CN114087028B - 一种适用可调导叶内环引气结构 - Google Patents

一种适用可调导叶内环引气结构 Download PDF

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Abstract

本申请属于航空发动机叶片领域，特别涉及一种适用可调导叶内环引气结构。包括：导叶叶身、导叶下转台、下缘板、双层定位环、第一内环构件以及第二内环构件。导向叶片引气通过外部管路或外腔引气，再依次通过导叶叶身的第一引气通道以及导叶下转台的第一通气孔，穿过双层定位环的第二引气通道后经过第二通气孔到达内环集气腔，再通过转子供气结构对转子叶片供气。本申请利用设计的双层定位环，实现降低导叶下转轴直径，同时减少转轴接触零件数量，降低叶片转动摩擦阻力；利用防转销钉和内环结构上的凸台，对双层定位环进行防转，保证叶片转动可靠；在下缘板和导叶下转台之间设有密封件，防止冷气泄漏。

Description

一种适用可调导叶内环引气结构
技术领域
本申请属于航空发动机叶片领域，特别涉及一种适用可调导叶内环引气结构。
背景技术
航空发动机的涡轮转静子叶片，处在高温燃气中，为保证其安全工作，需要对进行冷却，对于导向叶片，除保证其自身结构冷却需要，还需给转子叶片提供冷却气通道，通常转子叶片的冷却气通过导叶叶身再引入导叶内环，通过内环集气腔对转子叶片供气。随着航空发动机性能要求的提高，低压涡轮采用了可调低压导叶结构设计，采用传统的供气方案存在漏气以及摩擦阻力大的问题。
目前现有的可调导向叶片内环通气结构，采用增加导叶下转轴半径，通过在转轴中心开孔，将气流引入内环，再对转子叶片供气，这种结构增加了转轴直径，增加可调叶片的摩擦阻力矩，进而增加了导叶调节难度，导叶下缘板和内环都通过衬套保持同轴，受公差累计影响，使得导叶下缘板和内环对应孔之间的同轴度受到影响，且其旋转轴与这两个件接触面多，进一步增加了导叶调节难度。
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适用可调导叶内环引气结构，以解决现有技术存在的至少一个问题。
本申请的技术方案是：
一种适用可调导叶内环引气结构，包括：
导叶叶身，所述导叶叶身的内部具有第一引气通道；
导叶下转台，所述导叶下转台的上端与所述导叶叶身连接，下端安装有导叶下转轴，所述导叶下转台下端的转台底板上开设有与所述第一引气通道连通的第一通气孔；
下缘板，所述下缘板套设在所述导叶下转台外侧；
双层定位环，所述双层定位环具有内圆柱连接部、外圆柱连接部以及定位环底板，所述内圆柱连接部套设在所述导叶下转轴外侧，所述外圆柱连接部嵌套在所述下缘板内侧，所述内圆柱连接部与所述外圆柱连接部之间具有与所述第一通气孔连通的第二引气通道，所述定位环底板连接所述内圆柱连接部与所述外圆柱连接部，且所述定位环底板上开设有与所述第二引气通道连通的第二通气孔；
第一内环构件，所述第一内环构件具有第一连接部、第二连接部以及第三连接部，其中，所述第一连接部与所述下缘板连接，所述第二连接部与所述外圆柱连接部连接；
第二内环构件，所述第二内环构件具有第四连接部、第五连接部以及第六连接部，其中，所述第四连接部与所述下缘板连接，所述第五连接部与所述外圆柱连接部连接，所述第六连接部与所述第三连接部连接，所述第二内环构件、所述第一内环构件与所述双层定位环之间形成与所述第二通气孔连通的内环集气腔，所述第二内环构件上还设置有与所述内环集气腔连通的转子供气结构。
在本申请的至少一个实施例中，所述下缘板上开设有密封凹槽，所述下缘板与所述导叶下转台之间通过密封件进行密封。
在本申请的至少一个实施例中，所述下缘板上设置有第一挂接部以及第二挂接部，其中，
所述第一内环构件的第一连接部为挂钩，与所述第一挂接部挂接；
所述第二内环构件的第四连接部为挂钩，与所述第二挂接部挂接。
在本申请的至少一个实施例中，所述双层定位环的外圆柱连接部的下端设置有定位翻边，其中，
所述第一内环构件的第二连接部与所述定位翻边连接，并通过防转销钉防转；
所述第二内环构件的第五连接部为凸台结构，用于防止所述防转销钉脱出。
在本申请的至少一个实施例中，所述双层定位环的定位环底板上设置有加强筋。
在本申请的至少一个实施例中，所述第一内环构件的第二连接部与所述定位翻边的对应面为多边形，边数与叶片数相同。
在本申请的至少一个实施例中，所述第二内环构件的第六连接部与所述第一内环构件的第三连接部通过螺栓连接。
