一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构的制作方法

1.本技术属于航空发动机设计领域，特别涉及一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构。


背景技术：

2.航空发动机的转子系统工作转速高，工作环境十分恶劣，为了在较小的空间内满足功能要求，经常需多个转子件连接在一起。多个转子件的连接是否稳定可靠，会严重影响转子间的连接刚度与连接面的接触状态，进而会影响整机结构动力学特征、振动特性与安全。
3.在进行多转子件连接结构设计时，需要根据发动机的整体工作环境来设计连接定位结构，保障完成装配后的转子符合发动机安全工作和性能保持需求。
4.目前航空发动机多个转子件的连接，往往采用过盈圆柱面止口来实现径向和周向定位，并通过普通螺栓轴向压紧的结构。多个过盈止口往往由于空间限制而不得不轴向叠加在一起，这就使得各个止口在轴向存在重合部分，给装配带来极大难度。
5.因此，如何实现转子件简单、有效的装配是一个需要解决的问题。


技术实现要素：

6.本技术的目的是提供了一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构，以解决现有技术中多个转子件的止口相互叠加而导致装配困难的问题。
7.本技术的技术方案是：一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构，包括长螺栓和从长螺栓末端至头部依次设置的第一转子件、第二转子件、第三转子件、第四转子件；所述第三转子件在不同位置分别设置有第一止口连接结构、第二止口连接结构和第三止口连接结构，所述第一转子件、第二转子件和第四转子件上均设置有至少两组止口配合位置，并且每组转子件的至少两组止口配合位置分别位于长螺栓的上下两侧，所述第一止口连接结构与第一转子件的一止口配合位置过盈止口配合，所述第二止口连接结构与第二转子件位于长螺栓相对第一转子件止口连接处另一侧的止口配合位置过盈止口配合，所述第三止口连接结构与第四转子件位于长螺栓相对第二转子件止口连接处另一侧的止口配合位置过盈止口配合。
8.优选地，所述第一转子件包括第一弯折部和第一头部，所述第一弯折部设于第一转子件的主体部分与第一头部之间，所述第一止口连接结构包括一体连接于第三转子件上的第一凸台，所述第一头部与第一凸台过盈止口配合。
9.优选地，所述第二转子件包括第二弯折部和第二头部，所述第二弯折部设于第二转子件的主体部分与第二头部之间，所述第一弯折部和第二弯折部位于长螺栓的同侧，所述第二止口连接结构包括一体连接于第三转子件上的第二凸台，所述第二弯折部与第二凸台过盈止口配合。
10.优选地，所述第四转子件包括第四弯折部和第四头部，所述第四弯折部设于第四
转子件的主体部分和第四头部之间，所述第四弯折部和第一弯折部分别位于长螺栓的上下两侧，所述第三止口连接结构包括一体连接于第三转子件上的第三凸台，所述第四弯折部与第三凸台过盈止口配合。
11.优选地，所述第一凸台和第三凸台分别位于第三转子件的左右两侧。
12.优选地，所述长螺栓包括螺纹段、第一外凸段、第一内凹段、第二外凸段和第二内凹段，所述第一外凸段、第二外凸段的直径大于第一内凹段、第二内凹段的直径，所述第一转子件套设于第一外凸段上，所述第二转子件套设于第一内凹段上，所述第三转子件套设于第二外凸段上，所述第四转子件套设于第二内凹段上。
13.本技术的一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构，包括长螺栓和从长螺栓末端至头部依次设置的第一转子件、第二转子件、第三转子件、第四转子件；第三转子件通过分别在不同的位置增加三种止口连接机构，将不同转子件的过盈止口配合位置错开，从同一侧引出的两个转子件在与第三转子件止口配合时，将第三转子件上设置的与两个转子件相对应的止口连接机构分配在不同的位置；这样转子件与长螺栓相连时，轴向无重合部分，避免止口之间的相互干扰，由于不同转子件的过盈配合位置不同，因此各转子件与第三转子件之间有足够的空间设计成合适的过盈量，从而防止附加损伤或止口脱开，转子连接的稳定性较高；同时由于各转子件的过盈止口配合位置错开，各转子件的轴向配合位置不会相互影响，转子件在过盈圆柱面止口配合面的轴向长度适中，周向紧度均匀，便于装配，保证了转子的连续性和稳定工作。
附图说明
14.为了更清楚地说明本技术提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本技术的一些实施例。
15.图1为本技术整体结构示意图。
16.1、第一转子件；2、第一弯折部；3、第一头部；4、第二转子件；5、第二弯折部；6、第二头部；7、第三转子件；8、第一凸台；9、第二凸台；10、第三凸台；11、第四转子件；12、第四弯折部；13、第四头部；14、自锁螺母；15、长螺栓；16、第一内凹段。
具体实施方式
17.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
