涡轮轮盘制造技术

本发明专利技术公开了一种涡轮轮盘，包括轮盘，轮盘内部设有密闭的空腔。本发明专利技术涡轮轮盘，通过在轮盘的内部设计空心的密闭空腔，节省了轮盘的耗材，并使得轮盘的结构效率得到极大提高，减轻了轮盘的整体重量，避免了轮盘的应力集中，从而达到了减轻轮盘的重量并延长轮盘的使用寿命的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发动机领域，特别地，涉及一种用于发动机的涡轮轮盘。
技术介绍
用于航空发动机或者其他燃气涡轮发动机中的轮盘要求重量轻且使用寿命长。参照图1，现有的涡轮轮盘包括轮盘盘体1及设于轮盘盘体1外周上的叶片2，其中，轮盘盘体1为实心结构。现有的涡轮轮盘由于采用实心结构的轮盘盘体1，增加了涡轮的重量，且涡轮在工作中，并不是所有部位的应力度都很高，内部有些部位的应力相对较小，故导致现有的涡轮的材料利用率低，且易导致轮盘应力较高或者重量偏重。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种涡轮轮盘，以解决现有的涡轮轮盘应力较高及重量偏重的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种涡轮轮盘，包括轮盘，轮盘内部设有密闭的空腔。进一步地，空腔位于轮盘的中心线与外轮缘之间。进一步地，空腔的口径自轮盘的内侧向外轮缘处逐渐变小。进一步地，空腔在轮盘内沿圆周向贯通。进一步地，空腔上设有将空腔连通至轮盘之外的通气孔。进一步地，轮盘包括至少两个胚体，至少两个胚体上分别加工有凹槽，至少两个胚体焊接连接构成轮盘，至少两个胚体上的凹槽配合形成密闭的空腔。进一步地，至少两个胚体的焊接线偏离轮盘的高应力区域。进一步地，轮盘的中心线处设有轴向孔，轮盘的轴向孔处至轮盘的外轮缘处的厚度逐渐变薄。进一步地，轮盘的外轮缘上连接有多个叶片。进一步地，多个叶片与轮盘焊接或者榫接连接。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术涡轮轮盘，通过在轮盘的内部设计空心的密闭空腔，节省了轮盘的耗材，并使得轮盘的结构效率得到极大提高，减轻了轮盘的整体重量，避免了轮盘的应力集中，从而达到了减轻轮盘的重量并延长轮盘的使用寿命的效果。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是现有技术中涡轮轮盘的截面示意图；图2是本专利技术优选实施例轮盘的立体结构示意图；图3是本专利技术优选实施例涡轮轮盘的截面结构示意图；图4是本专利技术优选实施例轮盘焊接的结构示意图；以及图5是本专利技术优选实施例轮盘焊接的另一结构示意图。附图标记说明：10、轮盘；    11、安装孔；  12、空腔；    13、外轮缘；  14、通气孔；10A、左胚体； 10B、右胚体； 10C、外胚体； 10D、内胚体； 20、叶片。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参照图2，本专利技术的优选实施例提供了一种涡轮轮盘，包括轮盘10，轮盘10的圆心处设有轴向孔11，轮盘10内部设有密闭的空腔12。本专利技术实施例通过在轮盘10的内部设计空心的密闭的空腔12，节省了轮盘10的耗材，并使得轮盘10的结构效率得到极大提高，减轻了轮盘10的整体重量，避免了轮盘10的应力集中，从而达到了减轻轮盘10的重量并延长轮盘10的使用寿命的效果。在本实施例中，为了保证轮盘10的承载能力并尽可能地减轻轮盘10的重量，优选地，空腔12位于轮盘10内靠近轮盘10的外轮缘13的位置，以将轮盘10内部靠近外轮缘13的区域去掉，提高轮盘10的整体结构效率，避免轮盘10的应力集中或者重量偏重。在本实施例中，轮盘10的安装孔11处至轮盘10的外轮缘13处的厚度逐渐变薄，以保证轮盘10的轴向孔11处的承载能力较强。较佳地，空腔12的口径自轮盘10的内侧向外轮缘13处逐渐变小，以尽可能在保证轮盘10的结构强度的前提下挖空轮盘10内部应力较小的区域，以减轻轮盘10的整体质量。参照图3，在本实施例中，轮盘10的外轮缘13上设有多个叶片20。多个叶片20与轮盘10焊接或者榫接连接。优选地，空腔12在轮盘10内沿圆周向贯通，以最大化减轻轮盘10的质量，并优化轮盘10的结构效率。优选地，参照图4及图5，空腔12处设有将空腔12连通至轮盘10之外的通气孔14。通气孔14使得密闭的空腔12连通至轮盘10的外部，避免了空气在空腔12中受热胀冷缩的影响而加剧轮盘10的应力集中。通气孔14可以设置多个，优选地，通气孔14设置在轮盘10靠近外轮缘13的位置上。优选地，轮盘10包括至少两个胚体，多个胚体加工合成轮盘10。参照图4，轮盘10包括左胚体10A和右胚体10B。首先，将左胚体10A和右胚体10B在二者相对的结合面上加工凹槽，分别位于左胚体10A及右胚体10B上的凹槽合围形成空腔12；在沿焊接线X将左胚体10A和右胚体10B焊接起来。本实施例中，焊接线X选择尽可能偏离轮盘10的高应力区域，以保证轮盘10加工后的承载强度；焊接方式可以采用摩擦焊、扩散焊或者3D打印等方式。在将左胚体10A和右胚体10B焊接成一体的轮盘10后，再在轮盘10上进行叶片20等其他部件的加工。参照图5，轮盘10包括外胚体10C和内胚体10D。首先，将外胚体10C和内胚体10D在二者相对的结合面上加工凹槽，分别位于外胚体10C和内胚体10D上的凹槽合围形成空腔12；在沿焊接线Y将外胚体10C和内胚体10D焊接起来。本实施例中，焊接线Y选择尽可能偏离轮盘10的高应力区域，以保证轮盘10加工后的承载强度；焊接方式可以采用摩擦焊、扩散焊或者3D打印等方式。在将外胚体10C和内胚体10D焊接成一体的轮盘10后，再在轮盘10上进行叶片20等其他部件的加工。以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，对于本领域的技术人员来说，本专利技术可以有各种更改和变化。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮轮盘，包括轮盘(10)，其特征在于，所述轮盘(10)内部设有密闭的空腔(12)。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮轮盘，包括轮盘(10)，其特征在于，所述轮盘(10)内部设有密闭的空腔(12)。
2.根据权利要求1所述的涡轮轮盘，其特征在于，
所述空腔(12)位于所述轮盘(10)的中心线与外轮缘(13)之间。
3.根据权利要求2所述的涡轮轮盘，其特征在于，
所述空腔(12)的口径自所述轮盘(10)的内侧向所述外轮缘(13)处逐渐变小。
4.根据权利要求3所述的涡轮轮盘，其特征在于，
所述空腔(12)在所述轮盘(10)内沿圆周向贯通。
5.根据权利要求1所述的涡轮轮盘，其特征在于，
所述空腔(12)上设有将所述空腔(12)连通至所述轮盘(10)之外的通气孔(14)。
6.根据权利要求1所述的涡轮轮盘，其特征在于，
所述轮盘(10)包括至少两个胚体，所述至少两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡显新，齐思鑫，吴某彬，
申请(专利权)人：中国航空动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南;43