一種燃氣輪的製造方法
2023-06-02 19:19:41 1
一種燃氣輪的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燃氣輪機，包括壓氣機和渦輪，壓氣機和渦輪上分別設置有壓氣機轉子和渦輪轉子，在壓氣機轉子和/或渦輪轉子的至少一端設置有支承。結構簡單，避免了高壓轉子工作時振動、變形對低壓轉子的影響，適用於航空發動機和地面燃氣輪機。
【專利說明】一種燃氣輪機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及航空發動機、地面燃氣輪機【技術領域】，特別地，涉及一種燃氣輪機。
【背景技術】
[0002]目前，發動機轉子是由壓氣機轉子、渦輪轉子和聯結這些轉子的零件所組成，發動機轉子需要由幾個支點支承、支點如何配置、支點型式怎麼確定？這些均是轉子支承方案設計所要解決的主要問題。在轉子支承方案的設計中，應保證轉子的橫向剛性利可靠地承受轉子的負荷，又應使發動機的結構輕巧，裝拆方便。
[0003]目前，常用的發動機轉子有雙轉子和單轉子，某型發動機燃氣發生器為雙轉子，轉子數目較多，支承數目多，結構相對比較複雜，因此，合理設計轉子支撐方案對發動機總體結構布局至關重要。
[0004]因此，研製一種新型的燃氣輪機已為亟待解決的技術問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型目的在於提供一種燃氣輪機，以解決轉子數目較多、支承數目較多、結構複雜；雙轉子航空發動機和燃氣輪機的支承方案採用中間支點，會引起高壓轉子工作時的振動、變形，並對低壓轉子工作產生影響等的技術問題。
[0006]為實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種燃氣輪機，包括壓氣機和渦輪，壓氣機和渦輪上分別設置有壓氣機轉子和渦輪轉子，在壓氣機轉子和/或渦輪轉子的至少一端設置有支承。
[0007]進一步地，壓氣機轉子前側和/或後側設置有支承。
[0008]進一步地，壓氣機轉子前側和後側均設置有一個支承。
[0009]進一步地，渦輪轉子的渦輪軸前端設置有支承。
[0010]進一步地，渦輪轉子的渦輪軸前端設置有一個支承。
[0011]進一步地，渦輪轉子的渦輪軸前端通過花鍵與壓氣機轉子連接。
[0012]進一步地，渦輪轉子的渦輪軸後端設置有支承。
[0013]進一步地，渦輪轉子的渦輪軸後端設置有一個支承。
[0014]進一步地，壓氣機轉子與渦輪轉子通過緊固螺栓剛性聯接在一起。
[0015]進一步地，滾棒軸承臨近渦輪設置，滾珠軸承靠近壓氣機設置。
[0016]本實用新型具有以下有益效果:
[0017]a、結構簡單，避免了高壓轉子工作時振動、變形對低壓轉子的影響，適用於航空發動機和地面燃氣輪機。
[0018]b、渦輪軸前端通過花鍵與壓氣機連接，不僅可以傳遞扭矩、軸向力，還可以作為渦輪軸的前支點。
[0019]C、壓氣機前、後各有一個支承，渦輪前有一個支承，採用全新的支承結構設置，只有一個承受軸向負荷的滾珠軸承，軸承受的軸向負荷也比較小，只有三個支點，但每個轉子均支承於兩個支點上，相對剛性較好。
[0020]d、壓氣機前和渦輪後各有一個支點，壓氣機和渦輪轉子均無懸臂結構，結構穩定性更好。
[0021]e、將壓氣機轉子和渦輪轉子通過緊固螺栓剛性聯接在一起，整個燃氣輪機的支承方案不採用中間支點，雖然轉子長度增加，承力構件數增加，但避免了高壓轉子振動、變形對低壓轉子的影響。
[0022]f、由於臨近渦輪處的溫度較高，因此將僅承受徑向負荷的滾棒軸承放置於此，而將承受徑向和軸向負荷的滾珠軸承放置於溫度較低的壓氣機轉子附近。
[0023]除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本實用新型還有其它的目的、特徵和優點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0025]圖1是本實用新型優選實施例的燃氣輪機的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0027]圖1是本實用新型優選實施例的燃氣輪機的結構示意圖，如圖1所示，燃氣輪機，包括壓氣機和渦輪，壓氣機和渦輪上分別設置有壓氣機轉子I和渦輪轉子2，在壓氣機轉子I和/或渦輪轉子2的至少一端設置有支承3。結構簡單，避免了高壓轉子工作時振動、變形對低壓轉子的影響，適用於航空發動機和地面燃氣輪機。
