用于涡轮机的包括多层耐磨部件的动态密封件制造技术

本发明专利技术涉及用于涡轮机的动态密封件，该动态密封件包括：固定部分(21)，该固定部分设置有至少一个耐磨的磨损部件(23)；以及可动部分，该可动部分包括至少一个唇部，该唇部被布置成在可动部分旋转期间与至少一个磨损部件(23)相互作用。根据本发明专利技术，至少一个磨损部件(23)包括形成空腔的结构，该空腔被布置成一个或多个系列，使得在每个系列中，该系列的空腔相对于中心轴线径向地重叠，所述结构被构造成限制或防止每一对径向相邻的空腔之间的气体流通。本发明专利技术还涉及用于对该动态密封件的固定部分(21)进行增材制造的方法。部分(21)进行增材制造的方法。部分(21)进行增材制造的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮机的包括多层耐磨部件的动态密封件


[0001]本专利技术涉及涡轮机的领域，特别地涉及用于飞行器的涡轮机的领域，更具体地涉及在这种涡轮机的涡轮或压缩机中实施的动态密封件。本专利技术适用于任何类型的涡轮机，例如涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机。

技术介绍

[0002]动态密封件通常通过减少增压气体的泄漏来优化涡轮机的性能。
[0003]图2示出了现有技术的飞行器涡轮机涡轮90。通常，该涡轮90包括多个级，该多个级用于回收一些燃烧能量以使涡轮的转子旋转。每个级包括：固定叶片91，该固定叶片属于涡轮90的定子；以及可动叶片92，该可动叶片构成转子的一部分。固定叶片91由内环形壁93径向向内地界定。动态密封件94通常被设置在该环形壁93的径向内部面的下方，以将气体流通限制在该环形壁的径向内侧。
[0004]图2中的密封件94包括与涡轮90的定子成一体的耐磨的磨损部件95，以及与转子成一体的一对带状密封件96。带状密封件96被布置成与磨损部件95相互作用，使得至少在涡轮机的磨合阶段期间，当转子、并因此当带状密封件96被旋转地驱动时，带状密封件96与磨损部件95的接触趋于使磨损部件磨损。
[0005]通常，磨损部件95由蜂窝状结构组成，这提高了磨损部件的耐磨性。这种结构通常形成孔格，这些孔格的深度限定了磨损部件95的厚度。
[0006]特别地，这种类型的动态密封件的一个缺点在于其会导致残余气体泄漏，该残余气体泄漏通常会通过在孔格内穿过而绕过带状密封件，从而限制了密封件的有效性。
[0007]本专利技术的目的在于通过减少在一个或多个带状密封件和磨损部件之间的接触区域处产生的残余泄漏来提高这种动态密封件的有效性。
[0008]本专利技术的另一目的在于提供一种动态密封件，该动态密封件的磨损部件具有良好的耐磨性，同时能够以降低的成本来制造该磨损部件。

