本申请提出一种压气机，包括：压气机静子，压气机静子包括静子机匣、动叶外环和动叶外环弹性支撑元件，静子机匣为圆筒状，动叶外环设置于静子机匣的内周面，动叶外环能够相对于静子机匣沿压气机的径向活动地连接于静子机匣，动叶外环弹性支撑元件设置于动叶外环和静子机匣之间，动叶外环弹性支撑元件能够在压气机静子的径向上弹性压缩变形，并且具有阻碍动叶外环向径向外侧运动的趋势；以及压气机转子，压气机转子与动叶外环在径向上间隙配合，在压气机转子碰触到动叶外环时，使动叶外环弹性支撑元件发生弹性压缩变形。撑元件发生弹性压缩变形。撑元件发生弹性压缩变形。
【技术实现步骤摘要】
压气机
[0001]本申请属于航空发动机领域，特别涉及一种压气机。
技术介绍
[0002]钛合金具有良好的比刚度、比强度以及较高的耐热性能，是高性能发动机减轻结构重量、提高推重比不可或缺的关键材料。目前，航空发动机已普遍采用钛合金作为压气机机匣、叶片、叶盘及风扇涵道等部件的材料。
[0003]钛合金起火需要一定的温度和压力条件，航空发动机中钛合金部件的工作温度远低于钛合金的燃点，正常条件下不会导致钛火。但是，使用钛合金材料的部件与其它部件发生剧烈的冲击和碰磨时，会产生大量的热量，而钛合金是热的不良导体，热量不能被有效传导和散失。这可以导致部件的局部温度升高，当超过钛合金的燃点时，在一定的压力和氧气浓度下将引起钛火，对发动机造成严重的影响。
[0004]针对防钛火的要求，现有技术一般采用设置可磨耗涂层来避免钛合金和钛合金直接接触，并采用间隙设计避免钛合金和钛合金碰磨。现有技术虽然能在一定程度上降低钛火发生的风险，但是如果涂层的厚度设计不合理或涂层发生脱落，就会导致防钛火设计失效。
技术实现思路
[0005]本申请旨在提出一种压气机，其可以降低钛火的产生风险。
[0006]本申请的实施方式提出一种压气机，包括：
[0007]压气机静子，所述压气机静子包括静子机匣、动叶外环和动叶外环弹性支撑元件，所述静子机匣为圆筒状，所述动叶外环设置于所述静子机匣的内周面，所述动叶外环能够相对于所述静子机匣沿所述压气机的径向活动地连接于所述静子机匣，所述动叶外环弹性支撑元件设置于所述动叶外环和所述静子机匣之间，所述动叶外环弹性支撑元件能够在所述压气机静子的径向上弹性压缩变形，并且具有阻碍所述动叶外环向径向外侧运动的趋势；以及
[0008]压气机转子，所述压气机转子与所述动叶外环在径向上间隙配合，在所述压气机转子碰触到所述动叶外环时，使所述动叶外环弹性支撑元件发生弹性压缩变形。
[0009]在至少一个可能的实施方式中，所述压气机转子包括转子盘和多个转子叶片，所述多个转子叶片沿所述压气机的周向排列地连接于所述转子盘，在所述压气机的轴向上，所述转子叶片对准所述动叶外环。
[0010]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环和/或所述转子叶片的材料为钛合金。
[0011]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环和所述转子叶片为间隙配合。
[0012]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环设置有多个，多个所述动叶外环在所述压气机的周向上彼此间隔开。
[0013]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环的内周面涂覆有可磨耗涂层。
[0014]在至少一个可能的实施方式中，所述压气机静子还包括静子叶片、静叶内环和静叶内环弹性支撑元件，所述静子叶片连接于所述静子机匣的内周面，所述静叶内环能够相对于所述静子叶片沿所述压气机的径向活动地连接于所述静子叶片，所述静叶内环弹性支撑元件设置于所述静子叶片和所述静叶内环之间，所述静叶内环弹性支撑元件具有阻碍所述静叶内环向径向外侧运动的趋势。
[0015]在至少一个可能的实施方式中，所述转子盘设置有朝径向外侧凸起的篦齿，在所述压气机的轴向上，所述静叶内环对准所述篦齿。
[0016]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环弹性支撑元件和/或所述静叶内环弹性支撑元件的横截面形状为波浪形或W形。
[0017]在至少一个可能的实施方式中，所述动叶外环弹性支撑元件和/或所述静叶内环弹性支撑元件由形状记忆合金制成。
[0018]通过采用上述技术方案，通过能够弹性浮动的动叶外环，动态调节压气机静子和压气机转子的碰磨压力，降低碰磨热量，从而降低钛火产生的风险。
附图说明
[0019]图1示出了根据本申请的实施方式的压气机的局部结构示意图。
[0020]图2示出了根据本申请的实施方式的压气机的动叶外环弹性支撑元件的结构示意图。
