一种轮缘封严结构可以增强封严气流的压力，以提升封严效果，包括形成封严流路的动叶封严部和静叶封严部，所述动叶封严部包括沿周向设置的一圈增压叶片，所述一圈增压叶片用于随动叶一同旋转，对封严气流起到增压作用。一种涡轮转子和涡轮动叶各自具有所述增压叶片。种涡轮转子和涡轮动叶各自具有所述增压叶片。种涡轮转子和涡轮动叶各自具有所述增压叶片。
【技术实现步骤摘要】
轮缘封严结构、涡轮转子和涡轮动叶
[0001]本专利技术涉及轮缘封严结构、涡轮转子和涡轮动叶。
技术介绍
[0002]民用航空涡扇发动机空气系统一般从压气机引气，流经管路或者压气机内部盘腔、轴腔、孔、篦齿等结构，流至涡轮端，对涡轮及支点进行冷却封严后，排入主流或进入轴承腔。
[0003]在前述引气路径中的轮缘封严是航空发动机空气系统设计中重要的内容，其由涡轮静叶下缘及涡轮动叶下缘组成。其目的为在使用尽可能少的冷气的条件下，防止燃气从主流道进入盘腔中。合理的设计轮缘封严结构对于控制空气系统引气量及保证发动机安全有重要意义。
[0004]目前主流航空发动机设计中，轮缘封严一般由涡轮静叶下缘及涡轮动叶下缘形成鱼嘴封严，通过鱼嘴封严结构实现防止主流道燃气进入盘腔内。公告号为CN104937214B的专利说明书记载了此类鱼嘴封严结构。考虑到鱼嘴结构转子及静子均为金属，若间隙过小容易发生硬碰硬的风险，从而对发动机正常运转带来威胁，因此其封严间隙往往较大。
[0005]为防止燃气进入盘腔，需设计足够的冷气通过封严结构，从而实现封严的目的。因此合理的控制轮缘封严流量十分关键，因为在某些极限工况由于封严气压力不足时，往往存在燃气倒灌的风险。
[0006]公布号为CN 112922681 A的专利说明书记载了一种航空发动机轮缘封严结构，其在导叶缘板的凹槽的上壁面设置导流片，用于增加燃气倒灌的阻力，并改变冷气进入到涡轮主通道的方向和速度。该封严结构的封严间隙仍然较大。
[0007]如何更有有效地实现轮缘封严以防止燃气倒灌，仍有待进一步的研究。
技术实现思路
[0008]本专利技术的目的在于提供一种轮缘封严结构，其可以提升封严气流压力，以提升封严效果。
[0009]本专利技术的另一目的在于提供一种涡轮转子，其适合于前述轮缘封严结构。
[0010]本专利技术的再一目的在于提供一种涡轮动叶，其适合于前述轮缘封严结构。
[0011]根据本专利技术的一方面，轮缘封严结构包括形成封严流路的动叶封严部和静叶封严部，所述动叶封严部包括沿周向设置的一圈增压叶片，所述一圈增压叶片用于随动叶一同旋转，对封严气流起到增压作用。
[0012]在一个或多个实施例中，所述动叶封严部和所述静叶封严部中的一方包括在叶片缘板上设置的凸舌，另一方包括在叶片缘板上设置的凹槽。
[0013]在一个或多个实施例中，所述增压叶片与所述静叶封严部之间的间隙足够小，容许当发动机高速运转时所述增压叶片与所述静叶封严之间进行离散碰磨。
[0014]在一个或多个实施例中，在所述动叶封严部对应的所述叶片缘板上且在所述凸舌
的径向外侧或者所述凹槽的侧壁上设置所述增压叶片。
[0015]在一个或多个实施例中，所述动叶封严部还包括封严腔，所述封严腔包括动叶盘的侧壁，在所述动叶盘的所述侧壁上设置所述增压叶片。
[0016]根据本专利技术另一方面的涡轮转子，包括动叶封严部，所述动叶封严部包括沿周向设置的一圈增压叶片，所述一圈增压叶片用于随动叶一同旋转，对封严气流起到增压作用。
[0017]根据本专利技术的又一方面的涡轮动叶，包括叶片缘板，所述叶片缘板上设置有动叶封严部，所述动叶封严部包括凸舌或凹槽，其特征在于，所述动叶封严部还包括在所述凸舌或者凹槽的侧壁上设置的至少一片增压叶片，所述至少一片增压叶片用于随动叶一同旋转，对封严气流起到增压作用。
[0018]封严冷却气通过增压叶片后，压力得到有效提高，能有效的满足轮缘封严的要求。且在涡轮转子上增加一圈叶片后，转子与静子若发生碰磨不是整环碰磨，而是叶片与静子之间离散碰磨，适当的缓解碰磨对发动机带来的影响。
附图说明
[0019]本专利技术的上述的以及其他的特征、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是对比例的封严流路的示意图。
[0021]图2是根据本专利技术的一实施例的轮缘封严结构的示意图。
[0022]图3是根据本专利技术的一实施例的涡轮转子的轴测视图。
[0023]图4是根据本专利技术的一实施例的单个涡轮叶片的轴测视图。
[0024]图5是根据本专利技术的另一实施例的局部涡轮转子的轴测视图。
