涡轮盘、发动机及飞机制造技术

本发明专利技术涉及发动机领域，公开了一种涡轮盘、发动机及飞机，涡轮盘包括彼此相对设置的左盘和右盘，该左盘和右盘彼此相对的一侧分别形成有凹槽部以能够相互扣合形成为空腔，该空腔通过贯穿延伸的通气孔连通于外部环境。本发明专利技术的涡轮盘内形成有空腔，由此能够降低重量，适应于轻量化发展需求。并且，由于设置有连通空腔和外部环境的通气孔，允许空气自由进入空腔内或从该空腔排出，因而不会因其热胀冷缩而发生结构变形。

Turbine disk, engine and aircraft

The present invention relates to the motor field, discloses a turbine disk, engine and aircraft, including the turbine disc are disposed opposite to each other left and right wheel, the left and right side plate opposite to each other are formed to a concave part is buckled into cavity, the cavity through the vent hole is communicated with the outside through extension the environment. A cavity is formed in the turbine disk of the present invention, thereby reducing weight and being adapted to light weight development requirements. Moreover, because the air vent which is connected with the cavity and the external environment is arranged, the air is allowed to enter freely in the cavity or is discharged from the cavity, so that the structure deformation can not be caused by the expansion and contraction of the air.

【技术实现步骤摘要】
涡轮盘、发动机及飞机
本专利技术涉及发动机领域，具体地，涉及一种涡轮盘。在此基础上，本专利技术还涉及一种具有该涡轮盘的发动机和具有该发动机的飞机。
技术介绍
随着航空业的竞争不断加剧，用于航空发动机(或其他燃气涡轮发动机)中的涡轮盘向轻量化发展。但为了具有较高的安全性和可靠性，涡轮盘的结构设计亦受到较大的局限。图1所示为一种传统技术中的涡轮盘1与叶片2的连接结构示意图。其中，涡轮盘1为实心结构，具有较高的重量，不适合轻量化发展需求。对此，提出了如图2所示的具有空腔11并连接有叶片2的涡轮盘1，并可以通过适当设置空腔11的位置而避免应力度较高的区域具有实体材料，由此具有较高的材料利用率，并保证可靠性需要。然而，在涡轮盘1中设置空腔11需要通过焊接方式连接，例如将焊缝12设置在对称位置，这容易在焊接过程中导致结构变形较大，影响部件精度，并具有复杂的工艺、成本高且加工周期长。另外，通过焊接连接后，空腔11内封闭容纳有空气，在使用过程中容易由于热胀冷缩而导致涡轮盘1结构变形。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解。
技术实现思路
本专利技术的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种不易变形且具有较小重量的涡轮盘。本专利技术的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有该涡轮盘的发动机和飞机。根据本专利技术的一个方面，提供一种涡轮盘，该涡轮盘包括彼此相对设置的左盘和右盘，该左盘和右盘彼此相对的一侧分别形成有凹槽部以能够相互扣合形成为空腔，该空腔通过贯穿延伸的通气孔连通于外部环境。根据本专利技术的一实施方式，其中所述左盘和右盘在彼此相对并相互接合的表面上分别形成有沿径向延伸的通气部，该通气部彼此扣合形成为所述通气孔。根据本专利技术的一实施方式，其中所述涡轮盘具有用于连接叶片的榫槽，至少部分所述通气孔从所述空腔延伸至所述榫槽的槽底。根据本专利技术的一实施方式，其中所述左盘和右盘分别具有轮毂部、轮辐部和外连接部，所述空腔位于所述轮辐部和所述轮毂部，且在该轮毂部沿径向向内方向渐缩。根据本专利技术的一实施方式，其中所述左盘和右盘在彼此相对并相互接合的表面上分别形成有定位结构，该定位结构包括从所述左盘和右盘中的一者向另一者延伸的定位销。根据本专利技术的一实施方式，其中所述定位结构包括在所述涡轮盘周向均布的多组所述定位销。根据本专利技术的一实施方式，其中各组所述定位销分别包括设置于所述空腔的径向两侧第一定位销和第二定位销。根据本专利技术的另一方面，还提供一种发动机，该发动机包括同轴设置的多个本专利技术提供的上述涡轮盘。根据本专利技术的一实施方式，其中各个所述涡轮盘的中心分别形成有拉杆孔，拉杆穿过所述拉杆孔延伸并在所述涡轮盘上施加有轴向预紧力。根据本专利技术的另一方面，还提供一种具有上述发动机的飞机。