一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件的制作方法
该技术已申请专利。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
1.本实用新型属于航空转子发动机技术领域，具体涉及一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件。
背景技术：
2.目前，国内航空转子发动机的三角转子材料均采用球墨铸铁或合金铸铁，采用球墨铸铁和合金铸铁的缺点是：材料质量密度大，导致转子发动机整机功重比低，无法满足航空转子发动机日益增长的轻量化需求；三角转子材料如果采用密度相对较低的钛合金，则价格昂贵，且无法解决钛火问题；三角转子材料如果采用铝合金，则因局部强度不够及耐磨性差，导致发动机的寿命大大缩短。
技术实现要素：
3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该方案不但可有效降低三角转子部件的制造成本，而且能够满足航空转子发动机的轻量化要求，同时兼顾三角转子部件的可靠性。
4.为完成前述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该三角转子部件的三个角部处分别设置径向密封槽3，所述三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨铸铁芯2或者合金铸铁芯、浇铸在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体1，所述球墨铸铁芯或者合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱5，每两个加强柱5之间通过连接筋6连接。
5.有益效果：本实用新型一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，通过三个加强柱能有效提高三角转子部件角部处的径向密封槽的耐磨性能及槽壁强度，从而提高整机寿命；同时在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低且价格相对低廉的铝合金材料形成三角转子本体，不但有效降低了三角转子部件的制造成本，而且满足了航空转子发动机日益增长的轻量化需求，同时兼顾了三角转子部件的可靠性。
6.进一步的，靠近三角转子本体1的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋4。
7.有益效果：这样设计一方面可有效减少三角转子本体的材料用量，另一方面能够对三角转子部件起到散热作用。
8.进一步的，每个加强柱5的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋7。
9.进一步的，每个加强柱5的外壁上设置沿周向分布的多个径向定位筋8。
10.有益效果：借助周向定位筋和径向定位筋，保证浇铸完成的三角转子本体和球墨铸铁芯具有足够的结合强度。
11.进一步的，每个加强柱5的端面上凸设定位凸台9。
12.有益效果：借助定位凸台，便于在浇铸铝合金时进行精准定位。
13.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术
手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。
附图说明
14.图1是本实施例一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件的结构示意图。
15.图2是图1所示实施例中三角转子本体的结构示意图。
16.图3是图1所示实施例中球墨铸铁芯的结构示意图。
17.【附图标记】
18.1-三角转子本体，2-球墨铸铁芯，3-径向密封槽，4-散热加强筋，5-加强柱，6-连接筋，7-周向定位筋，8-径向定位筋，9-定位凸台。
具体实施方式
19.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.请参阅图1，为本实用新型一种航空转子发动机用低成本轻量化三角转子部件的一个实施例。本实施例中所述三角转子部件的三个角部分别设有径向密封槽3，该径向密封槽用于装配径向密封片；所述三角转子部件包括三角转子本体1、球墨铸铁芯2，三角转子本体1采用铝合金材料制作，铝合金浇铸在球墨铸铁芯2的外侧，浇铸完毕后形成三角转子本体1，同时三角转子本体与球墨铸铁芯牢固结合；球墨铸铁芯2作为三角转子部件的支撑骨架，在浇铸前应进行正火处理，以获得最佳耐磨性能及强度。
22.请参阅图2，靠近三角转子本体的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋4，借助前述散热加强筋的存在，一方面可有效减少三角转子本体的材料用量，另一方面能够对三角转子部件起到散热作用。
23.请参阅图3，所述球墨铸铁芯2包括沿周向均匀分布的三个加强柱5，每两个加强柱5通过至少一条连接筋6连接，从而形成三角状的支撑骨架，以便在浇铸铝合金时将加强柱准确定位在三角转子部件的三个角部位置，从而提高位于三角转子部件角部处的径向密封槽的强度和耐磨性，进而提高发动机整机寿命。每个加强柱5的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋7、沿周向分布的多个径向定位筋8，借助周向定位筋和径向定位筋的存在，保
证浇铸完成的三角转子本体1和球墨铸铁芯2具有足够的结合强度。每个加强柱5的端面上凸设定位凸台9，借助定位凸台的存在，便于在浇铸铝合金时进行精准定位。
24.本实施例通过呈三角状分布的三个加强柱，可以有效提高三角转子部件角部位置处的径向密封槽的槽壁强度和耐磨性能，从而提高整机寿命；同时在球墨铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低的铝合金材料形成三角转子本体，不但能够满足航空转子发动机日益增长的轻量化需求，而且能够兼顾三角转子部件的可靠性，同时由于铝合金的价格相对低廉，可以大幅降低三角转子部件的制造成本。
