【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于航空发动机涡轮设备，特别涉及一种航空发动机涡轮机匣及航空发动机涡轮。
技术介绍
1、现有技术中的涡轮机匣为整体式机匣，参见图1，其通过安装边安装在燃烧室机匣上，在涡轮机匣与涡轮转子之间挂设有涡轮外环，参见图2。
2、在工作过程中，航空发动机涡轮前温度及压比越来越高，在高温、高压的燃气作用下，现有技术中的涡轮机匣与涡轮转子变形不协调的缺点越来越明显，而涡轮机匣与涡轮转子变形不协调则会引发以下两个现象：
3、(1)涡轮部件的热效率下降：
4、涡轮机匣为薄壁件，且常用gh4169等热膨胀系数偏大的材料加工而成，在高温、高压的燃气作用下，涡轮机匣的径向变形较大，而涡轮转子在热载荷和离心载荷的影响下，其径向变形量不如涡轮机匣的变形量大，使得航空发动机在工作状态下，涡轮转子与涡轮外环的实际径向间隙变大；
5、根据研究发现，径向间隙每减小相对叶高的1％，涡轮热效率可提高1.5％，发动机排气温度降低20℃，燃油消耗率降低约1％；而涡轮转子与涡轮外环的实际径向间隙变大，则会导致涡轮部件的热效率下降。
6、(2)涡轮转子与涡轮外环径向间隙不均匀：
7、相关研究及试验表明，沿燃气流动方向，涡轮机匣前端与后端的温度差超过300℃。因此，涡轮机匣在热载荷影响下，其前端径向变形大于后端径向变形，参见图3，使得涡轮转子与涡轮外环的径向间隙不均匀；
8、同时，涡轮叶片存在前缘径向变形小于尾缘径向变形的现象，加剧了工作状态下涡轮转子与涡轮外环的径向间隙不均匀程度，参
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提出一种可满足涡轮转子与涡轮机匣变形协调的分段式涡轮机匣，以解决现有技术中整体式涡轮机匣在工作过程中会出现与涡轮转子变形不协调的技术问题。
2、一种航空发动机涡轮机匣，其包括机匣前段、机匣后段和涡轮外环；
3、所述机匣前段和所述机匣后段均为筒状结构，所述机匣前段的固定端与所述机匣后段的固定端连接固定形成机匣本体，且所述机匣前段的轴线与所述机匣后段的轴线重合，所述机匣前段的热膨胀系数小于所述机匣后段的热膨胀系数；
4、所述涡轮外环为筒状结构，所述机匣本体套设在所述涡轮外环的外部，且所述涡轮外环的两端分别与所述机匣前段的内侧壁以及所述机匣后段的内侧壁连接。
5、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述机匣前段的内侧壁设置有钩槽a；
6、所述机匣后段的内侧壁设置有钩槽b；
7、所述涡轮外环的两端分别通过所述钩槽a和所述钩槽b卡接在所述机匣本体中。
8、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述涡轮外环的两端分别设置有与所述钩槽a匹配的挂钩a以及与所述钩槽b匹配的挂钩b，所述涡轮外环通过所述挂钩a与所述钩槽a的配合以及所述挂钩b与所述钩槽b的配合卡设在所述机匣本体中。
9、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述钩槽a的开口和所述钩槽b的开口均朝向所述机匣后段的自由端，所述涡轮外环由所述机匣后段的自由端向所述机匣后段的固定端的方向滑动卡设在所述机匣本体中，且所述机匣后段的内侧壁设置有用于锁紧固定所述涡轮外环的卡簧。
10、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述钩槽a环绕所述机匣前段的内侧壁设置。
11、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述钩槽b环绕所述机匣后段的内侧壁设置。
12、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述机匣前段采用材料gh909制成。
13、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述机匣后段采用材料gh4169制成。
14、为了更好的实现本专利技术，在上述结构中作进一步的优化，所述机匣前段和所述机匣后段采用电子束焊的方式连接固定。
15、此外，本专利技术还提供一种航空发动机涡轮，包括涡轮转子、涡轮叶片以及上述的航空发动机涡轮机匣；
16、所述涡轮转子设置在所述航空发动机涡轮机匣中的所述机匣本体的内部，且所述涡轮转子的转动轴线与所述机匣本体的轴线重合；
17、所述涡轮叶片的数量有多个，多个所述涡轮叶片等间距的环绕所述涡轮转子的周向侧壁设置。
18、本专利技术提出的航空发动机涡轮机匣中的机匣本体为分段式结构，机匣前段和机匣后段分别采用热膨胀系数不同的材料制成，且机匣前段的热膨胀系数小于机匣后段的热膨胀系数，以使机匣前段和机匣后段在航空发动机涡轮的前端与后端具有温度差的情况下能够保持相对协调的径向变形，从而有效合理的控制涡轮转子与涡轮外环的径向间隙，以保证航空发动机涡轮的热效率，并避免涡轮叶片尾缘部位与涡轮外环发生刮磨的情况。
19、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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1.一种航空发动机涡轮机匣，其特征在于，包括机匣前段(11)、机匣后段(12)和涡轮外环(2)；
2.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述机匣前段(11)的内侧壁设置有钩槽A(111)；
3.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述涡轮外环(2)的两端分别设置有与所述钩槽A(111)匹配的挂钩A(21)以及与所述钩槽B(121)匹配的挂钩B(22)，所述涡轮外环(2)通过所述挂钩A(21)与所述钩槽A(111)的配合以及所述挂钩B(22)与所述钩槽B(121)的配合卡设在所述机匣本体(1)中。
4.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述钩槽A(111)的开口和所述钩槽B(121)的开口均朝向所述机匣后段(12)的自由端，所述涡轮外环(2)由所述机匣后段(12)的自由端向所述机匣后段(12)的固定端的方向滑动卡设在所述机匣本体(1)中，且所述机匣后段(12)的内侧壁设置有用于锁紧固定所述涡轮外环(2)的卡簧(122)。
5.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述钩
6.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述钩槽B(121)环绕所述机匣后段(12)的内侧壁设置。
7.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述机匣前段(11)采用材料GH909制成。
8.根据权利要求7所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述机匣后段(12)采用材料GH4169制成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述机匣前段(11)和所述机匣后段(12)采用电子束焊的方式连接固定。
10.一种航空发动机涡轮，其特征在于，包括涡轮转子(3)、涡轮叶片(4)以及权利要求1至9中任一项所述的航空发动机涡轮机匣；
...【技术特征摘要】
1.一种航空发动机涡轮机匣，其特征在于，包括机匣前段(11)、机匣后段(12)和涡轮外环(2)；
2.根据权利要求1所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述机匣前段(11)的内侧壁设置有钩槽a(111)；
3.根据权利要求2所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述涡轮外环(2)的两端分别设置有与所述钩槽a(111)匹配的挂钩a(21)以及与所述钩槽b(121)匹配的挂钩b(22)，所述涡轮外环(2)通过所述挂钩a(21)与所述钩槽a(111)的配合以及所述挂钩b(22)与所述钩槽b(121)的配合卡设在所述机匣本体(1)中。
4.根据权利要求3所述的航空发动机涡轮机匣，其特征在于，所述钩槽a(111)的开口和所述钩槽b(121)的开口均朝向所述机匣后段(12)的自由端，所述涡轮外环(2)由所述机匣后段(12)的自由端向所述机匣后段(12)的固定端的方向滑动卡设在所述机匣本体(1)中，且所述机匣后段...
【专利技术属性】
技术研发人员：周泽堂，况开鑫，董武，李萍，王政，邓丽君，
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：
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