技术实现思路

[0009]为此，本专利技术的一个目的在于一种用于飞行器涡轮机的动态密封件，该动态密封件包括固定部件以及能够围绕中心轴线旋转地运动的可动部件，该固定部件设置有至少一个耐磨的磨损部件，该可动部件包括至少一个带状密封件，该带状密封件被布置成在可动部件围绕中心轴线旋转期间与至少一个磨损部件相互作用。
[0010]根据本专利技术，至少一个磨损部件包括形成空腔的结构，该空腔被布置成一个或多个系列，使得在每个系列中，该系列的空腔相对于中心轴线径向地重叠，所述结构被成形为至少限制每一对径向相邻的空腔之间的气体流通，至少一个磨损部件的每个空腔在磨损部件的整个周向尺寸上构成相对于中心轴线周向地延伸的通道。
[0011]短语“[
……
]被成形为至少限制[
……
]”表示至少一个磨损部件的所述结构被成形为：
[0012]‑
例如通过空气流动横截面限制来限制每一对径向相邻的空腔之间的气体流通，
[0013]‑
或者，例如通过相对于这些空腔中的另一个空腔堵塞这些空腔中的一个空腔来防止每一对径向相邻的空腔之间的任何气体流通。
[0014]空腔的这种径向重叠使得无论磨损部件的厚度如何，都能够减小在密封件的可动部件旋转期间带状密封件接合在其中的空腔的有效体积。这是因为，例如，当磨损部件轻微磨损时，该空腔与另一个空腔径向相邻，该空腔通过磨损部件的结构的一部分与另一个空腔隔开，这限制或防止从这些空腔中的一个空腔到另一个空腔的气体流通。这使得能够减少带状密封件和磨损部件之间的接触区域处的残余泄漏，因为与不会径向地界定多个空腔的结构相比，可能通过穿过这种空腔而绕过带状密封件的气体具有减小的体积。
[0015]因此，本专利技术使得能够生产包括多层空腔的磨损部件，从而无论磨损部件的磨损程度如何都能减少残余泄漏。
[0016]根据第一替代实施例，至少一个磨损部件的所述结构可以在每一对径向相邻的空腔之间形成实心的壁，该实心的壁防止从这些空腔中的一个空腔到另一个空腔的任何气体流通。
[0017]根据第二替代实施例，至少一个磨损部件的所述结构可以在每一对径向相邻的空腔之间形成障碍部，该障碍部在这些空腔之间提供了开口，以限制从这些空腔中的一个空腔到另一个空腔的气体流通。
[0018]事实上，不需要完全隔离两个径向相邻的空腔以显著减少残余泄漏。在两个径向相邻的空腔之间留有开口的横截面限制可能足以防止绕过带状密封件的一些或全部气体穿过这种开口，这当然取决于这种开口相对于空腔尺寸的尺寸。这种开口通常可以用于排出在制造磨损部件时积聚在空腔中的粉末。
[0019]优选地，至少一个磨损部件可以包括相对于中心轴线周向地延伸的多个系列的空腔。
[0020]动态密封件的固定部件可以设置有单个磨损部件，该单个磨损部件形成以所述中心轴线为中心的环。
[0021]在这种情况下，该单个磨损部件的所述周向尺寸是360
°
。
[0022]可替代地，固定部件可以设置有多个磨损部件，该多个磨损部件沿周向首尾相接地布置，以共同形成以所述中心轴线为中心的环。
[0023]在这种情况下，该磨损部件中的每个磨损部件的所述周向尺寸小于360
°
。
[0024]本专利技术还涉及包括这种动态密封件的涡轮或压缩机，以及配备有这种涡轮和/或压缩机并且更一般地配备有这种动态密封件的涡轮机。
[0025]本专利技术的另一目的在于一种用于制造这种动态密封件的方法。
[0026]优选地，该方法可以包括对至少一个磨损部件进行增材制造的步骤。
[0027]增材制造使得能够以降低的成本获得具有良好结构质量和耐磨性的磨损部件。
[0028]与通过常规方法制造的磨损部件相比，如此制造的磨损部件的耐磨性得到改善。在现有技术中，耐磨的蜂窝状类型的磨损部件通常通过对压纹金属板进行焊接来制造，焊缝趋于使部件硬化，从而降低该部件的磨损能力。
[0029]在一个实施例中，该方法可以包括将用于动态密封件的固定部件的至少一个磨损部件和支撑元件增材制造成单件的步骤。
[0030]与通过钎焊进行组装(其特别是由于焊料芯吸而趋于使磨损部件硬化)相比，磨损部件及其支撑元件的一体式制造使得能够在磨损部件的整个厚度上实现良好的耐磨性。
[0031]通过以下详细的、非限制性的描述，本专利技术的其他优点和特征将变得显而易见。
附图说明
[0032]以下详细描述参考附图，在附图中：
[0033][图1]是包括涡扇发动机类型的涡轮机的飞行器推进组件的示意性轴向横截面图；
[0034][图2](已经描述)是包括现有技术的动态密封件的涡轮机的低压涡轮的局部示意性轴向横截面半视图；
[0035][图3]是根据本专利技术的动态密封件的局部示意图；
[0036][图4]是根据第一实施例的动态密封件的磨损部件的局部示意性透视图；
[0037][图5]是根据第二实施例的动态密封件的磨损部件的局部示意性轴向横截面图；
[0038][图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于飞行器涡轮机(10)的动态密封件(20)，所述动态密封件包括固定部件(21)和能够围绕中心轴线(A1)旋转地运动的可动部件(22)，所述固定部件设置有至少一个耐磨的磨损部件(23)，所述可动部件(22)包括至少一个带状密封件(25)，所述带状密封件被布置成在所述可动部件(22)围绕所述中心轴线(A1)旋转期间与所述至少一个磨损部件(23)相互作用，其特征在于，所述至少一个磨损部件(23)包括形成空腔的结构，所述空腔被布置成一个或多个系列，使得在每个系列中，所述系列的空腔相对于所述中心轴线(A1)径向地重叠，所述结构被成形为至少限制每一对径向相邻的空腔之间的气体流通，所述至少一个磨损部件(23)的每个空腔在所述磨损部件(23)的整个周向尺寸上构成相对于所述中心轴线(A1)周向地延伸的通道。2.根据权利要求1所述的动态密封件(20)，其中，所述至少一个磨损部件(23)的所述结构在每一对径向相邻的空腔之间形成实心的壁(237)，所述实心的壁防止从这些空腔中的一个空腔到另一个空腔的任何气体流通。3.根据权利要求1所述的动态密封件(20...

【专利技术属性】
技术研发人员：塞巴斯蒂安，
申请(专利权)人：赛峰飞机发动机公司，
类型：发明
国别省市：