18.一种航空发动机的多转子件稳健性连接结构，如图1所示，包括长螺栓15和从长螺栓15末端至头部依次设置的第一转子件1、第二转子件4、第三转子件7、第四转子件11。长螺栓15优选为d头长螺栓，长螺栓15的末端螺纹连接有自锁螺母14。
19.第三转子件7在不同位置分别设置有第一止口连接结构、第二止口连接结构和第三止口连接结构，第一转子件1、第二转子件4和第四转子件11上均设置有至少两组止口配合位置，并且每组转子件的至少两组止口配合位置分别位于长螺栓15的上下两侧，第一止口连接结构与第一转子件1的一止口配合位置过盈止口配合，第二止口连接结构与第二转子件4位于长螺栓15相对第一转子件1止口连接处另一侧的止口配合位置过盈止口配合，第三止口连接结构与第四转子件11位于长螺栓15相对第二转子件4止口连接处另一侧的止口
配合位置过盈止口配合。
20.也即是，当第一转子件1位于长螺栓15上部的止口配合位置与第三转子件7的止口连接结构止口配合时，第二转子件4位于长螺栓15下部的止口配合位置与第三转子件7的止口连接结构进行止口配合；当第一转子件1位于长螺栓15下部的止口配合位置与第三转子件7的止口连接结构止口配合时，第二转子件4位于长螺栓15上部的止口配合位置与第三转子件7的止口连接结构进行止口配合。第四转子件11与第三转子件7的止口连接位置的选择方式也是同理。
21.第三转子件7通过分别在不同的位置增加三种止口连接机构，将不同转子件的过盈止口配合位置错开，止口连接结构的位置在设计时尽量保证距离较远，从同一侧引出的两个转子件在与第三转子件7止口配合时，将第三转子件7上设置的与两个转子件相对应的止口连接机构分配在不同的位置；这样转子件与长螺栓15相连时，轴向无重合部分，避免止口之间的相互干扰，由于不同转子件的过盈配合位置不同，因此各转子件与第三转子件7之间有足够的空间设计成合适的过盈量，从而防止附加损伤或止口脱开，转子连接的稳定性较高；同时由于各转子件的过盈止口配合位置错开，各转子件的轴向配合位置不会相互影响，转子件在过盈圆柱面止口配合面的轴向长度适中，周向紧度均匀，便于装配，保证了转子的连续性和稳定工作。
22.在进行转子件的连接过程中，不限于本技术中四个转子件的连接，对于更多或更少转子件的连接，可以适当的增加或减少止口连接结构，从而实现相类似的效果。
23.优选地，第一转子件1包括第一弯折部2和第一头部3，两个部分均可以选作止口配合位置，并且两个位置分别位于长螺栓15的上部和下部，第一弯折部2设于第一转子件1的主体部分与第一头部3之间，第一止口连接结构包括一体连接于第三转子件7上的第一凸台8，第一头部3与第一凸台8过盈止口配合。通过在第三转子件7上设置第一凸台8来实现与第一转子件1的止口配合，并且通过将第一转子件1设计两组止口配合位置，第一凸台8与第一转子件1的第一头部3相配合，这样处于相似位置处的其它转子件可以用另一位置进行过盈止口配合，从而避免止口配合位置相互干扰，保证第一转子件1的径向、轴向可靠定位。
24.优选地，第二转子件4包括第二弯折部5和第二头部6，两个部分均可以选作止口配合位置，并且两个位置分别位于长螺栓15的上部和下部，第二弯折部5设于第二转子件4的主体部分与第二头部6之间，第一弯折部2和第二弯折部5位于长螺栓15的同侧，第二止口连接结构包括一体连接于第三转子件7上的第二凸台9，第二弯折部5与第二凸台9过盈止口配合。通过在第三转子件7上设置第二凸台9来实现与第二转子件4的止口配合，并且通过将第二转子件4设计两组止口配合位置，第二凸台9与第二转子件4的第二弯折部5相配合，这样处于相似位置处的其它转子件可以用另一位置进行过盈止口配合，从而避免止口配合位置相互干扰，保证第二转子件4的径向、周向可靠定位。
25.优选地，第四转子件11包括第四弯折部12和第四头部13，两个部分均可以选作止口配合位置，并且两个位置分别位于长螺栓15的上部和下部，第四弯折部12设于第四转子件11的主体部分和第四头部13之间，第四弯折部12和第一弯折部2分别位于长螺栓15的两侧，第三止口连接结构包括一体连接于第三转子件7上的第三凸台10，第四弯折部12与第三凸台10过盈止口配合。第四弯折部12与第二弯折部5分别位于长螺栓15的上下两侧，第一头部3与第四弯折部12之间间隔第二转子件4和第三转子件7，同样相距较远，保证第四转子件
11的径向、周向可靠定位，因此第一转子件1、第二转子件4和第四转子件11的止口配合位置均不会相互干扰。
26.优选地，第一凸台8和第三凸台10分别位于第三转子件7的左右两侧。通过将第一凸台8和第三凸台10设置较远以分隔第一转子件1和第四转子件11的止口位置，防止相互干扰。
27.优选地，长螺栓15包括螺纹段、第一外凸段、第一内凹段16、第二外凸段和第二内凹段；螺纹段与自锁螺母14相连，第一外凸段、第二外凸段的直径大于第一内凹段16、第二内凹段的直径，第一转子件1套设于第一外凸段上，第二转子件4套设于第一内凹段16上，第三转子件7套设于第二外凸段上，第四转子件11套设于第二内凹段上。通过将长螺栓15设计成阶梯状的结构第一至第四转子件11在进行轴向定位时更为方便，从而保证压紧量，实现整机全包线工作条件下的转子件轴向压紧且止口不会脱开。
28.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。