一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构、更换工装及方法与流程

本发明属于航空发动机，具体涉及一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构、更换工装及方法。

背景技术：

1、在航空发动机的研制过程中，涡轮转子的动力学特性对发动机的性能和稳定性具有重要影响。为了验证不同弹性支撑下的涡轮转子动力学特征，通常需要进行一系列试验。然而，现有的涡轮转子后支点及其机匣的设计无法在试验阶段快速、方便地调整涡轮转子后支点处的弹性系数，这大大增加了试验的周期和难度。

2、有鉴于此，本发明人提供一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构、更换工装及方法，以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提出一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构、更换工装及方法，通过在涡轮转子后支点处的轴承座与机匣之间设置可拆卸连接的弹性连接环，通过更换不同的弹性连接环，可以调整涡轮转子后支点处的弹性系数，对研究涡轮转子动力学特征的试验提供了便利，达到了缩短试验周期、降低试验难度的目的。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一方面，一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构，包括涡轮转子，所述涡轮转子的外周面上安装有支撑轴承的涡轮轴承座，所述涡轮转子与涡轮轴承座之间设置有篦齿封严套，所述涡轮转子的外周设置有机匣，所述机匣与涡轮轴承座之间可拆卸连接有呈碟形的弹性连接环，所述弹性连接环与机匣的连接处设置有第一滑油密封件，所述弹性连接环与涡轮轴承座的连接处设置有滑油封盖，所述滑油封盖与涡轮轴承座之间设置有第二滑油密封件。

4、进一步地，所述涡轮轴承座上均匀开设有多个第一通孔，所述弹性连接环的内圈开设有与第一通孔数量和位置一一对应的第一连接孔，所述机匣上均匀开设有多个第二通孔，所述弹性连接环的外圈开设有与第二通孔数量和位置一一对应的第二连接孔，通过第一紧固件使机匣和涡轮轴承座均与弹性连接环可拆卸连接。

5、进一步地，所述滑油封盖的外端连接在弹性连接环与涡轮轴承座之间，且所述滑油封盖的中心处安装有堵头。

6、进一步地，所述第一滑油密封件和第二滑油密封件均为v型金属弹性密封圈。

7、另一方面，一种基于所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，其特征在于，包括固定座，所述固定座的一端安装有与涡轮转子连接的中心固定杆，所述固定座的周面上对称安装有外固定爪，所述固定座的周面上、靠近弹性连接环的一侧对称安装有与外固定爪方向垂直的内固定爪；

8、其中，所述外固定爪和内固定爪分别与机匣连接。

9、进一步地，所述外固定爪与内固定爪之间的距离大于弹性连接环的高度h。

10、进一步地，所述每个所述外固定爪的两端部均开设有第三通孔，通过第二紧固件穿过任一第三通孔后插入固定座内，使外固定爪与固定座连接固定，每个所述内固定爪的两端部均开设有第四通孔，通过第二紧固件穿过任一第四通孔后插入固定座内，使内固定爪与固定座连接固定。

11、进一步地，所述中心固定杆上设置有供涡轮转子插入的固定孔，所述涡轮转子与中心固定杆为间隙配合。

12、又一方面，一种基于所述的连接结构更换工装的使用方法，包括以下步骤：

13、步骤1、先拧下滑油封盖上的堵头，将中心固定杆拧在涡轮转子的端部；

14、步骤2、从固定座上拆下外固定爪，将内固定爪的一端用螺钉紧固在固定座上，再将另一端与机匣后部的法兰用螺钉固定在一起；

15、步骤3、将弹性连接环放置靠近内固定爪的位置，并将外固定爪的一端紧固在固定座上，另一端与机匣后部的法兰用螺钉固定在一起，保证弹性连接环处于外固定爪和内固定爪之间；

16、步骤4、拆下内固定爪，推动弹性连接环至涡轮轴承座与机匣之间并紧固弹性连接环内、外圈的螺钉，即完成弹性连接环的安装；

17、步骤5、松开弹性连接环内、外圈的螺钉，取下弹性连接环，并将其推到靠近外固定爪的位置；

18、步骤6、将内固定爪的一端紧固在固定座上，另一端与机匣后部的法兰用螺钉固定在一起，保证弹性连接环处于外固定爪和内固定爪之间；

19、步骤7、拆下外固定爪，取出弹性连接环，即完成弹性连接环的拆卸。

20、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

21、1.本发明一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构，通过将现有的涡轮转子轴承座与机匣之间固定连接的弹性连接环设置为可更换结构，实现了快速、方便地调整涡轮转子后支点处的弹性系数，满足了试验阶段验证不同弹性支撑下的涡轮转子动力学特征的需求；另外，还设置第一滑油密封件和第二滑油密封件，优化了密封效果，达到了防止滑油和燃气泄漏的目的。