发明至少存在以下有益技术效果：
本申请的适用可调导叶内环引气结构，将转轴与通气孔分离，降低转轴直径，进而降低摩擦阻力矩；设计了双层定位环实现引气，利用其内层与导叶下转轴配合旋转，降低接触面积，进一步降低摩擦阻力矩，外层与导叶下缘板和内环配合，有力的保证了这两个构件同轴，避免下缘板在工作中的串动对叶片转动的不利影响。
附图说明
图1是本申请一个实施方式的适用可调导叶内环引气结构整体示意图；
图2是本申请一个实施方式的适用可调导叶内环引气结构局部示意图；
图3是本申请一个实施方式的适用可调导叶内环引气结构下缘板装配示意图；
图4是本申请一个实施方式的双层定位环剖视图；
图5是本申请一个实施方式的双层定位环俯视图；
图6是本申请一个实施方式的第一内环构件示意图。
其中：
1-导叶叶身；2-导叶下转台；3-导叶下转轴；4-下缘板；5-双层定位环；6-第一内环构件；7-第二内环构件；8-转子供气结构；9-密封件；10-定位翻边；11-防转销钉；12-加强筋。
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1至图6对本申请做进一步详细说明。
本申请提供了一种适用可调导叶内环引气结构，包括：导叶叶身1、导叶下转台2、下缘板4、双层定位环5、第一内环构件6以及第二内环构件7。
具体的，如图1-2所示，导叶叶身1的内部具有第一引气通道；导叶下转台2的上端与导叶叶身1连接，下端安装有导叶下转轴3，导叶下转台2下端的转台底板上开设有与第一引气通道连通的第一通气孔；下缘板4套设在导叶下转台2外侧；双层定位环5具有内圆柱连接部、外圆柱连接部以及定位环底板，内圆柱连接部套设在导叶下转轴3外侧，外圆柱连接部嵌套在下缘板4内侧，内圆柱连接部与外圆柱连接部之间具有与第一通气孔连通的第二引气通道，定位环底板连接内圆柱连接部与外圆柱连接部，且定位环底板上开设有与第二引气通道连通的第二通气孔；第一内环构件6具有第一连接部、第二连接部以及第三连接部，其中，第一连接部与下缘板4连接，第二连接部与外圆柱连接部连接；第二内环构件7具有第四连接部、第五连接部以及第六连接部，其中，第四连接部与下缘板4连接，第五连接部与外圆柱连接部连接，第六连接部与第三连接部连接，第二内环构件7、第一内环构件6与双层定位环5之间形成与第二通气孔连通的内环集气腔，第二内环构件7上还设置有与内环集气腔连通的转子供气结构8。
本申请的适用可调导叶内环引气结构，导向叶片引气通过外部管路或外腔引气，再依次通过导叶叶身1的第一引气通道以及导叶下转台2的第一通气孔，穿过双层定位环5的第二引气通道后经过第二通气孔到达内环集气腔，再通过转子供气结构8对转子叶片供气，在这个过程中，导叶可通过设在上转台和下转台上转轴进行旋转。
在本申请的优选实施方式中，为避免漏气，在下缘板4上开设有密封凹槽，下缘板4与导叶下转台2之间通过密封件9进行密封，防止从导叶叶身1和第一通气孔引入的气体泄漏到主流道中。
本实施例中，下缘板4上设置有第一挂接部以及第二挂接部，其中，第一内环构件6的第一连接部为挂钩，与第一挂接部挂接；第二内环构件7的第四连接部为挂钩，与第二挂接部挂接。
在本申请的优选实施方案中，双层定位环5的外圆柱连接部的下端设置有定位翻边10，其中，第一内环构件6的第二连接部与定位翻边连接，为防止其转动，通过防转销钉11防转；第二内环构件7的第五连接部为凸台结构，用于防止防转销钉11脱出。有利的是，本实施例中，双层定位环5的定位环底板上设置有加强筋12，第二通气孔沿周向均匀开设四个。
本申请的适用可调导叶内环引气结构，导叶下转轴3与双层定位环5的内圆柱面配合，实现导叶旋转，另用双层定位环5的外圆柱面分别与下缘板4和第一内环构件6配合，实现下缘板4和第一内环构件6的定位。在本申请的优选实施方式中，为了双层定位环5安装稳定，第一内环构件6的第二连接部与定位翻边的对应面为多边形，边数与叶片数相同。本实施例中，第二内环构件7的第六连接部与第一内环构件6的第三连接部通过螺栓连接。
本申请的适用可调导叶内环引气结构，利用设计的双层定位环，实现降低导叶下转轴直径，同时减少转轴接触零件数量，降低叶片转动摩擦阻力；利用防转销钉和内环结构上的凸台，对双层定位环进行防转，保证叶片转动可靠；在下缘板和导叶下转台之间设有密封件，防止冷气泄漏。
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)

