封严结构及其封严篦齿制造技术

本发明专利技术提供一种封严篦齿，设置在转子和静子之间的周向间隙中。该封严篦齿包括周向篦齿，周向篦齿的齿根设置于转子或静子，而齿顶面向静子或转子，封严篦齿还包括多个侧板，多个侧板沿周向分布在周向篦齿的面朝来流的侧端面且从侧端面朝向来流向外延伸，多个侧板中的至少一个侧板的在径向外侧的端部设置有沿轴向分布的多个齿槽。本发明专利技术还提供一种封严结构。上述封严篦齿和封严结构可以减少泄漏损失。失。失。

【技术实现步骤摘要】
封严结构及其封严篦齿


[0001]本专利技术涉及一种封严结构，具体地，本专利技术涉及一种封严篦齿。

技术介绍

[0002]近年来，航空事业迅速发展，对于飞行器的机动性、可靠性和经济性等方面的要求越来越高，而这迫切需要对航空发动机进行改进，包括其中的各部件的改进，以保证航空发动机可以满足高性能的要求。
[0003]现代航空发动机例如燃气涡轮发动机在朝着低油耗、高推重比、高可靠性和耐久性的趋势发展。然而，航空发动机内部温度和压比逐渐升高，会造成内流系数的泄漏日趋严重，其中，封严性能可以对航空发动机的工作性能例如燃油性能消耗率、飞行成本、推重比等造成直接影响。很多部位均涉及封严结构，在原有的封严结构的基础上进行改进，以此来减少泄漏损失，进而提高航空发动机的整体性能，显得尤为重要。
[0004]因此，需要提供一种封严结构，可以减少泄漏损失。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种封严结构，可以减少泄漏损失。
[0006]本专利技术的另一目的是提供一种封严篦齿，可以构成减少泄漏损失的封严结构。
[0007]本专利技术提供一种封严篦齿，设置在转子和静子之间的周向间隙中。该封严篦齿包括周向篦齿，所述周向篦齿的齿根设置于所述转子和所述静子中的第一方，而齿顶面向所述转子和所述静子中的第二方，所述封严篦齿还包括多个侧板，所述多个侧板沿周向分布在所述周向篦齿的面朝来流的侧端面且从所述侧端面朝向所述来流向外延伸，所述多个侧板中的至少一个侧板的在径向外侧的端部设置有沿轴向分布的多个齿槽。
[0008]在一个实施方式中，所述多个侧板中相邻的两个侧板各自设置有等间距分布的所述多个齿槽；所述两个侧板的齿槽的间距彼此不同。
[0009]在一个实施方式中，所述多个侧板中相邻的两个侧板各自设置有截面形状相同的所述多个齿槽；所述两个侧板的齿槽的截面形状彼此不同。
[0010]在一个实施方式中，所述周向篦齿的齿根设置于所述转子；所述多个侧板向外延伸所沿着的方向与所述转子的转向在对应位置的切矢之间的夹角为钝角。
[0011]在一个实施方式中，所所述多个侧板向外延伸的长度相同。
[0012]在一个实施方式中，所所述侧板为平板形式。
[0013]在一个实施方式中，所所述齿槽的槽长方向与所述转子的转向在对应位置的切矢一致。
[0014]在一个实施方式中，所所述齿槽的槽深是所述周向篦齿的齿高的1/20～1/10；所述齿槽的槽宽是所述周向篦齿的齿顶宽度的1/10
‑
1/5；和/或，所述齿槽的间距是所述齿槽的槽宽的1/2
‑
2。
[0015]本专利技术还提供一种封严结构，包括沿转子的轴向分布的至少两道篦齿结构，所述
至少两道篦齿结构中位于最外侧的两道篦齿结构由前述的封严篦齿构成，并且，分别构成所述两道篦齿结构的两个封严篦齿的侧板位于所述两个封严篦齿的周向篦齿的外侧。
[0016]在一个实施方式中，所述两个封严篦齿的侧板在周向上的位置一一对应。
[0017]上述封严篦齿的侧板朝向来流向外延伸，其顶侧端部沿轴向分布的多个齿槽会使得流向其顶侧端部的部分来流形成许多涡流，这样，可以增加气体动能的耗散，因而可以阻止该部分来流流过封严篦齿，减少泄漏损失。
[0018]上述封严结构中，沿转子的轴向分布有至少两道篦齿结构，而在轴向上位于最外侧的两道篦齿结构由上述封严篦齿构成，因而可以减少封严结构两侧的任一侧的泄漏，进一步减少泄漏损失。
附图说明
[0019]本专利技术的上述及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
[0020]图1是航空发动机内部轴承腔附近的示意图。
