整流叶片与级间机匣之间的连接结构的制作方法

本实用新型涉及连接结构，尤其涉及航空发动机的涡轮级间机匣连接的整流叶片的连接结构，其隔热性能良好。

背景技术：

涡轮级间机匣为高压涡轮与低压涡轮之间的一个承力机匣，涡轮级间机匣的整流叶片的主要作用是整流，所以整流叶片为叶型结构。由于整流叶片为流道件，外换热较大，内换热较小，所以整流叶片的温度比较高通常可达1100K。于整流叶片的温度较高，而外机匣通常温度较低，通常选用的级间机匣外机匣的耐温能力为950K,所以与整流叶片连接的外机匣部分要做好隔热措施，避免外机匣与整流叶片连接处出现局部超温。通常整流叶片与外机匣的连接采用螺栓连接、销钉连接，卡槽连接。

发明人认识到，将整流叶片固定在级间机匣外机匣上采用传统的螺栓连接，还存在整流叶片与级间机匣外机匣之间传热倒置的外机匣局部超温的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种整流叶片与级间机匣之间的连接结构，具有良好的隔热性能。

一种整流叶片与级间机匣之间的连接结构，包括级间机匣的外机匣提供的安装环边，整流叶片提供的安装部，以及连接整流叶片的安装部和所述安装环边的连接螺栓。其中，所述连接结构还包括隔热垫；所述安装环边对应每一所述整流叶片提供有安装孔组，所述安装孔组至少包括位于中间的径向螺栓孔以及位于所述径向螺栓孔两侧的周向螺栓孔；对应所述安装孔组的各螺栓孔配置有一个所述隔热垫以及一个所述连接螺栓；所述隔热垫具有面向所述安装环边的隔热侧面以及面向所述连接螺栓的头部的施力侧面，所述隔热侧面具有至少三个凸起，所述隔热垫由连接螺栓的头部压在所述安装环边上；所述隔热垫的所述隔热侧面的所述凸起与所述安装环边点面接触配合；所述径向螺栓孔与穿过其中的连接螺栓呈线线接触配合，并限制所述连接螺栓的周向自由度；所述周向螺栓孔与穿过其中的连接螺栓呈线线接触配合，并限制所述连接螺栓的径向自由度。

在一个或多个实施方式中，所述径向螺栓孔为腰形长孔，其长轴的延伸方向通过所述外机匣的中心，其短轴和与所述中心同心的圆相切。

在一个或多个实施方式中，所述周向螺栓孔为腰形长孔，其短轴的延伸方向通过所述外机匣的中心，其长轴和与所述中心同心的圆相切。

在一个或多个实施方式中，所述整流叶片的所述安装部具有带状贴合面，所述带状贴合面与所述安装环边贴合，以实现整流叶片与所述安装环边之间的封严。

在一个或多个实施方式中，所述带状贴合面上开有槽，用于通过冷却空气。

在一个或多个实施方式中，各所述连接螺栓依次穿过对应的所述隔热垫、所述安装环边上对应的螺栓孔、所述整流叶片的安装部并由螺母紧固。

螺栓连接整流叶片与级间机匣外机匣，通过螺栓连接来实现轴向及周向定位，为了控制热流，同时又能起到轴向、周向、径向固定，采用前述线接触、点接触配合，这样既起到了定位的作用，又减小了接触面，各螺栓孔在安装环边的布置形式可以综合考虑周边的应力分布。通过减小传热面的接触面积，减小了整流叶片与外机匣之间的热流，一方面减小了整流叶片的热流损失，提高了涡轮效率，另外一方面减小了外机匣最高温度，提高了外机匣的可靠性。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一个或多个实施方式的整流叶片与级间机匣之间的连接结构的剖视图，剖视方向沿着机匣轴向；

图2是图1中的安装环边沿机匣轴向观察的正投影视局部视图；

图3是图1中螺栓连接处的局部放大视图；

图4是根据一个或多个实施方式的隔热垫片的轴向正投影视图；

图5是根据一个或多个实施方式的整流叶片的安装部的正投影视局部视图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。

如图1所示，整流叶片与级间机匣之间的连接结构包括级间机匣的外机匣1提供的安装环边11、整流叶片5提供的安装部51、连接整流叶片5的安装部51和安装环边11的连接螺栓2。该连接结构还包括隔热垫3。如图2所示，安装环边11对应每一整流叶片5提供有安装孔组，安装孔组至少包括位于中间的径向螺栓孔6以及位于径向螺栓孔6两侧的周向螺栓孔7。回到图1，对应安装孔组的各螺栓孔6或7配置有一个隔热垫3以及一个连接螺栓2。如图3和图4所示，隔热垫3具有面向安装环边11的隔热侧面31以及面向连接螺栓2的头部21的施力侧面32，隔热侧面31具有至少三个凸起310，隔热垫3由连接螺栓2的头部21压在安装环边11上。隔热垫3的隔热侧面31的凸起310与安装环边11点面接触配合。结合图1至图2，径向螺栓孔6与穿过其中的连接螺栓2呈线线接触配合，并限制连接螺栓2的径向自由度。两周向螺栓孔7与穿过其中的连接螺栓3呈线线接触配合，并分别限制其对应的连接螺栓2的周向自由度。因此一个整流叶片5的径向自由度和周向自由度分别被限制，使得整流叶片5被牢固地安装在外机匣1上。由于前述点面接触、线线接触配合，减少了传热面积，相当于增大了热阻，因此减少了整流叶片5与外机匣1之间的热流，进而减小了整流叶片5的热流损失，提高了涡轮效率，同事减小了外机匣1的最高温度，提高了外机匣的可靠性。

如图2所示，在一个或多个实施方式中，径向螺栓孔6为腰形长孔，其长轴的延伸方向通过外机匣1的中心，其短轴和与中心同心的圆相切。腰形长孔可以是椭圆形孔或者接近椭圆形孔的形状，例如跑道孔。腰形长孔的短轴方向的两侧与连接螺栓2分别线线接触配合，限制连接螺栓2的周向自由度，而长轴方向的两侧与连接螺栓2不接触，因此减小了传热面积。

继续参照图2，在一个或多个实施方式中，周向螺栓孔7也为腰形长孔，其短轴的延伸方向通过外机匣1的中心，其长轴和与中心同心的圆相切。长轴可以是直线，也可以是弧线。腰形长孔的长轴方向与穿过其中的连接螺栓不接触，同时短轴方向与穿过其中的连接螺栓线线接触配合，限制其径向自由度，因此同样可以起到减小传热面积的效果。

如图1和图5所示，在一个或多个实施方式中，整流叶片5的安装部51具有带状贴合面7，带状贴合面7与外机匣1的安装环边11贴合，以实现整流叶片5与安装环边1之间的封严。

在一些实施方式中，带状贴合面7上开有槽8，用于通过冷却空气，冷却空气从发动机的冷却气流中引入，用于降低外机匣或整流叶片的温度。

如图1和图3所示，在一个或多个实施方式中，各连接螺栓2依次穿过对应的隔热垫3的螺栓孔33、安装环边11上对应的螺栓孔、整流叶片5的安装部51并由螺母4紧固。

本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。