微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于微型涡喷发动机领域，具体是一种微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴。
【背景技术】
[0002]微型涡喷发动机一般是指直径6-20厘米，推力5?1000N范围内的发动机。通常在压气机压比低于4.0，空气流量大于500g/s时微型涡喷发动机采用轴流涡轮，其优点是:结构简单，重量轻，推质比大，流动损失小，效率高。
[0003]通过国内外公开专利的检索如:专利申请号02122017.4中仅提出在车用增压器中采用离心涡轮和转子轴的一体化结构。并未涉及微型涡轮喷气发动机轴流涡轮和轴的一体化结构；专利申请号201080028213.5中也只提出在车用增压器中采用离心涡轮和转子轴的一体化结构，而其更多提到的是盘、轴摩擦焊接接触面的工艺结构特点；专利申请号97125874.0和200810110548.6提出直接采用机械过盈连接的方法实现钛铝合金涡轮与42CrMo合金转轴之间的连接；专利申请号201310166758.8提出过盈螺纹和销钉防松动相结合的方法与结构来解决钛铝合金涡轮与42CrMo合金转轴之间的连接。由此可知，以上专利均未提出在微型涡喷发动机结构中采用涡轮盘、轴一体化结构。
[0004]作为微型涡喷发动机其工作原理同于传统喷气发动机，其特征在于尺寸、重量之微化及结构之简化。工作过程是涡轮带动压气机压缩空气，高压空气流经燃烧室喷油燃烧加热变成高温高压燃气，驱动涡轮作功，再由尾喷管高速喷射产生推力。其工作温度是700°C _900°C，工作转速是50000-100000转/分。在如此高温、高转速下，微型涡喷发动机的转子通常作成分立件，即轴流涡轮盘、转子轴单独加工制造，然后，组装成转子组件。显然，这使其结构、加工、装配复杂化，耗材较大，盘、轴同心度难以保证，增加了动平衡的难度。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的问题是如何使转子结构的动平衡、应力分布、振动特性、使用寿命均得以改善，提供了一种微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴。
[0006]本实用新型采用了如下技术方案:
[0007]微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴，它包括涡轮盘、叶片以及转轴，涡轮盘与叶片精密铸造一体，祸轮盘中心设有中心盲孔，转轴与祸轮盘连接的端部设有定位凸台，定位凸台插入中心盲孔内，转轴端面与涡轮盘的连接面通过真空电子束焊焊接固定。
[0008]所述的转轴两端周面上设有轴承面，两个轴承面之间设有圆柱面，圆柱面的直径小于轴承面的直径。
[0009]所述的圆柱面低于轴承面0.12mm。
[0010]本实用新型的优点是这种盘、轴一体结构减化了加工、装配及结构，节省材料和工时，降低制造成本，保证了工件质量，使转子结构的动平衡，应力分布，振动特性，使用寿命均得以改善。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]如图1所示，微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴，它包括涡轮盘1、叶片2以及转轴3，涡轮盘I与叶片2精密铸造一体，涡轮盘I中心设有中心盲孔，转轴3与涡轮盘I连接的端部设有定位凸台e，定位凸台e插入中心盲孔内，以保证和提高盘轴的焊接质量，在于定位中心孔和中心定位凸台采用的配合公差为(H6/f5)，其功用是保证盘轴同心度，减少焊接偏置误差；转轴3端面与涡轮盘的连接面通过真空电子束焊焊接固定，会有电子束焊缝4，这种整体结构减化了加工、装配及结构，节省了材料和工时，提高了转子部件的结构性能，应用真空电子束焊接。焊缝的化学成分稳定且纯净，接头强度高，焊缝质量高；电子束焊接速度快，热影响区小，焊接热变形小，提高了生产效率及产品质量；所述的转轴3两端周面上设有轴承面a和C，两个轴承面a、c之间设有圆柱面b，圆柱面b的直径小于轴承面a、c的直径，转轴3与涡轮盘I连接端的周面上还设有密封环槽d，所述的圆柱面低于轴承面0.12mm，其作用在于减少精加工量，便于安装轴承。
【主权项】
1.微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴，它包括涡轮盘、叶片以及转轴，其特征在于:涡轮盘与叶片精密铸造一体，涡轮盘中心设有中心盲孔，转轴与涡轮盘连接的端部设有定位凸台，定位凸台插入中心盲孔内，转轴端面与涡轮盘的连接面通过真空电子束焊焊接固定。
2.根据权利要求1所述的微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴，其特征在于:所述的转轴两端周面上设有轴承面，两个轴承面之间设有圆柱面，圆柱面的直径小于轴承面的直径。
3.根据权利要求2所述的微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴，其特征在于:所述的圆柱面低于轴承面0.12mm。
【专利摘要】本实用新型属于微型涡喷发动机领域，具体是一种微型涡喷发动机轴流涡轮盘轴。它包括涡轮盘、叶片以及转轴，涡轮盘与叶片精密铸造一体，涡轮盘中心设有中心盲孔，转轴与涡轮盘连接的端部设有定位凸台，定位凸台插入中心盲孔内，转轴端面与涡轮盘的连接面通过真空电子束焊焊接固定。本实用新型的优点是这种盘、轴一体结构减化了加工、装配及结构，节省材料和工时，降低制造成本，保证了工件质量，使转子结构的动平衡，应力分布，振动特性，使用寿命均得以改善。
【IPC分类】F02C7-00
【公开号】CN204371494
【申请号】CN201420785423
【发明人】章璟璇, 朱端来, 唐云冰
【申请人】常州环能涡轮动力股份有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月12日