)的主要部件包括:進(jìn)氣機(jī)匣、轉(zhuǎn)子、靜子和防冰裝置等，其中轉(zhuǎn)子的作用是把從渦輪傳來的扭矩傳給轉(zhuǎn)子葉片，并帶動轉(zhuǎn)子葉片在高轉(zhuǎn)速下高效率地工作。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子一般采用如圖1所示的結(jié)構(gòu)，沿著轉(zhuǎn)子的軸向設(shè)有若干個(gè)轉(zhuǎn)子盤la，每一個(gè)轉(zhuǎn)子盤la的外圓周上都均勻地安裝有轉(zhuǎn)子葉片2a，轉(zhuǎn)子葉片2a通過榫頭8a固定在轉(zhuǎn)子盤la上，且轉(zhuǎn)子葉片2a的尺寸沿著氣流方向逐漸減小，以實(shí)現(xiàn)對空氣的壓縮比逐漸增大。各級轉(zhuǎn)子盤la通過鼓筒4a相連接，相鄰的兩個(gè)鼓筒4a與位于中間的轉(zhuǎn)子盤la通過將螺栓5a和螺母7a安裝在法蘭6a上實(shí)現(xiàn)固定。再結(jié)合圖2，每一個(gè)轉(zhuǎn)子盤la的兩側(cè)均設(shè)有緣板3a，相鄰的兩個(gè)緣板3a之間安裝有靜子葉片9a，靜子葉片9a上設(shè)有內(nèi)環(huán)與鼓筒4a實(shí)現(xiàn)氣流密封。
[0004]由于功能的需要以及結(jié)構(gòu)上的限制，航空發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子葉片2a與靜子葉片8a之間在內(nèi)流道處會形成容腔，該容腔將導(dǎo)致主流道氣流在沿著圖2中示意的箭頭A流動時(shí)，會在容腔該處產(chǎn)生漩渦，并使經(jīng)增壓后的氣體向主流前方泄漏，從而引起壓氣機(jī)效率下降，壓比降低，進(jìn)而使發(fā)動機(jī)效率下降，推力降低。
[0005]為了避免容腔的負(fù)面影響，在某些壓氣機(jī)設(shè)計(jì)中通過優(yōu)化流道、靜子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)來減小容腔的體積，并通過嚴(yán)格計(jì)算轉(zhuǎn)靜子級間封嚴(yán)間隙來保證氣流泄漏最小，從而使容腔的負(fù)面影響最小化。但這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，可靠性較差，重量大，設(shè)計(jì)成本和加工成本高，而且不能徹底消除容腔的影響。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的是提出一種轉(zhuǎn)子葉片盤、壓氣機(jī)及航空發(fā)動機(jī)，能夠消除轉(zhuǎn)子葉片與靜子葉片之間在內(nèi)流道處形成的容腔，從而減少氣體泄漏量。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第一方面提供了一種轉(zhuǎn)子葉片盤，包括:轉(zhuǎn)子盤和轉(zhuǎn)子葉片，所述轉(zhuǎn)子盤和沿所述轉(zhuǎn)子盤的周向布置的所述轉(zhuǎn)子葉片構(gòu)成一體成型的葉片盤，多級所述葉片盤沿著自身的軸向依次排布，每個(gè)所述轉(zhuǎn)子盤在所述轉(zhuǎn)子葉片根部的兩側(cè)均延伸設(shè)有第一緣板和第二緣板，相鄰的兩個(gè)所述轉(zhuǎn)子盤之間通過所述第一緣板和所述第二緣板實(shí)現(xiàn)平滑對接。
[0008]進(jìn)一步地，各個(gè)所述葉片盤相互連接形成全部或部分整體式的所述轉(zhuǎn)子葉片盤。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一緣板的長度大于所述第二緣板的長度。
[0010]進(jìn)一步地，所述第一緣板和所述第二緣板的端頭通過焊接實(shí)現(xiàn)平滑對接。
[0011]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第二方面提供了一種壓氣機(jī)，包括上述實(shí)施例的轉(zhuǎn)子葉片盤。
[0012]進(jìn)一步地，還包括靜子葉片，所述靜子葉片設(shè)置在相鄰的所述轉(zhuǎn)子葉片之間，且所述靜子葉片的端面抵靠在所述轉(zhuǎn)子盤的外表面上并形成氣密封結(jié)構(gòu)。
[0013]進(jìn)一步地，所述靜子葉片抵靠在所述第一緣板上，并與所述第一緣板的外表面形成氣密封結(jié)構(gòu)。
[0014]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型第三方面提供了一種航空發(fā)動機(jī)，包括上述實(shí)施例的壓氣機(jī)。
