轴向限位结构和涡轮发动机制造技术

本发明专利技术涉及发动机技术领域，尤其涉及一种轴向限位结构。该轴向限位结构用于防止涡轮外环轴向位移脱离涡轮机匣，该轴向限位结构可以包括弧形固定杆、固定部、以及设于涡轮机匣的环形凹槽；弧形固定杆设于环形凹槽内，且弧形固定杆突出于环形凹槽并与涡轮外环的轴向侧壁抵靠；固定部用于固定弧形固定杆。弧形固定杆与涡轮机匣和涡轮外环的热变形同步，产生温度应力较小，更加安全；相对与相关技术中的轴向限位结构不容易失效。

Axial Limiting Structure and Turbine Engine

The invention relates to the technical field of engines, in particular to an axial limit structure. The axial limit structure is used to prevent the axial displacement of the outer ring of the turbine from leaving the turbine casing. The axial limit structure can include an arc fixed rod, a fixed part and an annular groove arranged in the turbine casing; the arc fixed rod is arranged in the annular groove, and the arc fixed rod is protruded in the annular groove and is against the axial side wall of the outer ring of the turbine; the fixed part is used to fix the arc fixed rod. The arc-shaped fixed rod is synchronized with the thermal deformation of the turbine casing and the outer ring of the turbine, resulting in less temperature stress and more safety; and it is not easy to fail compared with the axial limit structure in the related technology.