[0021]图2是根据本专利技术的示例性封严结构的立体图，其中还示出有转子和静子。
[0022]图3是图2中示例性封严结构的平面图，其中示出有转子而未示出静子。
[0023]图4是图2中示例性封严结构的截面图。
[0024]图5是示例性封严结构作用于来流的示意图。
[0025]图6是图5中A1处的局部放大图。
[0026]图7A、图7B、图7C和图7D分别是不同截面形状的齿槽的示意图。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施方式和附图对本专利技术作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本专利技术的保护范围。
[0028]例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一元件和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一元件和第二元件间接地相连或彼此结合。
[0029]图1示例性示出了航空发动机轴承腔S1的相关结构。航空发动机200中，转静子之间形成有轴承腔S1，通常利用压缩空气进行封严，以确保用于轴承501、轴承502润滑和冷却的滑油(也可称之为，润滑油)不发生泄漏。轴承腔S1内的滑油密封的主要功能是，将发动机转子系统的轴承腔S1与发动机的气流环境如外腔S2进行有效的隔离，保护轴承501、502等和滑油免受气流流路损害，防止滑油泄漏。
[0030]在航空发动机200的运转过程中，轴承腔S1内的滑油通常以油气G2的形式存在，可以从轴承腔S1外也即外腔S2引入一股具有一定压力的压缩气G1将试图外泄的油气G2堵在
轴承腔S1内而建立起轴承腔S1内的压力。
[0031]为了避免在封严处出现逆压差而造成轴承腔S1内的滑油从密封通流间隙泄漏，可以增加外腔S2的压缩气G1的气压。然而，这将导致空气泄漏量增大而提升更高的滑油消耗，甚至可能造成高温高压气体泄漏进轴承腔S1，而增加滑油在轴承腔S1内燃烧和结焦的风险。
[0032]通常在转子件400和静子件300之间可以设置封严结构10
’
，借此来提升压缩气G1对油气G2的密封效果，甚至减少压缩气G1的使用量。现役的航空发动机广泛使用涉及封严篦齿的篦齿封严结构作为前述封严结构10
’
。篦齿封严结构利用通道突扩、突缩，来增加流阻，从而限制流体泄漏，实现非接触式动封严。
[0033]本专利技术提供的封严篦齿1的示例构造如图2至图4所示，其中，图2示出了包括封严篦齿1的封严结构10的示例性立体构造，图3示出了包括封严篦齿1的封严结构10的示例性侧视构造，而图4示出了包括封严篦齿1的封严结构10与转静子配合的示例性截面构造。
[0034]图2至图4中均以封严结构10为示例示出封严篦齿1的示例构造，而封本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封严篦齿，设置在转子和静子之间的周向间隙中，包括周向篦齿，所述周向篦齿的齿根设置于所述转子和所述静子中的第一方，而齿顶面向所述转子和所述静子中的第二方，其特征在于，所述封严篦齿还包括多个侧板，所述多个侧板沿周向分布在所述周向篦齿的面朝来流的侧端面且从所述侧端面朝向所述来流向外延伸，所述多个侧板中的至少一个侧板的在径向外侧的端部设置有沿轴向分布的多个齿槽。2.如权利要求1所述的封严篦齿，其特征在于，所述多个侧板中相邻的两个侧板各自设置有等间距分布的所述多个齿槽；所述两个侧板的齿槽的间距彼此不同。3.如权利要求1所述的封严篦齿，其特征在于，所述多个侧板中相邻的两个侧板各自设置有截面形状相同的所述多个齿槽；所述两个侧板的齿槽的截面形状彼此不同。4.如权利要求1所述的封严篦齿，其特征在于，所述周向篦齿的齿根设置于所述转子；所述多个侧板向外延伸所沿着的方向与所述转子的转向在对应位置的切矢之间的夹角为钝角。5.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄正斌，杨婧，丁凯，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：