发动机整体多级转子盘深内腔加工技术

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1、第1卷第2期2010年5月航空工程进展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．1No．2May2010文章编号：1674—8190(2010)02—201—04发动机整体多级转子盘深内腔加工技术李杰(中国航空工业西安航空发动机(集团)有限公司，西安710021)DeepInternalChambersMachiningTechnologyforMultiple。stageIntegralDiscofAero-engineLiJie(AVICXi’anAero-engine(Group)Ltd．Xi7an710021，Chi

2、na)摘要：为了提高发动机的推重比和可靠性，目前大型航空发动机的风扇盘和压气机盘大多采用整体多级盘结构，整体锻件多级转子盘便是其中的一类。该盘重量轻、性能好，但其深内腔加工是一大技术难点。本文介绍了一种先进的深内腔加工方法和加工中应特别注意的问题，并提出了应用整体锻件机械加工整体多级转子，该转子不仅可以达到发动机结构减化和减重的目的，还可以利用现有设备加工，从而使我们免受诸如线性磨擦焊加工技术和设备等国外对我们在整体叶盘生产技术上的封锁和限制，为此，发动机整体多级转子盘深内腔加工技术应引起我国航空发动机行业相关人员的重视。关键词：整体转子盘；深内腔加工；解决方案中图分类号：V

3、263．1文献标识码：AAbstract：Toenhancethethrusttoweightratioandreliabilityofengine，themultiple-stageintegraldischasbeenappliedtofandiscandcompressordiscformostoftheaeroengines．Asoneofthem，themultiple-stageforgingdiscisofadvantageinweightandperformance．However，thedeepinternalchambermachiningisagreat

4、techni—calobstacleforthemultiple-stageintegralforgingdisc．Inthispaper，thedeepinternalchambermachiningmethodandkeypointsofitareintroduced．Besidestheadvantageofstructuresimplificationandweightreduc—tion，thetechnologyonlyneedstheexistingequipmentforthemachiningridgetawayofthetechnologyblockade

5、andlimitationfromwesterncountriesonthelinearfrictionweldingtechnology．ItshouldbefullyrecognizedbyaeroengineindustryinChina．Keywords：integralrotordisc；deepinternalchambermachining；solutionO引言对形似零件的加工具有借鉴作用a整体多级转子[1]零件少、重量轻，可以提高发动机的推重比及可靠性，在航空发动机中得到广泛应用n]。整体多级转子盘是其中最常用的一类，该类盘通常有两种制造模式：第一类采用焊接

6、将各个独立轮盘和鼓环等焊成一个整体；第二类采用整体锻件，以机械加工的方法加工出多级转子盘[3—1。本文介绍了第二类整体多级转子盘深内腔加工的先进方法，提出了加工中应注意的问题，收稿日期：2010—02—231修回日期：2010—04—28通信作者：李杰，xae-tts@xaec．corn1整体多级转子盘简介在现代军民用发动机的高低压压气机转子中，多采用焊接方法将轮盘、鼓环焊接在～起，形成～个整体且不可拆卸的转子，即可省去连接件，不仅可以使发动机的零件数减少和重量降低，还可进一步提高发动机的推重比，己在现代发动机中得到广泛采用，PW300发动机高压压气机整体结构和采用电子束焊的

7、位置如图1所示。但上述转子的盘和鼓环等零件的加工方式仍是独立加工完成，然后再用焊接方法联接成整体。但焊接会降低结构强度，使焊接转子结构的零件数与重量进一步降低均受到限制。为此，出现了由一件整体锻件加工而成的多级转子盘，如航宅工程进展第1卷图2所示。由于该类结构不存在焊缝和焊接影响区，因此在保持整体结构强度的情况下，可使转子结构重量进一步降低，从而进一步提高发动机推重比。图1PW300发动机高压压气机结构图Fig．1PW300Enginehighpressurecompressorchait图2整锻件机加