锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法及航空发动机技术

技术编号:22384449 阅读:27 留言:0更新日期:2019-10-29 05:48
本申请涉及一种锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,所述控制方法包括:确定所述锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙的影响因素,所述影响因素包括发动机工作时对侧面间隙具有影响的工作影响因素和发动机在加工设计安装时具有影响的加工影响因素;根据所述工作影响因素和/或所述加工影响因素以及发动机的工作过程确定锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙具有最小安全间隙的工作状态;采用多种方法确定所述工作状态下的最小安全间隙,取其中最小值为最小侧向安全间隙。本申请与现有技术相比成功解决了锯齿冠涡轮叶片非工作面间隙控制的难题,提高了国内发动机使用的安全性和可靠性,避免了此前由于叶冠非工作面出现异常碰磨导致的叶片更换。

Control method of lateral clearance of non working face of serrated crown rotor blade and Aeroengine

【技术实现步骤摘要】
锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法及航空发动机
本申请属于航空发动机叶片设计
,特别涉及一种锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法及航空发动机。
技术介绍
随着大涵道比民用航空发动机的发展,锯齿冠涡轮叶片被大量应用到这种发动机当中。这种叶片在使用中经常出现由于叶冠非工作面侧向间隙选取不合理带来的结构安全及流道燃气泄漏大影响涡轮效率的问题。发动机工作时,锯齿冠在周向上会产生热伸长,因此需要预留足够的伸长空间,而叶身因承受离心力和热应力的影响在径向上会产生离心伸长和热伸长,同样会造成锯齿冠空间位置的变化。因此,鉴于以上两方面原因,就需要在叶冠非工作面12预留一定的侧向间隙14,以适应锯齿冠1的热伸长及位置的变化需要,如图1所示。而且锯齿冠的非工作面12不能相互接触。非工作面12一旦接触,将会造成锯齿冠1的热伸长受阻、啮合面13滑移卡滞,在啮合面13和非工作面12的转接处产生较大拉应力,久而久之会产生裂纹,造成锯齿冠1具有掉块等危险因素。因此,需要有一种方法以控制锯齿冠涡轮叶片的非工作面侧向间隙,避免非工作面的接触。
技术实现思路
本申请的目的是提供了一种锯齿冠转子叶片非工作面侧向间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述控制方法包括确定所述锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙的影响因素,所述影响因素包括发动机工作时对侧面间隙具有影响的工作影响因素和发动机在加工时具有影响的加工影响因素;根据所述工作影响因素和/或所述加工影响因素以及发动机的工作过程确定锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙具有最小安全间隙的工作状态;采用多种方法确定所述工作状态下的安全间隙,取其中最小值为最小侧向安全间隙。

【技术特征摘要】
1.一种锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述控制方法包括确定所述锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙的影响因素,所述影响因素包括发动机工作时对侧面间隙具有影响的工作影响因素和发动机在加工时具有影响的加工影响因素;根据所述工作影响因素和/或所述加工影响因素以及发动机的工作过程确定锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙具有最小安全间隙的工作状态;采用多种方法确定所述工作状态下的安全间隙,取其中最小值为最小侧向安全间隙。2.如权利要求1所述的锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述工作影响因素包括锯齿冠周向热伸长、叶片与涡轮盘组件的径向热伸长及叶片与涡轮盘组件的离心伸长。3.如权利要求1所述的锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述加工影响因素包括锯齿冠相对榫头位置度、叶片通道高度尺寸公差、叶冠弦长公差、涡轮盘榫槽分布位置度、涡轮盘榫槽错齿、涡轮盘榫槽安装角公差。4.如权利要求1至3任一所述的锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述确定锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙具有最小安全间隙的工作状态,包括将航空发动机的工作过程分为四个阶段,所述四个阶段包括启动、爬升、巡航、降落;在发动机启动阶段,涡轮盘的温升与叶片的热伸长相比有滞后性,因此确定叶身和锯齿冠的热伸长、涡轮盘和叶片的离心伸长为非工作面侧向间隙的主要影响因素;在发动机爬升阶段,涡轮盘的径向伸长可忽略不计;在发动机巡航阶段,涡轮盘已经伸长,锯齿冠的侧向间隙开始变大,锯齿冠非工作面的侧向间隙也会相应增大,由于锯齿冠非工作面处于大间隙状态,因此发动机是安全的;在发动机降落阶段,涡轮盘的温度下降存在滞后性,且锯齿冠的侧向间隙会持续处于大间隙状态一段时间,因此发动机同样安全;根据上述过程,确定锯齿冠非工作面的侧向间隙在发动机启动阶段具有最小安全间隙。5.如权利要求1所述的锯齿冠转子叶片非工作面侧向间隙控制方法,其特征在于,所述多种方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:左铭杨养花王浩然
申请(专利权)人:中国航发沈阳发动机研究所
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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