22、2.本发明一种基于涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，该工装用于更换弹性连接环，该工装能够保证在整机状态下更换弹性连接环，无需分解调试，进一步提高了更换效率，操作方便且简单。

技术特征：

1.一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构，包括涡轮转子(a1)，所述涡轮转子(a1)的外周面上安装有支撑轴承的涡轮轴承座(a2)，所述涡轮转子(a1)与涡轮轴承座(a2)之间设置有篦齿封严套(a3)，其特征在于，所述涡轮转子(a1)的外周设置有机匣(a4)，所述机匣(a4)与涡轮轴承座(a2)之间可拆卸连接有呈碟形的弹性连接环(a5)，所述弹性连接环(a5)与机匣(a4)的连接处设置有第一滑油密封件(a6)，所述弹性连接环(a5)与涡轮轴承座(a2)的连接处设置有滑油封盖(a7)，所述滑油封盖(a7)与涡轮轴承座(a2)之间设置有第二滑油密封件(a8)。

2.根据权利要求1所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构，其特征在于，所述涡轮轴承座(a2)上均匀开设有多个第一通孔，所述弹性连接环(a5)的内圈开设有与第一通孔数量和位置一一对应的第一连接孔，所述机匣(a4)上均匀开设有多个第二通孔，所述弹性连接环(a5)的外圈开设有与第二通孔数量和位置一一对应的第二连接孔，通过第一紧固件使机匣(a4)和涡轮轴承座(a2)均与弹性连接环(a5)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构，其特征在于，所述滑油封盖(a7)的外端连接在弹性连接环(a5)与涡轮轴承座(a2)之间，且所述滑油封盖(a7)的中心处安装有堵头。

4.根据权利要求1所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构，其特征在于，所述第一滑油密封件(a6)和第二滑油密封件(a8)均为v型金属弹性密封圈。

5.一种基于权利要求1～4所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，其特征在于，包括固定座(b1)，所述固定座(b1)的一端安装有与涡轮转子(a1)连接的中心固定杆(b2)，所述固定座(b1)的周面上对称安装有外固定爪(b3)，所述固定座(b1)的周面上、靠近弹性连接环(a5)的一侧对称安装有与外固定爪(b3)方向垂直的内固定爪(b4)；

6.根据权利要求5所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，其特征在于，所述外固定爪(b3)与内固定爪(b4)之间的距离大于弹性连接环(a5)的高度h。

7.根据权利要求5所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，其特征在于，所述每个所述外固定爪(b3)的两端部均开设有第三通孔(b31)，通过第二紧固件穿过任一第三通孔(b31)后插入固定座(b1)内，使外固定爪(b3)与固定座(b1)连接固定，每个所述内固定爪(b4)的两端部均开设有第四通孔(b41)，通过第二紧固件穿过任一第四通孔(b41)后插入固定座(b1)内，使内固定爪(b4)与固定座(b1)连接固定。

8.根据权利要求5所述的涡轮转子可变弹性系数的连接结构的更换工装，其特征在于，所述中心固定杆(b2)上设置有供涡轮转子(a1)插入的固定孔(b21)，所述涡轮转子(a1)与中心固定杆(b2)为间隙配合。

9.一种基于权利要求5～8所述的更换工装的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种涡轮转子可变弹性系数的连接结构、更换工装及方法，包括涡轮转子，该涡轮转子的外周面上安装有支撑轴承的涡轮轴承座，涡轮转子与涡轮轴承座之间设置有篦齿封严套，该涡轮转子的外周设置有机匣，该机匣与涡轮轴承座之间可拆卸连接有呈碟形的弹性连接环，该弹性连接环与机匣的连接处设置有第一滑油密封件，该弹性连接环与涡轮轴承座的连接处设置有滑油封盖，该滑油封盖与涡轮轴承座之间设置第二滑油密封件；通过应用本发明的更换工装及方法更换不同的弹性连接环，可以调整涡轮转子后支点处的弹性系数。本发明满足了试验阶段验证不同弹性支撑下的涡轮转子动力学特征的需求，缩短了试验周期，同时降低了试验难度。技术研发人员：李云,冀疆峰,桂幸民,万航雁,曹世宏,宋满祥,赵宇受保护的技术使用者：中国人民解放军32181部队技术研发日：技术公布日：2024/6/5