一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构和控制方法技术

本公开提供了一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构和控制方法，其中叶尖间隙结构包括转子、机匣和控制部件。转子包括多个叶片，多个叶片沿转子的周向均匀分布。机匣包括刚性支撑体和柔性壁；刚性支撑体围绕在多个叶片的周围，柔性壁设置在刚性支撑体的内侧，柔性壁与多个叶片的叶尖之间具有叶尖间隙。控制部件与柔性壁连接，用于控制柔性壁的变形量，以调整叶尖间隙的大小。本公开能够使叶尖间隙结构工作在最佳叶尖间隙大小附近，还可以通过主动控制来削弱失速先兆波的影响，扩大稳定裕度。

Tip clearance structure and control method of rotor blade and gearbox

【技术实现步骤摘要】
一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构和控制方法
本公开涉及叶轮机领域，例如压气机、风机等，尤其涉及一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构和控制方法。
技术介绍
叶轮机械是一种以连续旋转叶片为本体，使能量在流体介质与轴动力之间相互转换的动力机械。按照功能可以分为原动机械，例如汽轮机、燃气透平等(输出功)；工作机械，如水泵、风机、压气机、螺旋桨等(耗功)。压气机(compressor)是燃气涡轮发动机中利用高速旋转的叶片给空气作功以提高空气压力的部件。压气机叶轮叶片的前端部分呈弯曲状，称为导轮，其作用是将气体无冲击的导入工作叶轮，减小气流冲击损失。小型增压器的压气机叶轮一般将导轮与工作叶轮制成一体。压气机的叶轮出口有扩压器，使气体在叶轮中获得的动能尽可能多地转化为压力。扩压器分为叶片式和缝隙式两种。压气机的机匣有气流的进口和出口。进口一般呈轴向布置，流道略呈渐缩，以减小进气阻力。出口一般设计成流道沿圆周渐扩的蜗壳状，使高速气流在那里继续扩压，提高增压器的总效率。压气机由涡轮驱动，其主要性能参数有：转速、流量、空气流量、增压比和效率等。r>高速旋转的转子叶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构，其特征在于，包括：/n转子，能够围绕一轴线转动；所述转子包括多个叶片，所述多个叶片沿所述转子的周向均匀分布；/n机匣，包括刚性支撑体和柔性壁；所述刚性支撑体围绕在所述多个叶片的周围，所述柔性壁设置在所述刚性支撑体的内侧，所述柔性壁与所述多个叶片的叶尖之间具有叶尖间隙；以及/n控制部件，与所述柔性壁连接，用于控制所述柔性壁的变形量，以调整所述叶尖间隙的大小。/n

【技术特征摘要】
1.一种转子叶片与机匣的叶尖间隙结构，其特征在于，包括：
转子，能够围绕一轴线转动；所述转子包括多个叶片，所述多个叶片沿所述转子的周向均匀分布；
机匣，包括刚性支撑体和柔性壁；所述刚性支撑体围绕在所述多个叶片的周围，所述柔性壁设置在所述刚性支撑体的内侧，所述柔性壁与所述多个叶片的叶尖之间具有叶尖间隙；以及
控制部件，与所述柔性壁连接，用于控制所述柔性壁的变形量，以调整所述叶尖间隙的大小。


2.如权利要求1所述的叶尖间隙结构，其特征在于，所述控制部件包括控制器和多个执行单元，每个执行单元用于控制所述柔性壁的部分区域的变形量；每个执行单元设置在所述柔性壁的外侧并将所述柔性壁与所述刚性支撑体连接；所述控制器连接所述多个执行单元，用于控制所述多个执行单元的动作。


3.如权利要求2所述的叶尖间隙结构，其特征在于，所述柔性壁包括多个紧密排列的柔性壁单元，每个柔性壁单元的外侧设置与其对应的一个所述执行单元。


4.如权利要求3所述的叶尖间隙结构，其特征在于，每个所述执行单元包括：
作动部件，连接在与其对应的所述柔性壁单元的外侧，用于带动所述柔性壁单元产生移动；
驱动器，与所述刚性支撑体固定连接，所述驱动器的输出端与所述作动部件连接，用于驱动所述作动部件沿垂直于所述柔性壁单元壁面的方向移动；所述驱动器的控制端与所述控制器连接；以及
间隙测量传感器，设置在所述柔性壁单元并与所述控制器连接，用于检测所述叶尖间隙的大小。


5.如权利要求2至4任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙大坤，李佳，徐瑞泽，孙晓峰，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11