【技术实现步骤摘要】
轴向限位结构和涡轮发动机
本专利技术涉及发动机
，尤其涉及一种轴向限位结构和安装有该轴向限位结构的涡轮发动机。
技术介绍
现有的燃气涡轮发动机以及地面燃机中，轴向限位通常通过螺旋挡圈或涨圈对涡轮外环进行轴向限位；或者采用与涡轮外环相邻的零件对涡轮外环进行轴向限位。但是，在高温情况下均因为热应力或热变形等问题出现轴向限位不稳定和容易失效的问题，影响发动机安全。因此，有必要研究一种新的轴向限位结构和安装有该轴向限位结构的涡轮发动机。所述
技术介绍
部分专利技术的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的相关技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述相关技术的轴向限位容易失效的不足，提供一种轴向限位不容易失效的轴向限位结构和涡轮发动机。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一个方面，提供一种轴向限位结构，用于防止涡轮外环轴向位移脱离涡轮机匣，包括：设于所述涡轮机匣的环形凹槽；弧形固定杆，设于所述环形凹槽内，且突出于所述环形凹槽与所述涡轮外环的轴向侧壁抵靠；固定部，用于固定所述弧形固定杆。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述弧形固定杆固定于所述涡轮外环或所述涡轮机匣。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述固定部包括：凸出，设于所述涡轮外环的轴向侧壁；第一挂钩，设于所述弧形固定杆的一端，并钩住所述凸出；第二挂钩，设于所述弧形固定杆的另一端，并钩住所述凸出。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述凸出设置为与所述环形凹槽平行的圆弧形。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述凸出包括两个间隔设置的凸台。在本专利技术的一种示例性实施方式中，在所述涡轮机匣上设置有盲孔，所述固定部包括：第一折弯杆，设于所述弧形固定杆的一端，并伸入所述盲孔内；第二折弯杆，设于所述弧形固定杆的另一端，并伸入所述盲孔内。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述弧形固定杆的材质与所述涡轮外环的材质相同。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述弧形固定杆设置为多个，所述固定部设置为多个。在本专利技术的一种示例性实施方式中，所述弧形固定杆的轴向截面为圆形、长方形、梯形中的一种；相应的，所述环形凹槽的轴向截面为圆形、长方形、梯形中的一种。根据本专利技术的一个方面，提供一种涡轮发动机，包括：上述任意一项所述的轴向限位结构。由上述技术方案可知，本专利技术具备以下优点和积极效果中的至少之一：本专利技术轴向限位结构和涡轮发动机，弧形固定杆突出于环形凹槽与涡轮外环的轴向侧壁抵靠，采用弧形固定杆突出于凹槽的部分挡住涡轮外环的轴向侧壁来达到限制轴向位移的目的。通过固定部固定弧形固定杆，使得弧形固定杆不会从凹槽内脱出，对涡轮外环限位可靠；因弧形固定杆装在涡轮机匣与涡轮外环之间，与涡轮机匣与涡轮外环的热变形同步，产生温度应力较小，更加安全。同时，弧形固定杆原本就没有弹性，不会出现相关技术中的由于塑性变形而失效的现象，相对与相关技术中的轴向限位结构不容易失效。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1是采用螺旋挡圈或涨圈对涡轮外环进行轴向限位的结构示意图；图2是采用与涡轮外环相邻的零件对涡轮外环进行轴向限位的结构示意图；图3是本专利技术轴向限位结构的剖面示意图；图4是图3中A部分的放大示意图；图5是本专利技术轴向限位结构的弧形固定杆的示意图；图6是涡轮外环的侧视结构示意图。图中主要元件附图标记说明如下：1、涡轮机匣；101、第一挡板；102、第一环形折弯板；103、第二挡板；104、第二环形折弯板；105、第一环形阻挡版；106、第二环形阻挡版；107、限位槽；2、涡轮外环；3、工作叶片；4、螺旋挡圈或涨圈；5、相邻零件；6、环形凹槽；7、弧形固定杆；8、凸台。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。参照图1所示采用螺旋挡圈或涨圈对涡轮外环进行轴向限位的结构示意图，在相关技术中，工作叶片3的持续工作，涡轮温度水平越来越高，为了提高效率降低热应力，涡轮外环通常采用分段设计；涡轮外环2的径向定位通过挂钩与涡轮机匣1配合保证，轴向限位通常采用螺旋挡圈或涨圈4来对涡轮外环2进行轴向限位；参照图2所示采用与涡轮外环相邻的零件对涡轮外环进行轴向限位的结构示意图，采用与涡轮外环2相邻的零件对涡轮外环2进行轴向限位。在高温情况下螺旋挡圈容易变形，涨圈容易塑性变形弹力下降，易造成螺旋挡圈或涨圈脱离涡轮机匣1，从而失去对涡轮外环2的轴向限位，使涡轮外环2脱离涡轮机匣1，影响发动机安全，并且大尺寸的螺旋挡圈与涨圈造价高昂。另一示例实施方式的采用涡轮外环2相邻零件5对涡轮外环2进行轴向限位时，由于加工误差以及热变形不匹配的影响，限位零件与涡轮外环2之间的间隙很难满足使用要求，当间隙偏小时，在热态下零件受热膨胀可能使间隙缩小至零，进而损坏零件；当间隙偏大时，在热态下可能使涡轮外环2脱离涡轮机匣1，影响发动机安全。本专利技术首先提供了一种轴向限位结构，该轴向限位结构用于防止涡轮外环2轴向位移脱离涡轮机匣1，参照图3所示本专利技术轴向限位结构的剖面示意图，该轴向限位结构可以包括设于涡轮机匣1的环形凹槽6、固定部以及弧形固定杆7；弧形固定杆7突出于环形凹槽6并与涡轮外环2的轴向侧壁抵靠；固定部用于固定弧形固定杆7。弧形固定杆突出于环形凹槽与涡轮外环的轴向侧壁抵靠，采用弧形固定杆突出于凹槽的部分挡住涡轮外环的轴向侧壁来达到限制轴向位移的目的。通过固定部固定弧形固定杆，使得弧形固定杆不会从凹槽内脱出，对涡轮外环限位可靠；因弧形固定杆装在涡轮机匣与涡轮外环之间，与涡轮机匣与涡轮外环的热变形同步，产生温度应力较小，更加安全。同时，弧形固定杆原本就没有弹性，不会出现相关技术中的由于塑性变形而失效的现象，相对与相关技术中的轴向限位结构不容易失效；弧形固定杆可以采用价格相对较低的材料，相比于相关技术，可以减少大量的制造成本。参照图3和图6所示，在发动机工作时，一般采用多段涡轮外环2配合来完成工作，多段涡轮外环2紧密贴合。以下所述主要对其中一段涡轮外环2的轴向限位做出具体阐述，采用弧形固定杆突出于凹槽的部分挡住涡轮外环的轴向侧壁来达到限制轴向位移的目的。通过固定部固定弧形固定杆，使得弧形固定杆不会从凹槽内脱出，对涡轮外环限位可靠；因弧形固定杆装在涡轮机匣与涡轮外环之间，与涡轮机匣与涡轮外环的热变形同步，产生温度应力较小，甚至不产生温度应力，更加安全。同时，弧形固定杆原本就没有弹性，不会出现相关技术中的由于塑性变形而失效的现象，相对与相关技术中的轴向限位结构不容易失效。在本示例实施方式中，环形凹槽6设于涡轮机匣1上；环形凹槽的截面形状可以是半圆形、矩形或其它形状。在本示例实施方式中，参照图3和图5所示，固定部可以包括设于涡轮外环2的轴向侧壁的凸出；设于弧形固定杆7的一端第一挂钩与设于弧形固定杆7的另一端的第二挂钩，第一挂钩与第二挂钩分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轴向限位结构，用于防止涡轮外环轴向位移脱离涡轮机匣，其特征在于，包括：环形凹槽，设于所述涡轮机匣；弧形固定杆，设于所述环形凹槽内，且突出于所述环形凹槽与所述涡轮外环的轴向侧壁抵靠；固定部，用于固定所述弧形固定杆。

【技术特征摘要】
1.一种轴向限位结构，用于防止涡轮外环轴向位移脱离涡轮机匣，其特征在于，包括：环形凹槽，设于所述涡轮机匣；弧形固定杆，设于所述环形凹槽内，且突出于所述环形凹槽与所述涡轮外环的轴向侧壁抵靠；固定部，用于固定所述弧形固定杆。2.根据权利要求1所述的轴向限位结构，其特征在于，所述弧形固定杆固定于所述涡轮外环或所述涡轮机匣。3.根据权利要求1所述的轴向限位结构，其特征在于，所述固定部包括：凸出，设于所述涡轮外环的轴向侧壁；第一挂钩，设于所述弧形固定杆的一端，并钩住所述凸出；第二挂钩，设于所述弧形固定杆的另一端，并钩住所述凸出。4.根据权利要求3所述的轴向限位结构，其特征在于，所述凸出设置为与所述环形凹槽平行的圆弧形。5.根据权利要求3所述的轴向限位结构，其特征在于，所述凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶炜，付晟，白忠恺，蔡斌，陈润拓，
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