本专利技术提供的涡轮盘、发动机及飞机的优点和有益效果在于：通过上述技术方案，本专利技术的涡轮盘内形成有空腔，由此能够降低重量，适应于轻量化发展需求。并且，由于设置有连通空腔和外部环境的通气孔，允许空气自由进入空腔内或从该空腔排出，因而不会因其热胀冷缩而发生结构变形。附图说明通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施例的详细说明，本专利技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是根据传统技术中一种涡轮盘与叶片的连接结构示意图；图2是根据传统技术中另一种涡轮盘与叶片的连接结构示意图；图3是根据本专利技术一种优选实施方式的涡轮盘与叶片的连接结构示意图；图4是图3中的涡轮盘的立体结构示意图；图5是从另一视角观察的图3中的涡轮盘的立体结构示意图；图6是从另一视角观察的图3中的涡轮盘的立体结构示意图；图7是图3中涡轮盘安装至发动机内时的结构示意图。附图标记说明：1、涡轮盘；11、空腔；12、焊缝；13、左盘；14、右盘；15、通气孔；16、榫槽；17、定位销；171、第一定位销；172、第二定位销；101、轮毂部；102、轮辐部；103、外连接部；2、叶片；3、拉杆。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。结合图3至图7所示，根据本专利技术一种优选实施方式的涡轮盘1，通常整体形成为一种盘状结构，以便绕其中心轴线转动。本专利技术的涡轮盘1包括彼此相对设置的左盘13和右盘14，二者彼此相对的一侧分别形成有凹槽部，以能够相互扣合形成为如环形的空腔11。该空腔11通过贯穿延伸的通气孔15连通于外部环境。此处所述“贯穿延伸”是指通气孔15延伸通过涡轮盘1的包覆空腔11的整个壁厚部分，所述外部环境是指相对较为开放的区域，如随后所述的榫槽16的槽底等。通过上述设置，涡轮盘1内形成的空腔11能够降低重量，适应于轻量化发展需求。并且，由于设置有连通空腔11和外部环境的通气孔15，允许空气自由进入空腔11内或从该空腔11排出，因而不会因其热胀冷缩而发生结构变形。上述通气孔15和空腔11可以形成于任意适当位置或结构。其中，为了便于成型，可以在左盘13和右盘14彼此相对且相互接合的表面上分别形成有沿径向延伸的通气部，该通气部彼此扣合形成通气孔15。例如，可以在左盘13和右盘14的从其构成空腔11的凹槽部至径向外端和/或内端的表面上形成弧形槽(通气部)，由此可以形成圆形通气孔15。由此，构成通气孔15的通气部可以通过铸造、机加工等方式容易地形成，加工工艺简单。如图3、图5和图6所示地，涡轮盘1通常具有用于连接叶片2的榫槽16及榫齿(未标记)等，其中，从空腔11至榫槽16的槽底设置有一部分通气孔15。另一部分通气孔15从空腔11延伸至中心位置处的拉杆孔，如图3至图5所示。继续参照图3、图5和图6，在涡轮盘1内设置空腔11可能导致结构强度变差，因此需要适当设置空腔11在其中的位置和形状等。如图4所示，为了便于说明，将左盘13和右盘14分为自中心向外缘依次布置的轮毂部101、轮辐部102和外连接部103。该外连接部103可以形成榫槽，用于连接叶片2；轮毂部101环绕形成拉杆孔。当沿通过其中心轴线的平面剖切后，涡轮盘1的部分横断面即为图3所示的结构。其中，由于轮辐部102的厚度中心位置基本不会产生应力，且通常轮毂部101的厚度沿朝向中心方向增加，为此，本专利技术将空腔11设置在该两个部分，且在轮毂部101沿径向向内方向渐缩。参照图3至图5，在根据本专利技术一种较为优选的实施方式中，左盘13和右盘14在彼此相对且相互接合的表面上还分别形成有定位结构，该定位结构包括从左盘13和右盘14中的一者向另一者延伸的定位销17。该定位销17可以与左盘13或右盘14一体形成或预先连接至其中一者上，并在另一者上形成用于与该定位销17配合的定位孔。由此，可以在连接时快速准确地确定组装位置，便于提高装配效率。定位销17还可以起到传递部分扭矩的作用。涡轮盘1上可以具有沿周向均布的多组定位销17，如2组、3组、4组等。其组数可以设置为能够整除所要连接的叶片数。继续参照图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮盘，其特征在于，该涡轮盘包括彼此相对设置的左盘和右盘，该左盘和右盘彼此相对的一侧分别形成有凹槽部以能够相互扣合形成为空腔，该空腔通过贯穿延伸的通气孔连通于外部环境。

【技术特征摘要】
1.一种涡轮盘，其特征在于，该涡轮盘包括彼此相对设置的左盘和右盘，该左盘和右盘彼此相对的一侧分别形成有凹槽部以能够相互扣合形成为空腔，该空腔通过贯穿延伸的通气孔连通于外部环境。2.根据权利要求1所述的涡轮盘，其特征在于，所述左盘和右盘在彼此相对并相互接合的表面上分别形成有沿径向延伸的通气部，该通气部彼此扣合形成为所述通气孔。3.根据权利要求1所述的涡轮盘，其特征在于，所述涡轮盘具有用于连接叶片的榫槽，至少部分所述通气孔从所述空腔延伸至所述榫槽的槽底。4.根据权利要求1所述的涡轮盘，其特征在于，所述左盘和右盘分别具有轮毂部、轮辐部和外连接部，所述空腔位于所述轮辐部和所述轮毂部，且在该轮毂部沿径向向内方向渐缩。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的涡...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡显新，唐俊鹏，齐思鑫，
申请(专利权)人：中国航发湖南动力机械研究所，
类型：发明
国别省市：湖南,43