[0021]图3示出了根据本申请的另一实施方式的压气机的动叶外环弹性支撑元件的结构示意图。
[0022]附图标记说明
[0023]1压气机静子11静子机匣12动叶外环121可磨耗涂层13动叶外环弹性支撑元件14静子叶片15静叶内环16静叶内环弹性支撑元件
[0024]2压气机转子21转子盘22转子叶片23篦齿
[0025]A轴向R径向
具体实施方式
[0026]为了更加清楚地阐述本申请的上述目的、特征和优点，在该部分结合附图详细说明本申请的具体实施方式。除了在本部分描述的各个实施方式以外，本申请还能够通过其他不同的方式来实施，在不违背本申请精神的情况下，本领域技术人员可以做相应的改进、变形和替换，因此本申请不受该部分公开的具体实施例的限制。本申请的保护范围应以权利要求为准。
[0027]如图1至图3所示，本申请的实施方式提出一种低钛火风险的航空发动机，该航空发动机包括压气机。
[0028]压气机包括压气机静子1和压气机转子2，压气机静子1为圆筒状，压气机静子1包围压气机转子2，压气机转子2可以相对于压气机静子1旋转。
[0029](压气机静子)
[0030]压气机静子1包括静子机匣11、动叶外环12、动叶外环弹性支撑元件13、静子叶片
14、静子内环15和静叶内环弹性支撑元件16。
[0031]静子机匣11为圆筒状，动叶外环12设置于静子机匣11的内周面。具体的，静子机匣11的内周面设置有安装槽，安装槽的横截面可以为T形，动叶外环12可以设置有安装部，安装部的横截面可以为T形，安装部可以嵌入安装槽。安装部可以在安装槽内沿安装槽的深度方向(压气机的径向R)活动，从而动叶外环12能够相对于静子机匣11沿压气机的径向R活动。
[0032]动叶外环12可以为圆弧形，动叶外环12可以设置有多个，在压气机的周向上，多个动叶外环12间隔开地设置为环状，从而使多个动叶外环12可以具有活动空间。
[0033]动叶外环弹性支撑元件13设置于动叶外环12和静子机匣11之间，例如动叶外环弹性支撑元件13设置于安装槽的底部，动叶外环12被动叶外环弹性支撑元件13压抵于安装槽的开口并且不会脱出安装槽。动叶外环弹性支撑元件13能够在压气机静子1的径向上弹性压缩变形，动叶外环弹性支撑元件13具有阻碍动叶外环12向径向外侧运动的趋势。动叶外环12通过动叶外环弹性支撑元件13安装于静子机匣11，使动叶外环12便于维修、更换，维修成本较低。
[0034]进一步的，动叶外环12的内周面涂覆有可磨耗涂层121，可磨耗涂层121可以包括铝、铜或镍基等复合材料，可磨耗涂层121使动叶外环12和压气机转子2隔开。动叶外环12的材料为钛合金。
[0035]如图2所示，动叶外环弹性支撑元件13可以为弧形的片状，动叶外环弹性支撑元件13的横截面(即径向截面)形状可以为波浪形，例如为W形。如图3所示，在其他可能的实施方式中，动叶外环弹性支撑元件13的横截面形状可以为C形，该C形的中间部分可以朝向C形成开口侧凸本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种压气机，其特征在于，包括：压气机静子(1)，所述压气机静子(1)包括静子机匣(11)、动叶外环(12)和动叶外环弹性支撑元件(13)，所述静子机匣(11)为圆筒状，所述动叶外环(12)设置于所述静子机匣(11)的内周面，所述动叶外环(12)能够相对于所述静子机匣(11)沿所述压气机的径向(R)活动地连接于所述静子机匣(11)，所述动叶外环弹性支撑元件(13)设置于所述动叶外环(12)和所述静子机匣(11)之间，所述动叶外环弹性支撑元件(13)能够在所述压气机静子(1)的径向上弹性压缩变形，并且具有阻碍所述动叶外环(12)向径向外侧运动的趋势；以及压气机转子(2)，所述压气机转子(2)与所述动叶外环(12)在径向上间隙配合，在所述压气机转子(2)碰触到所述动叶外环(12)时，使所述动叶外环弹性支撑元件(13)发生弹性压缩变形。2.根据权利要求1所述的压气机，其特征在于，所述压气机转子(2)包括转子盘(21)和多个转子叶片(22)，所述多个转子叶片(22)沿所述压气机的周向排列地连接于所述转子盘(21)，在所述压气机的轴向(A)上，所述转子叶片(22)对准所述动叶外环(12)。3.根据权利要求2所述的压气机，其特征在于，所述动叶外环(12)和/或所述转子叶片(22)的材料为钛合金。4.根据权利要求2所述的压气机，其特征在于，所述动叶外环(12)和所述转子叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员：裴会平，邵天敏，冯凯丽，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。