CN103670719B - 一种涡轮观察孔密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及燃气涡轮发动机，具体的说，是其中的涡轮机匣上所开的观测孔的密封装置。一种涡轮观察孔密封装置，由底座（1）、堵塞组合件（2）组成；其中，所述的底座（1）焊接在涡轮机匣上，并开有两个循环对称的特殊槽道；堵塞组合件（2）由堵塞（3）、滑动套（4）、弹簧（5）组成一个不可拆卸的整体。本发明中堵塞组合件为一个不可拆卸的整体结构，其上带有上端开有用于拆卸及安装的螺纹孔，取出及安装所用工具仅为一带外螺纹的长杆，取出及安装非常简洁。本发明结构简单，重量轻，利于提高发动机推重比，提高其维修性及保障性。

Description

一种涡轮观察孔密封装置

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机，具体的说，是其中的涡轮机匣上所开的观测孔的密封装置。

背景技术

燃气涡轮发动机，其工作原理是利用压气机的压缩空气和燃料混合燃烧后产生的热能驱动涡轮高速旋转，而涡轮又通过涡轮轴带动压气机，从而形成持续运转。由于工作中涡轮叶片可能存在外物打伤、超温烧蚀等故障发生，严重影响发动机安全运转。为了保证安全运行，需要定期或不定期的对涡轮叶片的损伤情况进行目视检查。然而拆卸涡轮发动机并分解检查涡轮叶片是很不经济的，常用的做法是在发动机机匣上开一些观察孔，用一种叫做孔探仪的设备检查涡轮叶片。孔探仪的工作原理与医学上的内窥镜相似，仅仅需要在发动机机匣上开小孔，就能伸入发动机内部目视检查各排叶片的损伤状况，而这并不需要拆卸或分解发动机。虽然发动机机匣上开的小孔为发动机检查带来方便，然而发动机运转中这些小孔却是不被需要的，它们的存在会导致发动机冷气向燃气流道及外函流道泄漏，这不仅会导致冷却效率下降进而带来叶片超温等问题，而且泄露到燃气流道的冷气会扰乱燃气的流动。因此在发动机运转时这些观察孔必须被封堵，这需要一种专用的密封装置，这种装置应能从外部伸入发动机内部去堵住这些孔。

图1所示的是已有的一种观察孔的密封装置，这种密封装置由底座A1、堵塞A2、螺杆A3、螺纹套A4、自锁螺母A5、防转销A6组成。其中底座A1焊接在涡轮机匣上，防转销A6焊接在螺纹套上，堵塞A2一端堵住燃气另一端堵住冷气。检查叶片时，需要取出堵塞A2，其过程是：用带内螺纹的专用空心导管通过外函机匣上开的孔拧在螺纹套A4上，然后用工具通过空心导管内部松开并取除自锁螺母A5，然后取出空心导管连同螺纹套A4；之后用另一带内螺纹的专用工具松开并取出螺杆A3；最后用一带螺纹头的长杆取出堵塞A2。观测完毕之后，该装置的安装过程与上述过程相反。

图2所示的是另一种观测孔的密封装置，这种密封装置由堵塞B1、弹簧B2、锁销B3、螺杆B4、密封盖B5、自锁螺母B6。其中该装置的底座与涡轮机匣设计为一体，锁销B3将堵塞B1、弹簧B2、螺杆B4装配为一个整体，可称之为堵塞组合件。检查叶片时，需要取出堵塞组合件，其过程是：用专用空心导管通过外函机匣上开的套住密封盖B5，然后用工具通过空心导管内部松开并取除自锁螺母B6，接着取出密封盖B5；移去空心导管，用专用带内螺纹的工具拧在螺杆B4上，然将螺杆下压并接着旋转90度，取出整个堵塞组合件。该装置的安装过程与上述过程相反。

从结构上看图2所示的密封装置比图1所示的密封装置装配略微复杂，但图2的分解及安装过程相对图1的装置简单一些。然而无论是图1的密封装置还是图2的密封装置，其零件数量多，结构均非常复杂，重量较大，分解或安装过程中均需要用到大量专用工具。这对于航空发动机减重，以及提高维修性、保障性都非常不利。

发明内容

针对目前所用密封装置的缺点，本发明名提出了一种新的涡轮观察孔密封装置。

一种涡轮观察孔密封装置，由底座1、堵塞组合件2组成；其中，所述的底座1焊接在涡轮机匣上，开有两个循环对称的特殊槽道；堵塞组合件2由堵塞3、滑动套4、弹簧5组成一个不可拆卸的整体，堵塞3的上端开有用于拆卸及安装的螺纹孔，上端还设置有两个对称的凸肩，凸肩用于与底座1的特殊槽道配合，堵塞3的下端设有堵头；滑动套4为一个空心套，其中间平直段与3堵塞相互配合，其上端发生永久变形后，滑动套4仍能沿堵塞3的轴向滑动，其下端带法兰边；弹簧5被压缩并卡于滑动套4的法兰边与堵塞3上端之间。

