● 摘要
涡轮转子是典型的在高温环境下工作的结构，其工作环境使得轮缘与轮毂间温差很大，轮缘受高温燃气冲击，温度较高，而轮毂温度较低。
对于整体叶盘涡轮转子结构，轮缘没有榫槽，受热之后因不能自由热变形，导致轮缘附近产生较大的周向压应力，轮毂附近产生较大的周向拉应力，由温度产生的拉力和压力大小相等。若在轮缘区域开径向槽降低涡轮热惯量，允许轮盘高温区域热变形，可减缓高温区域的周向压应力，则轮毂区域的拉应力也将相应降低。当然轮盘的重量也会有所降低。
在等厚轮盘上开径向槽，探究槽的深度，槽底圆角过渡形式和轮盘温度场对应力分布的影响，得到较佳的结构方案。为了降低轮毂的周向拉应力，径向槽底应处于周向压应力区域，为了防止槽底出现较大的应力集中，槽底应位于周向压应力较小的区域内，而且槽底圆角采用单圆弧过渡形式最佳，此时应力集中系数较小。涡轮盘轮缘与轮毂间温差越大，径向槽改善轮盘应力效果越明显。
根据在等厚轮盘上开径向槽的规律，在变厚涡轮盘上开槽进行验证，得到相同的规律；而且变厚涡轮盘的轮毂较厚，轮毂处的周向应力沿轴线方向分布不均匀，两侧表面应力小，中间应力大。盘心环槽能降低轮毂的最大周向应力，提高两侧的应力，使周向应力沿轴线分布更均匀。值得注意的是，在整体叶盘涡轮转子结构上开槽使轮盘的破裂转速有所降低。