[0028]其還在於，壓氣機轉子I前側和/或後側設置有支承3。壓氣機轉子I前側和後側均設置有一個支承3。渦輪轉子2的渦輪軸前端設置有支承3。渦輪轉子2的渦輪軸前端設置有一個支承3。渦輪轉子2的渦輪軸前端通過花鍵4與壓氣機轉子I連接。渦輪轉子2的渦輪軸後端設置有支承3。渦輪轉子2的渦輪軸後端設置有一個支承3。壓氣機轉子I與渦輪轉子2通過緊固螺栓5剛性聯接在一起。滾棒軸承臨近渦輪設置，滾珠軸承靠近壓氣機設置。渦輪軸前端通過花鍵與壓氣機連接，不僅可以傳遞扭矩、軸向力，還可以作為渦輪軸的前支點。壓氣機前、後各有一個支承，渦輪前有一個支承，採用全新的支承結構設置，只有一個承受軸向負荷的滾珠軸承，軸承受的軸向負荷也比較小，只有三個支點，但每個轉子均支承於兩個支點上，相對剛性較好。壓氣機前和渦輪後各有一個支點，壓氣機和渦輪轉子均無懸臂結構，結構穩定性更好。將壓氣機轉子和渦輪轉子通過緊固螺栓剛性聯接在一起，整個燃氣輪機的支承方案不採用中間支點，雖然轉子長度增加，承力構件數增加，但避免了高壓轉子振動、變形對低壓轉子的影響。由於臨近渦輪處的溫度較高，因此將僅承受徑向負荷的滾棒軸承放置於此，而將承受徑向和軸向負荷的滾珠軸承放置於溫度較低的壓氣機轉子附近。[0029]如圖1所示，壓氣機轉子I與渦輪轉子2之間還通過轉接軸a進行轉接連接。
[0030]實施時，轉子支點的不同配置可組成不同的轉子承力系統，轉子支點的配置方式取決於轉子的橫向剛性以及作用在轉子上的負荷，從圖1可以看出，壓氣機前、後各有一個支承3，渦輪前有一個支承3，渦輪軸前端通過花鍵4與壓氣機連接，不僅可以傳遞扭矩、軸向力，還可以作為渦輪軸的前支點。這種支承方案，只有一個承受軸向負荷的滾珠軸承，軸承受的軸向負荷也比較小，只有三個支點，但每個轉子均支承於兩個支點上，相對剛性較好。由於高壓壓氣機和高壓渦輪均為單級，並且軸向距離短，因此採用了較為簡單的2支點支承方案，壓氣機前和渦輪後各有一個支點，壓氣機和渦輪轉子2均無懸臂結構。支點距離較大，要求轉子剛性好，因此將壓氣機轉子I和渦輪轉子2通過緊固螺栓5剛性聯接在一起，整個燃氣輪機的支承方案不採用中間支點，雖然轉子長度增加，承力構件數增加，但避免了高壓轉子振動、變形對低壓轉子的影響。由於臨近渦輪處的溫度較高，因此將僅承受徑向負荷的滾棒軸承放置於此，而將承受徑向和軸向負荷的滾珠軸承放置於溫度較低的壓氣機轉子附近。
[0031]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，並不用於限制本實用新型，對於本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種燃氣輪機，包括壓氣機和渦輪，所述壓氣機和所述渦輪上分別設置有壓氣機轉子(I)和渦輪轉子(2)，其特徵在於，在所述壓氣機轉子(I)和/或所述渦輪轉子(2)的至少一端設置有支承(3)。
2.根據權利要求1所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述壓氣機轉子(I)前側和/或後側設置有所述支承(3)。
3.根據權利要求2所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述壓氣機轉子(I)前側和後側均設置有一個所述支承(3)。
4.根據權利要求3所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述渦輪轉子(2)的渦輪軸前端設置有所述支承(3)。
5.根據權利要求4所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述渦輪轉子(2)的渦輪軸前端設置有一個所述支承(3)。
6.根據權利要求5所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述渦輪轉子(2)的渦輪軸前端通過花鍵(4 )與所述壓氣機轉子(I)連接。
7.根據權利要求6所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述渦輪轉子(2)的渦輪軸後端設置有所述支承(3)。
8.根據權利要求7所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述渦輪轉子(2)的渦輪軸後端設置有一個所述支承(3)。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的燃氣輪機，其特徵在於，所述壓氣機轉子(I)與所述渦輪轉子(2)通過緊固螺栓(5)剛性聯接在一起。
10.根據權利要求1至8中任一項所述的燃氣輪機，其特徵在於，燃氣輪機內有滾棒軸承和滾珠軸承，滾棒軸承臨近渦輪設置，滾珠軸承靠近壓氣機設置。
【文檔編號】F02C7/20GK203394641SQ201320312251
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年5月31日 優先權日:2013年5月31日
【發明者】劉秀芳, 塗孟羆, 李久山, 楊家禮 申請人:中國航空動力機械研究所