[0025]图6是根据本专利技术的再一实施例的局部涡轮转子的轴测视图。
具体实施方式
[0026]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。提供每个示例是为了解释本专利技术，而不是限制本专利技术。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以在本专利技术中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用，以产生又一个实施例。因此，本专利技术旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
[0027]图1示出一个对比例的轮缘封严结构，其中动叶封严部3包括在动叶1的叶片缘板11的一侧设置的凸舌31，静叶封严部4包括在静叶2的叶片缘板21的一侧设置的凹槽41。全部凸舌31在整个涡轮转子上为一圈环形结构。全部凹槽41在涡轮静子呈一圈环形凹槽。动叶封严部3和静叶封严部4形成封严作用，气流按照箭头5所示的方向从涡轮的盘心位置向涡轮主流道内流动，凸舌31朝凹槽41内延伸，进而形成弯折的流道，封严气流压力大于主流道内燃气倒灌的压力，进而形成封严作用，然而凸舌31和凹槽41之间的间隙过大，一旦封严压力不足时，就容易形成燃气倒灌。图2所示的实施方式可以解决这一问题。
[0028]图2示出了涡轮机的一级的示意图，其包括涡轮转子和涡轮静子，涡轮转子包括动叶1和动叶盘10。动叶盘10在其周向安装有一圈动叶1，或者动叶片10和动叶1之间为一体结构。涡轮静子包括静叶或导叶2，涡轮静子还包括涡轮外环，其在图中没有示出。动叶盘10连
接有封严盘12，封严盘12的外周设置有封严篦齿120，静子内环20的内周上设置有封严涂层或者封严蜂窝结构，从静叶2内部向下流出的冷却气流作为封严气流进入到封严腔50，再从封严腔50经由轮缘封严结构进入到涡轮主流道。关于封严气流的流路设置可参照申请人已公开的公布号为“CN112523813A”的说明书。
[0029]继续参照图2，轮缘封严结构包括形成封严流路的动叶封严部3和静叶封严部4。动叶封严部3包括在沿周向设置的一圈增压叶片7，一圈增压叶片7用于随动叶1一同旋转，对封严气流起到增压作用。增压叶片7设置在封严流路中，对封严气流起到增压作用，封严气流的流动方向可参照图1中的箭头5进行理解，其通过增压叶片7后，压力得到有效提高，相应地提升封严效果，因此能有效的满足轮缘封严的要求，防止燃气倒灌。一圈增压叶片7的位置在图3中更充分地示出。
[0030]动叶封严部3包括限定封严气流的所有部位，不限于凸舌31，例如与凹槽41或静叶封严部4相对的其他部位，该其他部位例如缘板11的位于凸舌31径向外侧的部位，或者动叶盘10的位于凸舌31的径向内侧的部位，例如封严腔50。<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.轮缘封严结构，包括形成封严流路的动叶封严部和静叶封严部，其特征在于，所述动叶封严部包括沿周向设置的一圈增压叶片，所述一圈增压叶片用于随动叶一同旋转，对封严气流起到增压作用。2.如权利要求1所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述动叶封严部和所述静叶封严部中的一方包括在叶片缘板上设置的凸舌，另一方包括在叶片缘板上设置的凹槽。3.如权利要求1或2所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述增压叶片与所述静叶封严部之间的间隙足够小，容许当发动机高速运转时所述增压叶片与所述静叶封严之间进行离散碰磨。4.如权利要求2所述的轮缘封严结构，其特征在于，在所述动叶封严部对应的所述叶片缘板上且在所述凸舌的径向外侧或者所述凹槽的侧壁上设置所述增压叶片。5.如权利要求2或4所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述动叶封严部还包括封严腔，所述封严腔包括动叶盘的侧壁，在所述动叶盘的所述侧壁上设置所...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽军，张晓林，彭皓，
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：
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