专利名称：一种涡轮减振结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于航空发动机&燃气轮机总体结构设计领域，涉及一种转子系统减振结构，具体地说，是指一种涡轮减振结构。
背景技术：
微小型燃气轮机总体结构设计中，会在涡轮前端设置导流盘与其预紧安装，目的在于压紧涡轮叶片榫头，防止松动(对于分体式涡轮)；同时，在空气系统中，起密封、导流作用(对于分体式&整体式涡轮)。传统的涡轮减振技术多采用弹性阻尼器、磁浮轴承、箔片轴承和干摩擦减振技术等，这些减振技术虽然可以一定程度上降低转子系统尤其是涡轮的振动，但存在安装结构复杂、成本较高等不足，且不利于控制涡轮端横向振动、摆振、扭振等各方向的振动。因而，有必要对现有的涡轮减振技术进行改进，以简化涡轮减振结构的形式及安装工艺，同时提高减振效果，有效控制涡轮端横向振动、摆振、扭振等各方向的振动。
发明内容本实用新型的目的在于利用现有零件结构，在现有结构、功能上，在不增加系统结构的复杂度的前提下，提出一种新型的涡轮减振结构，以配合转子系统减振方案，更有效控制涡轮端横向振动、摆振、扭振等各方向的振动。本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案为:一种涡轮减振结构，包括涡轮导流盘和涡轮，所述涡轮导流盘固定套装在涡轮的轮毂处，其特征在于，涡轮导流盘沿轴向预紧压装在涡轮上，使涡轮导流盘的端部外缘面压紧在涡轮端面上，在涡轮导流盘的端部外缘面和涡轮端面上分别加工有网状花纹，在所述网状花纹表面涂覆石墨涂层。优选地，所述涡轮与涡轮导流盘通过装配销钉过盈配合联接，销钉沿圆周方向分布。·优选地，在涡轮导流盘的端部设置摩擦环，所述端部外缘面形成在摩擦环的外表面上。即涡轮导流盘与涡轮端的接触摩擦面可以单独加工一个零件，并将该零件焊接在导流盘原摩擦面，再与涡轮配合安装。优选地，网状花纹倾斜角可为45°或其它任意角度；网格类型可为方形格或其它任意多边形。优选地，所述石墨涂层完全覆盖网格花纹，防止金属网格彼此摩擦。本实用新型中涡轮导流盘为薄壁结构，安装时对其进行轴向预紧，产生一定程度的变形，压紧涡轮盘端面。在二者的配合面上加工网格状花纹，并在花纹表面涂抹一定厚度的石墨涂层，该涂层应能覆盖网格花纹，防止金属网格彼此摩擦。此时，配合面的面积越大，减振效果将越好。轴向预紧力应在一合适范围内变化，才能保证最佳的减振效果。预紧力过小时，摩擦配合面正压力小，摩擦力消耗的振动能量相对小，减振效果相对降低；预紧力过大时，涡轮端的振动能量无法克服摩擦配合面的静摩擦力，产生相对摩擦，也就无法消耗振动能量，达到减振的目的，并且此时导流盘与涡轮成为一个整体共同振动。在适当的预紧力范围内，石墨分子之间可产生分子粘合力，在微观尺度内，随涡轮的带动，发生随意方向的位移，从而消耗大量的振动能量。石墨耐高温的特性，使其可以在涡轮端高温的环境下长时间可靠工作。本实用新型的优点:形式简单，工艺简单，减振效果明显。
图1 (a)为涡轮导流盘和涡轮的装配示意图；图1 (b)为图1 (a)中A-A向剖面示意图；图1(c)为图1(a)中I的局部放大图；图2为涡轮导流盘的局部剖面示意图；图3配合面网状花纹形状示意图；图4为涡轮导流盘的端部加设摩擦环的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。如图1至3所示，本实用新型提供了一种涡轮减振结构，涡轮导流盘2固定套装在涡轮I的轮毂处，优选地，参见图1 (b)，涡轮I与涡轮导流盘2通过装配销钉过盈配合联接，销钉沿圆周方向分布。