【技术实现步骤摘要】
陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构及涡轮盘
本专利技术涉及航空发动机密封的领域，具体而言，涉及陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构及涡轮盘。
技术介绍
航空发动机，特别是喷气式发动机，作为现代飞机的动力之源，在能量转化的过程中伴随着大量转子叶片做功。叶片在发动机工作的时候承受着气动、热力、机械等极其巨大且复杂的交变载荷，而所有的载荷最终都要通过榫头传递到轮盘上。由于陶瓷基复合材料（CMCs）密度仅为合金重量的三分之一，同时强度高，耐腐蚀，陶瓷基复合材料涡轮叶片的应用能极大地减少涡轮重量。并且，因为叶片数量庞大，其占发动机总重量比例也极为可观，设计针对陶瓷基复合材料叶片的盘榫连结构能能有效减轻发动机重量，提高发动机推重比。在现代的航空发动机中，用于压气机叶片的盘榫连接结构形式一般是燕尾形或枞树形，而用于涡轮叶片的榫头形式则普遍为枞树形，这是由压气机和涡轮中叶片的所处环境和使用特点决定的：涡轮叶片所受温度较高，载荷较大，故而采用榫齿更多的枞树形榫头以改善其力学性能。也有一些发动机采用了叶片与轮盘一体制造的整体叶盘和...
【技术保护点】
1.陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构，其特征是：包括陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)和涡轮盘(3)，所述的陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)的根部设置轴向卡式榫头(2)，轴向卡式榫头(2)一端设有沿叶片气流方向伸出的榫齿(21)，另一端设有用于与陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)主体部分光滑过渡的圆弧体(22)，所述的涡轮盘(3)上设置有沿轮盘周向分布的榫槽(31)，所述的榫槽(31)由与轴向卡式榫头(2)外形相似的弧线向涡轮盘(3)盘心延伸切割而成，所述的轴向卡式榫头(2)能置入榫槽(31)中，榫槽(31)侧壁与榫齿(21)抵触使轴向卡式榫头(2)无法从榫槽(31)内退...
【技术特征摘要】
1.陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构，其特征是：包括陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)和涡轮盘(3)，所述的陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)的根部设置轴向卡式榫头(2)，轴向卡式榫头(2)一端设有沿叶片气流方向伸出的榫齿(21)，另一端设有用于与陶瓷基复合材料涡轮转子叶片(1)主体部分光滑过渡的圆弧体(22)，所述的涡轮盘(3)上设置有沿轮盘周向分布的榫槽(31)，所述的榫槽(31)由与轴向卡式榫头(2)外形相似的弧线向涡轮盘(3)盘心延伸切割而成，所述的轴向卡式榫头(2)能置入榫槽(31)中，榫槽(31)侧壁与榫齿(21)抵触使轴向卡式榫头(2)无法从榫槽(31)内退出，所述的榫槽(31)槽底与轴向卡式榫头(2)端部之间具有供轴向卡式榫头(2)受热自由膨胀的间隙。
2.根据权利要求1所述的陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构，其特征是：所述的涡轮盘(3)由对称的第一涡轮盘分体(3a)和第二涡轮盘分体(3b)构成，所述的第一涡轮盘分体(3a)和第二涡轮盘分体(3b)的外周缘各设置有对称的半榫槽，轴向卡式榫头(2)先放入其中一个半榫槽中，第一涡轮盘分体(3a)和第二涡轮盘分体(3b)对接固定，两个半榫槽能组合为一个榫槽(31)，从而将轴向卡式榫头(2)线位于榫槽(31)中。
3.根据权利要求2所述的陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构，其特征是：所述的第一涡轮盘分体(3a)和第二涡轮盘分体(3b)均分别由盘缘(32)、幅板(33)和轮毂(34)组成，轮毂(34)位于相应涡轮盘分体中心，用于与涡轮轴连接，幅板(33)为涡轮盘分体主体部分，盘缘(32)设于幅板(33)外缘，半榫槽等间距布设于盘缘(32)上。
4.根据权利要求3所述的陶瓷基复合材料涡轮转子叶片盘榫连接结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：高希光，周岳，宋迎东，张盛，于国强，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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