一种导向叶片上端弹性安装结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明一种导向叶片上端弹性安装结构属于航空发动机、燃气轮机技术领域。
【背景技术】
[0002]涡轮导向叶片是航空发动机中的重要零部件，其工作在燃烧室出口位置，所受温度高、压力大，气动负荷大，同时还要承担承力和传力的作用，是航空发动机的重要承力部件。涡轮导向叶片的结构连接可靠性关系到航空发动机的安全运行，结构通常较为复杂，在设计和使用中，故障发生率较高。通常涡轮导向叶片传力结构可以分为内传力、外传力和内外混合传力三种。各有优缺点，均要求祸轮导向叶片能可靠安装、定心定位可靠，同时不能产生过约束。对于内外共同传力结构，上端连接结构如果刚性过强则会对涡轮导向叶片形成过约束，过约束的存在会导致结构上出现比较大的应力集中，不利于航空发动机的安全可靠工作，为此，国外涡轮导向叶片上端安装结构常常采用弹簧或者搭接的方法连接，其目的主要是为了减少涡轮导向叶片上端连接的刚性。
【发明内容】
[0003]本发明的目的:为解决现有技术存在的缺陷，提出一种导向叶片上端弹性安装结构。
[0004]本发明的技术方案:一种导向叶片上端弹性安装结构，其包括弹性机匣1、锁片2、螺钉3、U形圈4、涡轮导向叶片5;导向叶片下端有安装边6，通过螺栓7固定在涡轮静子内环8上，前端通过挂环9与燃烧室火焰筒连接;导向器上端后安装边上开有腰形孔10; U形圈为整圈或周向分段结构，包括定位孔11和翻边12;定位孔11用于U形圈的周向定位，翻边12用于U形圈的径向定心，螺钉3与弹性机匣连接I后穿过定位孔11和导向叶片上的腰形孔10，工作时，导向叶片上端安装边向后倾斜产生的力使U形圈4发生变形，轴向力通过弹性机匣传递出去，螺钉与腰形孔的配合用于辅助传递来自涡轮导向叶片5的气动扭矩;U形圈4和弹性机匣I均具有弹性，在发动机工作过程中，弹性机匣I和U形圈4的弹性变形使涡轮导向叶片5产生轴向变形；涡轮导向叶片5受到的力包括轴向力和扭矩，通过导向叶片5下端的螺栓连接结构将一部分的轴向力和扭矩传递到燃烧室内机匣上，同时通过弹性机匣I和U形圈4传递一部分的轴向力，U形圈4的弹性变形使得涡轮导向叶片5上端后安装边有轴向位移，螺钉3与腰形孔10配合传递部分扭矩。
[0005]本发明的优点:本发明是一种用于航空发动机和燃气轮机上的涡轮导向叶片上端安装结构，通过弹性机匣、U形圈和螺钉结构有效组合在涡轮导向叶片上端进行辅助定位和传力，结构简单、装拆方便，互换性及经济性较好。
【附图说明】
[0006]图1带U形圈的导向叶片上端安装结构
[0007]图2导向叶片安装结构
[0008]图3 U形圈结构
[0009]其中，1-弹性机匣；2-锁片;3-螺钉;4-U形圈；5-涡轮导向叶片;6_安装边;7_螺栓；8-静子内环;9-挂环；I O-腰形孔;11 -定位孔;12-翻边。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0011]带U形圈的导向叶片上端安装结构如图1所示，本结构主要由弹性机匣1、锁片2、螺钉3、U形圈4、涡轮导向叶片5等组成。
[0012]导向叶片的安装结构如图2所示，导向叶片下端有安装边6，通过螺栓7固定在涡轮静子内环8上，前端通过挂环9与燃烧室火焰筒连接。导向器上端后安装边上开有“腰形孔”10。
[0013]U形圈为整圈或周向分段结构，主要结构要素如图3所示，包括定位孔11和翻边12。定位孔11主要用于U形圈的周向定位，翻边12主要用于U形圈的径向定心，螺钉3与弹性机匣I连接后穿过定位孔11和导向叶片上的“腰形孔”10，工作时，导向叶片上端安装边向后倾斜产生的力会促使U形圈4发生一定的变形，轴向力通过弹性机匣传递出去，螺钉与腰形孔的配合用于辅助传递来自涡轮导向叶片5的气动扭矩。
[0014]这种结构的主要特点是U形圈4和弹性机匣I均具有一定的弹性，在发动机工作过程中，弹性机匣I和U形圈4的弹性变形允许涡轮导向叶片5产生一定的轴向变形。
[0015]涡轮导向叶片5受到的力主要包括轴向力和扭矩两种，通过导向叶片5下端的螺栓连接结构将大部分轴向力和扭矩传递到燃烧室内机匣上，同时通过弹性机匣I和U形圈4传递一部分的轴向力，U形圈4的弹性变形使得涡轮导向叶片5上端后安装边可以有一定的轴向位移，螺钉3与腰形孔10的配合可以传递部分扭矩，可以有效改善涡轮导向叶片的受力状况，同时U形圈4可以起到对涡轮导向叶片5的减振作用。
【主权项】
1.一种导向叶片上端弹性安装结构，其特征在于，其包括弹性机匣(I)、锁片(2)、螺钉(3)、U形圈(4)、涡轮导向叶片(5);导向叶片下端有安装边(6)，通过螺栓(7)固定在涡轮静子内环(8)上，前端通过挂环(9)与燃烧室火焰筒连接；导向器上端后安装边上开有腰形孔(10);U形圈为整圈或周向分段结构，包括定位孔(11)和翻边(12);定位孔(11)用于U形圈的周向定位，翻边(12)用于U形圈的径向定心，螺钉(3)与弹性机匣(I)连接后穿过定位孔(11)和导向叶片上的腰形孔(10)，工作时，导向叶片上端安装边向后倾斜产生的力使U形圈(4)发生变形，轴向力通过弹性机匣传递出去，螺钉与腰形孔的配合用于辅助传递来自涡轮导向叶片(5)的气动扭矩;U形圈(4)和弹性机匣(I)均具有弹性，在发动机工作过程中，弹性机匣(I)和U形圈(4)的弹性变形使涡轮导向叶片(5)产生轴向变形;涡轮导向叶片(5)受到的力包括轴向力和扭矩，通过导向叶片(5)下端的螺栓连接结构将一部分的轴向力和扭矩传递到燃烧室内机匣上，同时通过弹性机匣(I)和U形圈(4)传递一部分的轴向力，U形圈(4)的弹性变形使得涡轮导向叶片(5)上端后安装边有轴向位移，螺钉(3)与腰形孔(10)配合传递部分扭矩。
【专利摘要】本实用新型一种导向叶片上端弹性安装结构属于航空发动机、燃气轮机技术领域。本实用新型通过弹性机匣、U形圈和螺钉结构有效组合在涡轮导向叶片上端进行辅助定位和传力，结构简单、装拆方便，互换性及经济性较好。
【IPC分类】F01D9/02
【公开号】CN205277509
【申请号】CN201521036001
【发明人】张乘齐, 黄顺洲, 李世峰, 王春健
【申请人】中国燃气涡轮研究院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月14日