[0015]基于上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例的轉(zhuǎn)子葉片盤，在每個(gè)轉(zhuǎn)子盤位于轉(zhuǎn)子葉片根部的兩側(cè)均延伸設(shè)有第一緣板和第二緣板，相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤之間通過第一緣板和第二緣板實(shí)現(xiàn)平滑對接，這樣緣板的外表面就形成空氣流道，此種轉(zhuǎn)子葉片盤與不帶內(nèi)環(huán)的靜子葉片配合使用，能夠消除轉(zhuǎn)子葉片與靜子葉片之間的容腔，從而減少氣流漩渦和氣流泄漏，用在壓氣機(jī)中可減小容腔引起的氣動損失以提高氣動壓比，進(jìn)而提發(fā)動機(jī)的整體效率和推力。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中航空發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片盤的氣流方向示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型轉(zhuǎn)子葉片盤的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為圖3所示轉(zhuǎn)子葉片盤的氣流方向示意圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明
[0022]la 一轉(zhuǎn)子盤；2a —轉(zhuǎn)子葉片；3a —緣板；4a —鼓筒；5a —螺檢；6a —法蘭；7a —螺母；8a -榫頭；9a -靜子葉片；
[0023]1 一轉(zhuǎn)子盤；2 —轉(zhuǎn)子葉片；3 —第一緣板；4 一第二緣板；5 —焊縫；6 —靜子葉片。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下詳細(xì)說明本實(shí)用新型。在以下段落中，更為詳細(xì)地限定了實(shí)施例的不同方面。如此限定的各方面可與任何其他的一個(gè)方面或多個(gè)方面組合，除非明確指出不可組合。尤其是，被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的任何特征可與其他一個(gè)或多個(gè)被認(rèn)為是優(yōu)選的或有利的特征。
[0025]本實(shí)用新型中出現(xiàn)的“第一”、“第二”等用語僅是為了方便描述，以區(qū)分具有相同名稱的不同組成部件，并不表示先后或主次關(guān)系。
[0026]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“左”、“右”、“豎直”和“水平”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型，而不是指示或暗示所指的裝置必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0027]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的航空發(fā)動機(jī)在轉(zhuǎn)子葉片和靜子葉片之間存在容腔會造成氣體泄露的問題，本實(shí)用新型改變了通過減小容腔體積對壓氣機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的思路，提出一種新的轉(zhuǎn)子葉片盤，如圖3所示的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖和圖4所示的氣體流動示意圖，包括:轉(zhuǎn)子盤1和轉(zhuǎn)子葉片2，轉(zhuǎn)子盤1和沿轉(zhuǎn)子盤1的周向布置的轉(zhuǎn)子葉片2構(gòu)成一體成型的葉片盤，即轉(zhuǎn)子盤1與轉(zhuǎn)子葉片2之間不通過榫頭進(jìn)行連接，這種整體式的葉片盤具有更高的強(qiáng)度和可靠性，且結(jié)構(gòu)簡單，重量更輕。多級葉片盤沿著自身的軸向依次排布，可使每一級轉(zhuǎn)子葉片2的尺寸逐漸減小，以實(shí)現(xiàn)逐漸增大的壓縮比。而且每個(gè)轉(zhuǎn)子盤1在轉(zhuǎn)子葉片2根部的兩側(cè)均延伸設(shè)有第一緣板3和第二緣板4，相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤1之間通過