涡轮导流盘2沿轴向预紧压装在涡轮I的端面上(参见图1(a)、图1 (c))，涡轮导流盘2为薄壁结构，对其轴向预紧安装时，使其外端部沿轴向产生一定程度的变形，压紧在涡轮端面上。这样涡轮导流盘2的端部202压紧配合在涡轮端面101上以增加二者间的摩擦接触。在涡轮导流盘2的端部202的端部外缘面201和涡轮端面101上均加工有网状花纹203 (参 见图3)，并在所述网状花纹203表面涂覆一定厚度的石墨涂层，利用分别设置在端部外缘面201和涡轮端面101上的石墨涂层的相互摩擦力消耗涡轮的振动能量，达到对涡轮减振的目的。在所述网状花纹203表面涂覆石墨涂层时，应保证石墨涂层完全覆盖网格花纹，防止金属网格彼此摩擦。优选地，网状花纹倾斜角可为45°或其它任意角度；网格类型可为方形格或其它任意多边形。可以预见地，加大所述端部外缘面201和所述涡轮端面101的摩擦配合面，可以增强减振效果。安装涡轮导流盘2时，应使轴向预紧力控制在一合适范围内变化，才能保证最佳的减振效果。预紧力过小时，摩擦配合面正压力小，摩擦力消耗的振动能量相对小，减振效果相对降低；预紧力过大时，涡轮端的振动能量无法克服摩擦配合面的静摩擦力，产生相对摩擦，也就无法消耗振动能量，达到减振的目的，并且此时导流盘与涡轮成为一个整体共同振动。在适当的预紧力范围内，石墨分子之间可产生一定的分子粘合力，在微观尺度内，随涡轮的带动，发生随意方向的位移，从而消耗大量的振动能量。石墨耐高温的特性，使其可以在涡轮端高温的环境下长时间可靠工作。在本实用新型的一些实施例中，如图4所示，涡轮导流盘2的端部外缘面201并不直接在涡轮导流盘2的端部201上形成，而是在涡轮导流盘2的端部202上焊接一外表面较大的摩擦环5，端部外缘面201形成在摩擦环5的外表面501上，在该表面上加工花纹，涂抹石墨。即涡轮导流盘2与涡轮端的接触摩擦面可以单独加工一个零件，并将该零件焊接在导流盘原摩擦面，再与涡轮配合安装。这适用于需要增加摩擦面积而涡轮导流盘壁厚受限不便设置的情况，可以借助摩擦环进行过渡联接。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的范围之 内。
权利要求1.一种涡轮减振结构，包括涡轮导流盘和涡轮，所述涡轮导流盘固定套装在涡轮的轮毂处，其特征在于，所述涡轮导流盘沿轴向预紧压装在涡轮上，使涡轮导流盘的端部外缘面压紧在涡轮端面上，在涡轮导流盘的端部外缘面和涡轮端面上分别加工有网状花纹，在所述网状花纹内涂覆石墨涂层。
2.根据权利要求1所述的涡轮减振结构，其特征在于，所述涡轮与涡轮导流盘通过装配销钉过盈配合联接，销钉沿圆周方向分布。
3.根据权利要求1所述的涡轮减振结构，其特征在于，在涡轮导流盘的端部设置摩擦环，所述端部外缘面形成在摩擦环的外表面上。
4.根据权利要求1所述的涡轮减振结构，其特征在于，网状花纹倾斜角可为45°;网格类型可为方形格。
5.根据权利要求1所述的涡轮减振结构，其特征在于，所述石墨涂层完全覆盖网格花 纹。
专利摘要本实用新型公开了一种涡轮减振结构，所述减振结构包括在涡轮导流盘与涡轮端接触面加工网状花纹，并在网状花纹内涂抹石墨涂层；在涡轮端面与倒流盘接触面也加工网状花纹，并在网状花纹内涂抹石墨涂层；安装时，导流盘沿轴向预紧，为保持理想减振效果，预紧里应在一定范围内调整。本实用新型在现有结构上进行改进，工艺简单，保持原有装配工艺不变，效果明显。
文档编号F01D25/04GK203097959SQ20132002605
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月17日 优先权日2013年1月17日
发明者陈巍 申请人:中国科学院工程热物理研究所