25.当然在本实用新型的其他实施例中，可以采用合金铸铁芯替代球墨铸铁芯作为三角转子部件的支撑骨架。
26.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
技术特征：
1.一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该三角转子部件的三个角部分别设置径向密封槽(3)，其特征是所述三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨铸铁芯(2)或者合金铸铁芯、浇铸在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体(1)，所述球墨铸铁芯或者合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱(5)，每两个加强柱(5)之间通过连接筋(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是靠近三角转子本体(1)的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋(4)。3.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋(7)。4.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的外壁上设置沿周向分布的多个径向定位筋(8)。5.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的端面上凸设定位凸台(9)。
技术总结
一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其三个角部分别设置径向密封槽；该三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨/合金铸铁芯、浇铸在球墨/合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体，所述球墨/合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱，每两个加强柱之间通过连接筋连接。本实用新型通过三个加强柱能有效提高三角转子部件角部处的径向密封槽的耐磨性能及槽壁强度，从而提高整机寿命；同时在球墨/合金铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低且价格相对低廉的铝合金材料形成三角转子本体，不但有效降低了三角转子部件的制造成本，而且满足了航空转子发动机日益增长的轻量化需求，同时兼顾了三角转子部件的可靠性。子部件的可靠性。子部件的可靠性。
技术研发人员：李福全 高丽霞 陈光 肖勇 张东杰 李滨时 张学亮 颜宝苹 崔湘豫
受保护的技术使用者：洛阳北方企业集团有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/28
1.本实用新型属于航空转子发动机技术领域，具体涉及一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件。
背景技术：
2.目前，国内航空转子发动机的三角转子材料均采用球墨铸铁或合金铸铁，采用球墨铸铁和合金铸铁的缺点是：材料质量密度大，导致转子发动机整机功重比低，无法满足航空转子发动机日益增长的轻量化需求；三角转子材料如果采用密度相对较低的钛合金，则价格昂贵，且无法解决钛火问题；三角转子材料如果采用铝合金，则因局部强度不够及耐磨性差，导致发动机的寿命大大缩短。
技术实现要素：
3.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该方案不但可有效降低三角转子部件的制造成本，而且能够满足航空转子发动机的轻量化要求，同时兼顾三角转子部件的可靠性。
4.为完成前述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该三角转子部件的三个角部处分别设置径向密封槽3，所述三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨铸铁芯2或者合金铸铁芯、浇铸在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体1，所述球墨铸铁芯或者合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱5，每两个加强柱5之间通过连接筋6连接。
5.有益效果：本实用新型一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，通过三个加强柱能有效提高三角转子部件角部处的径向密封槽的耐磨性能及槽壁强度，从而提高整机寿命；同时在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低且价格相对低廉的铝合金材料形成三角转子本体，不但有效降低了三角转子部件的制造成本，而且满足了航空转子发动机日益增长的轻量化需求，同时兼顾了三角转子部件的可靠性。
6.进一步的，靠近三角转子本体1的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋4。
7.有益效果：这样设计一方面可有效减少三角转子本体的材料用量，另一方面能够对三角转子部件起到散热作用。
8.进一步的，每个加强柱5的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋7。
9.进一步的，每个加强柱5的外壁上设置沿周向分布的多个径向定位筋8。
10.有益效果：借助周向定位筋和径向定位筋，保证浇铸完成的三角转子本体和球墨铸铁芯具有足够的结合强度。
