CN106194278B - 一种燃气涡轮发动机封严装置 - Google Patents

Abstract

本发明航空发动机设计领域，特别涉及一种燃气涡轮发动机封严装置，以至少解决现有封严装置稳定性的问题。封严装置，包括环状的蓖齿、环状的安装座以及呈圆环板状的封严环；封严环数量与蓖齿相同，同轴且固定设置在安装座的内环面上，封严环与蓖齿沿轴线方向间隔分布，内径小于蓖齿的外径；每个封严环包括多个呈扇形片状的封严件，每个所述封严件由具有弹性的金属材料制成，圆心角小于180°，多个封严件沿周向方向依次布置形成一个完整的封严环。本发明的燃气涡轮发动机封严装置中，封严环能够在气流作用下弯曲抵靠至对应的蓖齿下，形成密封连接，从而起到封严作用，能够适应发动机不同状态下温度和压力的变化，良好的封严效果，且稳定性强。

Description

一种燃气涡轮发动机封严装置

技术领域

本发明涉及航空发动机设计领域，特别涉及一种燃气涡轮发动机封严装置。

背景技术

燃气涡轮发动机内部为满足不同的功能需求，需要建立许多不同压力的容腔。为保证各个容腔之间的相对独立性，在容腔之间须设置密封装置。已有的燃气涡轮发动机中，密封装置的类型主要为蓖齿蜂窝结构和刷式封严结构；如图1所示，是蓖齿蜂窝结构，包括环状的蓖齿1、蜂窝结构2以及安装座3，蜂窝结构2通过安装座3进行安装；但是，上述蓖齿蜂窝结构中，蜂窝结构2在径向方向基本是固定不动的，即蜂窝结构2与蓖齿1之间的距离始终不变化，这样的结构难以适应发动机不同状态下的温度和压力的变化，密封效果有限，稳定性差，在极端情况下，例如热胀冷缩的作用，容易使得蜂窝结构2与蓖齿1之间发生抱轴现象，影响发动机的正常运行。

发明内容

本发明的目的是提供了一种燃气涡轮发动机封严装置，以至少解决现有封严装置稳定性的问题。

本发明的技术方案是：

一种燃气涡轮发动机封严装置，包括环状的蓖齿、环状的安装座以及：

呈圆环板状的封严环，与所述蓖齿同轴且固定设置在所述安装座的内环面上，所述封严环的数量与所述蓖齿数量相同，任意两个所述封严环沿轴线方向并列设置，且所述封严环与所述蓖齿沿轴线方向间隔分布，所述封严环的内径小于所述蓖齿的外径；每个所述封严环包括多个呈扇形片状的封严件，每个所述封严件由弹性金属材料制成，其圆心角小于180°，多个所述封严件沿周向方向依次布置形成一个完整的所述封严环，由弹性金属材料制成的所述封严环能够在气流作用下弯曲抵靠至对应的蓖齿下，形成密封连接，从而起到封严作用。

可选的，每个所述封严件的圆心角为45°，每个所述封严环由8块所述封严件沿周向方向布置形成。

可选的，每个所述封严件的材料选自磷青铜、铍青铜、锰钢、不锈钢中的一种。

可选的，所述封严环焊接设置在所述安装座的内环面上。

发明效果：

本发明的燃气涡轮发动机封严装置中，由弹性金属材料制成的封严环能够在气流作用下弯曲抵靠至对应的蓖齿下，形成密封连接，从而起到封严作用，能够适应发动机不同状态下温度和压力的变化，良好的封严效果，另外，也不会因为热膨胀不协调的问题而发生抱轴现象，稳定性强。

附图说明

图1是现有燃气涡轮发动机密封装置的结构示意图；

图2是本发明燃气涡轮发动机封严装置在发动机处于停车状态时的结构示意图；

图3是本发明燃气涡轮发动机封严装置在发动机处于工作状态时的结构示意图；

图4是本发明燃气涡轮发动机封严装置中封严环的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

下面结合附图1至图4对本发明燃气涡轮发动机密封装置做进一步详细说明。

本发明提供了一种燃气涡轮发动机封严装置，包括环状的蓖齿1、安装座3以及封严环4。

封严环4呈圆环板状，与蓖齿1同轴且固定设置在安装座3的内环面上，固定方式可以多种，例如螺栓连接、焊接等，本实施例优选稳定性较强的焊接。

封严环4的数量与蓖齿1数量相同，任意两个封严环4沿轴线方向并列设置，且封严环4与所述蓖齿1沿轴线方向间隔分布；本实施例中，如图2和图3所示，优选封严环4和蓖齿1的数量均为5个，沿轴线方向间隔分布，且最前端(图2中左端)一个是封严环4。

进一步，封严环4的内径小于蓖齿1(齿尖)的外径，使得封严环能够在气流作用下向图2中右侧弯曲，从而抵靠至对应的蓖齿下，形成密封连接。

另外，特别如图4所示，本发明的封严装置中，每个封严环4又包括多个呈扇形片状的封严件41，且每个封严件41由弹性金属材料制成，可以选自磷青铜、铍青铜、锰钢、不锈钢中的一种，本实施例中优选柔韧性较强且价格低的不锈钢材料制成；进一步，为了每个封严件41能够在气流作用下顺利弯曲，封严件41圆心角小于180°，多个封严件41沿周向方向依次布置形成一个完整的封严环4。在本实施例中，为了进一步确保每个封严件41弯曲的流畅性和稳定性，优选每个封严件41的圆心角为45°，而每个封严环4由8块封严件41沿周向方向布置形成，封严件41之间采用首尾相接触(未固定连接)的方式排列。

本发明的封严装置装配时，将带有封严环4的安装座3沿轴向推过封严蓖齿1；在推动过程中，当封严环4受到蓖齿1阻挡时，封严环4在推动力的作用下发生弹性变形，直至越过蓖齿1齿尖，越过齿尖后，封严环4恢复原状；持续推动，直至所有的封严环4与蓖齿1齿尖交错排列即装配到位。

如图3所示，发动机工作时，封严环4在气体压差的作用下，发生弹性变形，封严环4末端与转动的蓖齿1贴靠，阻挡气体流动，起到密封的作用。如图2所示，发动机停止工作时，封严环4恢复至原状。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种燃气涡轮发动机封严装置，包括环状的蓖齿(1)及安装座(3)，其特征在于，还包括：

呈圆环板状的封严环(4)，与所述蓖齿(1)同轴且固定设置在所述安装座(3)的内环面上，所述封严环(4)的数量与所述蓖齿(1)数量相同，任意两个所述封严环(4)沿轴线方向并列设置，且所述封严环(4)与所述蓖齿(1)沿轴线方向间隔分布，所述封严环(4)的内径小于所述蓖齿(1)的外径，每个所述封严环(4)包括多个呈扇形片状的封严件(41)，每个所述封严件(41)由金属材料制成，其圆心角小于180°，多个所述封严件(41)沿周向方向依次布置形成一个完整的所述封严环(4)，由弹性金属材料制成的所述封严环(4)能够在气流作用下弯曲抵靠至对应的蓖齿(1)下，形成密封连接，从而起到封严作用。

2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机封严装置，其特征在于，每个所述封严件(41)的圆心角为45°，每个所述封严环(4)由8块所述封严件(41)沿周向方向布置形成。

3.根据权利要求1或2所述的燃气涡轮发动机封严装置，其特征在于，所述封严件(41)的材料选自磷青铜、铍青铜、锰钢、不锈钢中的一种。

4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机封严装置，其特征在于，所述封严环(4)焊接设置在所述安装座(3)的内环面上。