一种氢涡轮转子结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种氢涡轮转子结构，包括：一级涡轮盘、二级涡轮盘、涡轮轴、隔热套筒和径向销钉；其中，所述一级涡轮盘通过所述径向销钉与所述二级涡轮盘相连接；所述二级涡轮盘与所述涡轮轴焊接；所述隔热套筒设置于所述涡轮轴的内部，所述隔热套筒将所述涡轮轴的内部空腔分为两部分；所述涡轮轴的中心轴线、所述一级涡轮盘的中心轴线与所述二级涡轮盘的中心轴线重合。本实用新型专利技术满足了重型火箭高压补燃氢氧发动机工作条件需求，解决了传统方案氢涡轮转子结构安全余量不足的问题。

A hydrogen turbine rotor structure

【技术实现步骤摘要】
一种氢涡轮转子结构
本技术属于重型火箭高压补燃氢氧发动机
，尤其涉及一种氢涡轮转子结构。
技术介绍
重型运载火箭是登月、空间站以及火星探测等重大航天工程的必备工具，其芯二级主动力采用高性能的高压补燃氢氧发动机。发动机氢涡轮具有大流量、高效率、高转速、大功率的特点，这对涡轮设计，尤其是涡轮转子设计，提出了更加苛刻的要求。伴随着涡轮流量、叶片气动负荷数倍的提升，涡轮转子结构尺寸显著增大，转子叶片及轮盘受力倍增，涡轮转子结构安全余量不足成为突出技术难点。以往的小尺寸、中型负荷的涡轮转子结构，两级涡轮盘以及涡轮轴之间采用轴向螺栓连接方式、叶片采用等直叶片造型，叶片根部以及涡轮盘螺栓开孔处形成应力集中区，结构应力水平已达到现有材料许用应力的极限。因此，需要设计一种新的氢涡轮转子结构，才能满足重型火箭高压补燃氢氧发动机工作使用要求。
技术实现思路
本技术解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种氢涡轮转子结构，满足了重型火箭高压补燃氢氧发动机工作条件需求，解决了传统方案氢涡轮转子结构安全余量不足的问题。本技术目的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢涡轮转子结构，其特征在于包括：一级涡轮盘(1)、二级涡轮盘(2)、涡轮轴(3)、隔热套筒(4)和径向销钉(5)；其中，/n所述一级涡轮盘(1)通过所述径向销钉(5)与所述二级涡轮盘(2)相连接；/n所述二级涡轮盘(2)与所述涡轮轴(3)焊接；/n所述隔热套筒(4)设置于所述涡轮轴(3)的内部，所述隔热套筒(4)将所述涡轮轴(3)的内部空腔分为两部分；/n所述涡轮轴(3)的中心轴线、所述一级涡轮盘(1)的中心轴线与所述二级涡轮盘(2)的中心轴线重合。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢涡轮转子结构，其特征在于包括：一级涡轮盘(1)、二级涡轮盘(2)、涡轮轴(3)、隔热套筒(4)和径向销钉(5)；其中，
所述一级涡轮盘(1)通过所述径向销钉(5)与所述二级涡轮盘(2)相连接；
所述二级涡轮盘(2)与所述涡轮轴(3)焊接；
所述隔热套筒(4)设置于所述涡轮轴(3)的内部，所述隔热套筒(4)将所述涡轮轴(3)的内部空腔分为两部分；
所述涡轮轴(3)的中心轴线、所述一级涡轮盘(1)的中心轴线与所述二级涡轮盘(2)的中心轴线重合。


2.根据权利要求1所述的氢涡轮转子结构，其特征在于：所述一级涡轮盘(1)包括若干个一级叶片(11)、一级盘毂(12)和一级围带(13)；其中，一级盘毂(12)的外周端面与若干个一级叶片(11)的一端相连接；若干个一级叶片(11)的另一端与一级围带(13)相连接；一级围带(13)与一级盘毂(12)的中心轴线重合。


3.根据权利要求2所述的氢涡轮转子结构，其特征在于：若干个一级叶片(11)沿一级盘毂(12)的外周均匀分布。


4.根据权利要求2所述的氢涡轮转子结构，其特征在于：每个一级叶片(11)采用带弯扭的变截面积叶型设计，截面积由叶根到叶顶逐渐减小；一级叶片(11)前缘和尾缘均为圆弧曲线，压力面采用13阶Bezier曲线，吸力面采用1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓宇，林奇燕，廖懂华，李龙贤，李龙，林蓬成，王雪纯，魏沫，金志磊，孙纪国，
申请(专利权)人：北京航天动力研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11