1.一种适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，包括：
导叶叶身(1)，所述导叶叶身(1)的内部具有第一引气通道；
导叶下转台(2)，所述导叶下转台(2)的上端与所述导叶叶身(1)连接，下端安装有导叶下转轴(3)，所述导叶下转台(2)下端的转台底板上开设有与所述第一引气通道连通的第一通气孔；
下缘板(4)，所述下缘板(4)套设在所述导叶下转台(2)外侧；
双层定位环(5)，所述双层定位环(5)具有内圆柱连接部、外圆柱连接部以及定位环底板，所述内圆柱连接部套设在所述导叶下转轴(3)外侧，所述外圆柱连接部嵌套在所述下缘板(4)内侧，所述内圆柱连接部与所述外圆柱连接部之间具有与所述第一通气孔连通的第二引气通道，所述定位环底板连接所述内圆柱连接部与所述外圆柱连接部，且所述定位环底板上开设有与所述第二引气通道连通的第二通气孔；
第一内环构件(6)，所述第一内环构件(6)具有第一连接部、第二连接部以及第三连接部，其中，所述第一连接部与所述下缘板(4)连接，所述第二连接部与所述外圆柱连接部连接；
第二内环构件(7)，所述第二内环构件(7)具有第四连接部、第五连接部以及第六连接部，其中，所述第四连接部与所述下缘板(4)连接，所述第五连接部与所述外圆柱连接部连接，所述第六连接部与所述第三连接部连接，所述第二内环构件(7)、所述第一内环构件(6)与所述双层定位环(5)之间形成与所述第二通气孔连通的内环集气腔，所述第二内环构件(7)上还设置有与所述内环集气腔连通的转子供气结构(8)。
2.根据权利要求1所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述下缘板(4)上开设有密封凹槽，所述下缘板(4)与所述导叶下转台(2)之间通过密封件(9)进行密封。
3.根据权利要求2所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述下缘板(4)上设置有第一挂接部以及第二挂接部，其中，
所述第一内环构件(6)的第一连接部为挂钩，与所述第一挂接部挂接；
所述第二内环构件(7)的第四连接部为挂钩，与所述第二挂接部挂接。
4.根据权利要求1所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述双层定位环(5)的外圆柱连接部的下端设置有定位翻边(10)，其中，
所述第一内环构件(6)的第二连接部与所述定位翻边连接，并通过防转销钉(11)防转；
所述第二内环构件(7)的第五连接部为凸台结构，用于防止所述防转销钉(11)脱出。
5.根据权利要求4所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述双层定位环(5)的定位环底板上设置有加强筋(12)。
6.根据权利要求4所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述第一内环构件(6)的第二连接部与所述定位翻边的对应面为多边形，边数与叶片数相同。
7.根据权利要求6所述的适用可调导叶内环引气结构，其特征在于，所述第二内环构件(7)的第六连接部与所述第一内环构件(6)的第三连接部通过螺栓连接。
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