11.进一步的，每个加强柱5的端面上凸设定位凸台9。
12.有益效果：借助定位凸台，便于在浇铸铝合金时进行精准定位。
13.上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能更清楚了解本实用新型的技术
手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例,并配合附图，详细说明如下。
附图说明
14.图1是本实施例一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件的结构示意图。
15.图2是图1所示实施例中三角转子本体的结构示意图。
16.图3是图1所示实施例中球墨铸铁芯的结构示意图。
17.【附图标记】
18.1-三角转子本体，2-球墨铸铁芯，3-径向密封槽，4-散热加强筋，5-加强柱，6-连接筋，7-周向定位筋，8-径向定位筋，9-定位凸台。
具体实施方式
19.下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
21.请参阅图1，为本实用新型一种航空转子发动机用低成本轻量化三角转子部件的一个实施例。本实施例中所述三角转子部件的三个角部分别设有径向密封槽3，该径向密封槽用于装配径向密封片；所述三角转子部件包括三角转子本体1、球墨铸铁芯2，三角转子本体1采用铝合金材料制作，铝合金浇铸在球墨铸铁芯2的外侧，浇铸完毕后形成三角转子本体1，同时三角转子本体与球墨铸铁芯牢固结合；球墨铸铁芯2作为三角转子部件的支撑骨架，在浇铸前应进行正火处理，以获得最佳耐磨性能及强度。
22.请参阅图2，靠近三角转子本体的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋4，借助前述散热加强筋的存在，一方面可有效减少三角转子本体的材料用量，另一方面能够对三角转子部件起到散热作用。
23.请参阅图3，所述球墨铸铁芯2包括沿周向均匀分布的三个加强柱5，每两个加强柱5通过至少一条连接筋6连接，从而形成三角状的支撑骨架，以便在浇铸铝合金时将加强柱准确定位在三角转子部件的三个角部位置，从而提高位于三角转子部件角部处的径向密封槽的强度和耐磨性，进而提高发动机整机寿命。每个加强柱5的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋7、沿周向分布的多个径向定位筋8，借助周向定位筋和径向定位筋的存在，保
证浇铸完成的三角转子本体1和球墨铸铁芯2具有足够的结合强度。每个加强柱5的端面上凸设定位凸台9，借助定位凸台的存在，便于在浇铸铝合金时进行精准定位。
24.本实施例通过呈三角状分布的三个加强柱，可以有效提高三角转子部件角部位置处的径向密封槽的槽壁强度和耐磨性能，从而提高整机寿命；同时在球墨铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低的铝合金材料形成三角转子本体，不但能够满足航空转子发动机日益增长的轻量化需求，而且能够兼顾三角转子部件的可靠性，同时由于铝合金的价格相对低廉，可以大幅降低三角转子部件的制造成本。
25.当然在本实用新型的其他实施例中，可以采用合金铸铁芯替代球墨铸铁芯作为三角转子部件的支撑骨架。
26.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
技术特征：
1.一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，该三角转子部件的三个角部分别设置径向密封槽(3)，其特征是所述三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨铸铁芯(2)或者合金铸铁芯、浇铸在球墨铸铁芯或者合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体(1)，所述球墨铸铁芯或者合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱(5)，每两个加强柱(5)之间通过连接筋(6)连接。2.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是靠近三角转子本体(1)的角部的内壁上设有沿三角转子本体的轴向延伸的多条散热加强筋(4)。3.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的外壁上设置沿轴向分布的多个周向定位筋(7)。4.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的外壁上设置沿周向分布的多个径向定位筋(8)。5.根据权利要求1所述的一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其特征是每个加强柱(5)的端面上凸设定位凸台(9)。
技术总结
一种航空发动机用低成本轻量化三角转子部件，其三个角部分别设置径向密封槽；该三角转子部件包括作为支撑骨架的球墨/合金铸铁芯、浇铸在球墨/合金铸铁芯外侧并采用铝合金材料的三角转子本体，所述球墨/合金铸铁芯包括分别位于三角转子部件的三个角部处的三个加强柱，每两个加强柱之间通过连接筋连接。本实用新型通过三个加强柱能有效提高三角转子部件角部处的径向密封槽的耐磨性能及槽壁强度，从而提高整机寿命；同时在球墨/合金铸铁芯的外侧浇铸质量密度较低且价格相对低廉的铝合金材料形成三角转子本体，不但有效降低了三角转子部件的制造成本，而且满足了航空转子发动机日益增长的轻量化需求，同时兼顾了三角转子部件的可靠性。子部件的可靠性。子部件的可靠性。
技术研发人员：李福全 高丽霞 陈光 肖勇 张东杰 李滨时 张学亮 颜宝苹 崔湘豫
受保护的技术使用者：洛阳北方企业集团有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/28
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