所述的底座1的槽道分为三部分，入口、中段及内槽。槽道入口沿底座轴向并且槽边带大倒角，中段沿横向且截面狭小，内槽也沿横向但截面较大。

所述的堵塞3的的凸肩，在弹簧5的作用下该凸肩不能从槽道中退出。

所述的堵塞3的下端设有密封燃气的堵头，滑动套4用于密封外涵流道

所述的堵塞3的螺纹孔边设置有导引孔

所述的弹簧5为一螺旋弹簧

本发明的涡轮观察孔密封装置有以下优点：

本发明中堵塞组合件2与底座1之间设有合适的间隙，可适应涡轮静子叶片上所开孔与涡轮机匣上所开孔出现一定偏差即二者有一定不同心的情况。

本发明中底座1为焊接在涡轮机匣上，也可与机匣作为一个整体加工，底座上设有特殊的槽道结构，该槽道外紧内松，即使在本发明的弹簧5失效的极端情况下，堵塞组合件2上的凸肩也不易从该槽道中退出。

本发明中堵塞组合件2上，3堵塞的一端用于密封燃气流道，4滑动元件在5弹性元件的作用下，一个端面密封外涵流道，即本发明中堵塞组合件2同时密封了燃气及外涵流道。

本发明中堵塞组合件2为一个不可拆卸的整体结构，其上带有上端开有用于拆卸及安装的螺纹孔，取出及安装所用工具仅为一带外螺纹的长杆，取出及安装非常简洁。

本发明结构简单，重量轻，利于提高发动机推重比，提高其维修性及保障性。

附图说明

图1为已有的一种观察孔的密封装置；

图2为已有的另一种观察孔的密封装置；

图3为本发明的涡轮观察孔密封装置;

图4为本发明的底座结构示意图，其中，a)为底座B-B剖视图；b)为底座主视图；c)为底座C-C视图。

图5为本发明的堵塞组合件结构示意图，其中，a)为堵塞组合件示意图；b)为堵塞组合件的A向视图。

1底座，2堵塞组合件，3堵塞，4滑动套，5弹簧。

具体实施方式

如图3所示该装置由底座1、堵塞组合件2组成。

其中底座1焊接在涡轮机匣上，其详细结构如图4所示，该底座上开有两个循环对称的特殊槽道。该槽道分为三部分，入口、中段及内槽。槽道入口沿底座轴向并且槽边带大倒角，中段沿横向且截面狭小，内槽也沿横向但截面较大。

其中堵塞组合件2由堵塞3、滑动套4、弹簧5单独装配为一个整体，如图4所示。使滑动套4上端发生永久变形，这样堵塞3、滑动套4、弹簧5组成的堵塞组合件2就成为不可拆卸的整体件，并且在上端发生永久变形后滑动套4仍能沿堵塞3的轴向滑动。

如图5所示堵塞组合件中2，堵塞3的上端开有螺纹孔，孔边设置有导引孔，上端还设置有两个对称的凸肩，下端设有密封燃气的堵头；滑动套4为一个空心套，其中间平直段与堵塞3相互配合，其上端带小凸起并且上端厚度较其余部位薄，其下端带法兰边；弹簧5为一螺旋弹簧，该弹簧被压缩并卡于滑动套4的法兰边与堵塞3上端之间。

如图3所示本发明的涡轮观察孔密封装置结构简单，仅由底座1、堵塞组合件2两件组成。当需要检查涡轮叶片时取出堵塞组合件2即可，取出方法为：用一带外螺纹的长杆通过外函机匣上所开的孔拧入堵塞组合件2上端的螺纹孔中；将堵塞组合件2下压并旋转90度；取出堵塞组合件2。检查完叶片之后，用相反的方法将堵塞组合件2装上。

Claims (6)

1.一种涡轮观察孔密封装置，由底座(1)、堵塞组合件(2)组成；其中，所述的底座(1)焊接在涡轮机匣上，堵塞组合件(2)由堵塞(3)、滑动套(4)、弹簧(5)组成一个不可拆卸的整体，堵塞(3)的下端设有堵头；滑动套(4)为一个空心套，其中间平直段与堵塞(3)相互配合，其上端发生永久变形后，滑动套(4)仍能沿堵塞(3)的轴向滑动，其下端带法兰边；弹簧(5)被压缩并卡于滑动套(4)的法兰边与堵塞(3)上端之间，其特征是，所述的底座(1)开有两个循环对称的特殊槽道；堵塞(3)的上端开有用于拆卸及安装的螺纹孔，上端还设置有两个对称的凸肩，凸肩用于与底座(1)的特殊槽道配合。

2.如权利要求1所述的一种涡轮观察孔密封装置，其特征是，所述的底座(1)的槽道分为三部分，入口、中段及内槽；槽道入口沿底座轴向并且槽边带大倒角，中段沿横向且截面狭小，内槽也沿横向但截面较大。

3.如权利要求2所述的一种涡轮观察孔密封装置，其特征是，所述的堵塞(3)的凸肩，在弹簧(5)的作用下该凸肩不能从槽道中退出。

4.如权利要求3所述的一种涡轮观察孔密封装置，其特征是，所述的堵塞(3)的下端设有密封燃气的堵头，滑动套(4)用于密封外涵流道。

5.如权利要求4所述的一种涡轮观察孔密封装置，其特征是，所述的堵塞(3)的螺纹孔边设置有导引孔。

6.如权利要求1-5之一所述的一种涡轮观察孔密封装置，其特征是，所述的弹簧(5)为一螺旋弹簧。