CN111322121A - 一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板 - Google Patents

Abstract

本申请属于航空发动机叶片领域，特别涉及一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板。所述缘板(1)包括多个，所述缘板(1)的一端设置有凸台(2)，另一端设置有凹槽(3)，相邻两个缘板之间通过一个缘板的凸台(2)与另一个缘板的凹槽(3)配合插接，多个所述缘板(1)沿周向布置形成整环。本申请的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，通过增大相邻缘板间的有效接触面积，形成相邻缘板间的约束，从而尽可能最大程度地抵消发动机工作时燃气对叶片产生的扭转力，减少叶片在对抗扭转时对叶片相邻缘板接触面的磨损；采用嵌入式结构，装配后便具有封严效果，无需再采用封严片进行封严，能够减少零件数量，降低装配难度。

Description

一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板

技术领域

本申请属于航空发动机叶片领域，特别涉及一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板。

背景技术

高压涡轮导向叶片缘板一般采用在相邻缘板的接触面上加工封严槽，配合使用封严片进行封严，如图1所示。针对不同导向叶片上下缘板的不同形状，设计出适合叶片缘板的不同形状的封严片，以此减少导向叶片上、下缘板间可能出现的周向间隙冷气泄漏和径向间隙冷气泄漏，并防止燃气向冷端倒灌，导致可能的结构损坏发生。

现有技术中，为保证相邻缘板封严片能够与两侧封严槽贴合良好，保证封严效果，要求相邻叶片缘板的封严槽位置度极高，尽管在设计时，设计师已将工差在合理范围内放大，但是实际加工过程中依然有难度；而且在实际发动机工作时，在气流脉动与发动机振动等多重影响下，封严片会随之不断振动，磨损严重；在发动机工作时，受燃气流动影响，导向叶片会受到周向力于轴向力双重作用，导致叶片受到扭转力，而叶片与叶片之间互相承受彼此扭转力，导致缘板接触面和封严片磨损，时间久后会对发动机运行造成隐患；当设计不当或装配不符合要求时，在发动机工作时可能因振动导致封严片脱落掉入燃气通道，引发事故。

因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

发明内容

本申请的目的是提供了一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，以解决现有技术中存在的至少一个问题。

本申请的技术方案是：

一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，所述缘板包括多个，所述缘板的一端设置有凹槽，另一端设置有凸台，相邻两个缘板之间通过一个缘板凸台与另一个缘板的凹槽配合插接，多个所述缘板沿周向布置形成整环。

可选地，所述缘板上设置有加强筋。

可选地，所述加强筋沿所述缘板的周向平行设置两个。

可选地，两个所述加强筋之间的所述缘板上设置有限位板，所述限位板与两侧的加强筋之间形成所述凹槽。

可选地，所述缘板、所述加强筋以及所述限位板一体成型。

可选地，所述缘板上设置三个槽板，三个所述槽板拼接形成所述凹槽。

可选地，所述缘板与三个所述槽板一体成型。

发明至少存在以下有益技术效果：

本申请的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，通过增大相邻缘板间的有效接触面积，形成相邻缘板间的约束，从而尽可能最大程度地抵消发动机工作时燃气对叶片产生的扭转力，减少叶片在对抗扭转时对叶片相邻缘板接触面的磨损；采用嵌入式结构，装配后便具有封严效果，无需再采用封严片进行封严，能够减少零件数量，降低装配难度。

附图说明

图1是现有技术的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板结构示意图；

图2是本申请一个实施方式的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板示意图；

图3是本申请一个实施方式的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板装配图；

图4是本申请一个实施方式的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板截面示意图；

图5是本申请另一个实施方式的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板截面示意图。

其中：

1-缘板；2-凸台；3-凹槽；4-加强筋；5-限位板；6-槽板。

具体实施方式

为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，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，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请保护范围的限制。

下面结合附图2至图5对本申请做进一步详细说明。

本申请提供了一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板。

具体的，缘板1包括多个，缘板1的一端设置有凸台2，另一端设置有凹槽3，相邻两个缘板之间通过一个缘板的凸台2嵌入到另一个缘板的凹槽3中配合插接，多个缘板1沿周向布置形成整环。

在本申请的一个实施方式中，可以在缘板1上设置加强筋4，加强筋4沿缘板1的周向平行设置两个，两个加强筋4之间的缘板1上设置有限位板5，限位板5与两侧的加强筋4之间形成凹槽3。可以理解的是，本实施例中，缘板1、加强筋4以及限位板5一体成型。

在本申请的另一个实施方式中，缘板1上的凹槽3可以直接由三个槽板6拼接形成槽状，凸台2插接在凹槽3中。可以理解的是，本实施例中，缘板1与多个槽板6一体成型。

本申请的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘，在设计时，考虑到在发动机工作条件中缘板1受热膨胀的因素，通过计算得到各缘板1在工作状态下的膨胀情况，从而在设计冷态结构时留出计算好的等于或大于其膨胀值的余量。当发动机正常工作时，凸台2与凹槽3因各自膨胀而贴紧，从而能够使相邻缘板1互相约束、固定，进而抵消发动机工作时燃气对叶片产生的周向力，防止叶片扭转，减轻叶片与涡轮机匣装配连接处的压力。并且在发动机工作时，由于受燃气高温影响，缘板1受热膨胀，凸台2与凹槽3间的缝隙因此减小甚至到完全闭合封死，从而会产生密封的作用，能够有效防止燃气与冷气通过缘板1间的缝隙相互流通，从而避免燃气倒灌或者冷气泄漏等问题，避免影响发动机效率。

本申请的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，在装配过程中，一个缘板1的凸台2的边和与之对应的缘板1的凹槽3贴合，多个缘板1依次进行装配形成整环结构。凸台2和凹槽3对应边互相接触，限制缘板1自身因气动力产生的周向偏移，产生自锁的效果，互相限制彼此承受的气动载荷，同时能够分担缘板1与涡轮机匣连接固定端所承受的力，能够一定程度上减小固定端载荷，提升涡轮结构的可靠性。本申请的嵌入式结构同时能够通过自身接触压紧，提升相邻叶片缘板之间的密封性，能够有效阻挡高温燃气向冷气侧泄漏，且无需增加封严槽、封严片等类似结构、零件，减少涡轮部件零件数量，降低装配难度，提高装配效率，降低成本。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述缘板(1)包括多个，所述缘板(1)的一端设置有凸台(2)，另一端设置有凹槽(3)，相邻两个缘板之间通过一个缘板的凸台(2)与另一个缘板的凹槽(3)配合插接，多个所述缘板(1)沿周向布置形成整环。

2.根据权利要求1所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述缘板(1)上设置有加强筋(4)。

3.根据权利要求2所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述加强筋(4)沿所述缘板(1)的周向平行设置两个。

4.根据权利要求3所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，两个所述加强筋(4)之间的所述缘板(1)上设置有限位板(5)，所述限位板(5)与两侧的加强筋(4)之间形成所述凹槽(3)。

5.根据权利要求4所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述缘板(1)、所述加强筋(4)以及所述限位板(5)一体成型。

6.根据权利要求1所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述缘板(1)上设置三个槽板(6)，三个所述槽板(6)拼接形成所述凹槽(3)。

7.根据权利要求6所述的自封严嵌入式涡轮导向叶片缘板，其特征在于，所述缘板(1)与三个所述槽板(6)一体成型。

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