一种低压压气机机匣组合件结构的制作方法

本实用新型涉及航空发动机，具体涉及一种低压气压机机匣组合件结构。

背景技术：

当前航空发动机、导弹发动机的低压压气机机匣组合件多采用带缘板叶片与机匣整体电子束焊结构。叶片需要精密锻造后经过大量机械加工成型，机匣需要等温锻毛坯经机械加工成型，最终采用真空电子束焊接将机匣与叶片进行永久性连接。这种结构的压气机机匣组合件制造周期长，成本高，且维修成本较高。

CN105927584A公开的“一种带有导流小叶片的轴流压气机转子”，包括转子叶片、机匣、轮毂，所述机匣上还装有导流小叶片；所述导流小叶片双圆弧叶型的直叶片，导流小叶片叶根和机匣上游连接，且在机匣上周向均布；导流小叶片轴向位置位于转子叶片叶顶上游10%-30%的叶顶弦长处，导流小叶片的弯曲方向朝向转子叶片的旋转方向。该发明使叶顶区通道气流攻角和扩散因子减小，降低了叶顶区的负荷，抑制了转子叶片叶顶泄漏流堵塞流道。扩大了压气机转子的稳定工作范围，提高压气机的流量裕度。比起叶顶喷气技术，导叶式处理机匣安装方便，结构简单。无需外界提供能量，并节省工业制造成本。

CN203856770U公告了“一种压气机机匣”，包括可组装的第一半机匣和第二半机匣，第一半机匣和第二半机匣组装后为桶状结构；第一半机匣包括第一安装边，第一半机匣与第二半机匣的相对安装端面向外延伸形成第一安装边；第二半机匣包括第二安装边，第二半机匣与第一半机匣的相对安装端面向外延伸形成第二安装边；第一安装边与第二安装边对齐固接。其压气机机匣结构简单、零件数目少、重量轻。采用该机匣后，装拆静子叶片时不须分解转子叶片，转子平衡精度不会遭到破坏。

上述现有技术都没有很好解决用于航空发动机的低压压气机机匣组合件存在的问题。因此，需要开发一种质量好、易于维修、综合性价比高的低压压气机机匣组合件结构。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种低压气压机机匣组合件结构，其结构设计合理，满足功能需求，同时质量好、易于维修且性价比高，特别适用于航空发动机、导弹发动机。

本实用新型所述的一种低压气压机机匣组合件结构，包括内环、机匣、安装在内环和机匣之间的若干个叶片，其特征是：所述内环和机匣均为整体结构的圆筒形，所述机匣的高度较内环的高度高，所述内环位于机匣内，两者轴心重合，所述若干个叶片沿径向安装固定在内环和机匣之间。

进一步，所述内环的壁上径向等距离设有若干个内叶型槽，所述内环的上端和下端设有封严涂层；

所述机匣壁的下部径向等距离设有若干个与内叶型槽中心线相同的外叶型槽，所述机匣的外叶型槽的个数与内叶型槽的个数相等。

进一步，所述叶片为无冠叶片，个数与所述外叶型槽的个数相等；所述叶片的一端从机匣外侧的外叶型槽插入与所述内环壁上的内叶型槽配合连接，并通过压铆、钎焊固定，另一端与所述机匣壁上的外叶型槽配合连接，并通过压铆、钎焊固定。

进一步，所述机匣的外壁上部设有多道环形的加强筋。

本实用新型相对于传统航空发动机或导弹发动机的低压压气机机匣组合件结构，具有如下优点：

a. 质量方面；

由于机匣为整体结构，采用旋压工艺制造机匣及内环，采用辊扎工艺制造的叶片，金属材料经挤压流动后，组织更加细化致密，强度更高；经旋压或辊扎后的零件，切削余量少，零件切削应力较小，变形量较小；

b. 制造周期方面；

本结构涉及切削加工较少，占传统结构机匣切削加工量的10-15%，虽然钣金成型工艺也占有一定制造周期，但整体来讲制造周期缩短。

c. 维修方面；

原有结构的叶片损坏后，如不更换机匣，需要采用激光熔覆等工艺修复叶片，成本较高，本结构仅需采用机械加工方式将叶片去除，重新装配、压铆、钎焊新叶片即可，因此维修成本及效率均优于原结构。

d. 成本方面；

整体来讲，采用新结构、新工艺，不管是原材料投入还是制造周期均减少，因此成本相对原结构降低，具有竞争优势。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A向局部放大图；

图3是本实用新型的轴测图。

图中：1—内环，2—叶片，3—机匣，4—加强筋，5—叶型槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1和图3所示的一种低压气压机机匣组合件结构，包括内环1、机匣3、设在内环和机匣之间的若干个叶片2，其特征是：

所述内环1和机匣3均为整体结构的圆筒形，所述机匣3的高度较内环1的高度高，所述内环1位于机匣3内，两者轴心重合，所述若干个叶片2沿径向安装固定在内环1和机匣3之间 。内环和机匣均采用旋压成型，不仅能保证壁厚均匀，而且组织更加细化致密，强度更高。

所述内环1的壁上等距离设有若干个内叶型槽，所述内环的上端和下端设有封严涂层，用来工作时与转子篦齿配合进行气流封严；采用冲压工艺制造内叶型槽，以保证叶型槽的一致性。所述机匣3壁的下部等距离设有若干个与内叶型槽相同的外叶型槽5，所述外叶型槽5的个数与内叶型槽的个数相等。采用冲压工艺制造内叶型槽和外叶型槽5，以保证内、外叶型槽的一致性。

所述叶片2为无冠叶片（即只有叶身，没有缘板的叶片），个数与所述机匣的外叶型槽5的个数相等；叶片采用不锈钢带辊扎成型，质量稳定，同时也保证了良好的一致性。所述叶片2的一端从机匣3外侧的外叶型槽5插入与所述内环1壁上的内叶型槽配合连接，并通过压铆、钎焊固定，另一端与所述机匣3壁上的外叶型槽5配合连接，并通过压铆、钎焊固定。内环、叶片、机匣三者之间采用十字压铆+钎焊的双重永久性连接方式，保证了产品的可靠性。

所述机匣3的外壁上部设有多道环形的加强筋4。

组装时，按以下步骤进行：

a. 在非标设备上将内环1及机匣3固定，用设备自身的特性保证两者的同心及相对高度；

b.将无冠的叶片2从机匣外侧插入，用轴向固定环+径向固定环保证叶片的唯一装配位置；

c.利用设备上的特制铆接头采用180°对称的方式逐一对叶片2内外端头进行十字压铆，将叶片2、机匣3、内环1三者固定起来；

d.用丙酮将铆接处清洗干净，之后涂抹钎料，利用火焰喷枪采用180°对称的方式对叶片内外端头逐一进行钎焊；

e.焊接完成后进行热处理消除应力；

f.之后对本结构的前后安装边及内环进行车削及钻孔；

g.机械加工完成后再制定部位等离子喷涂可磨耗涂层并车削涂层。

当气流经转子做功流经该机匣时，利用内环、叶片和机匣形成的特殊流道对气流进行压缩并整流，从而获取规定压强的气体供燃烧室混合燃。