CN208294653U - 发动机转子组件及发动机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发动机转子组件，转子外侧周向上设置有蓖齿，转子外侧设有衬套，每相邻两蓖齿与衬套的内侧面形成齿腔，密封部件设于齿腔内，并用于在转子转动过程中由于向心力抵靠衬套的内侧面以在齿腔内形成气流通道。另一方面，本实用新型提供了一种发动机，该发动机包括上述的发动机转子。本实用新型改进了现有的封严篦齿，在中间齿腔中加入密封部件，由于转子转动过程会使密封部件受到向心力，或者由于蓖齿间的气流、温度等作用，会使得密封部件抵靠在衬套的内侧面，并在齿腔之间形成气流通道，因此，消除了泄露气流的射流效应，使得具有密封部件的转子在相同边界条件下具有更好的封严效果。

Description

发动机转子组件及发动机

技术领域

本实用新型属于航空发动机技术领域，具体涉及一种发动机转子组件及发动机。

背景技术

篦齿密封是一种常见的密封装置，利用流道的突扩和突缩，消耗流体的动能增加流阻以限制或阻止流体泄漏。它主要应用于航空发动机、燃气轮发动机空气系统中的气体密封，如：高压压气机出口、轴承腔封严以及压气机级间和涡轮级间的空气密封，它主要用于控制流路的压力分布和流量分配。在实际工程设计中，篦齿的运行间隙由于安全需要有最小的限制值，同时，通过篦齿结构参数优化来改善封严特性，对篦齿的封严效果提高空间已经接近极限。如果要减少篦齿泄漏量，在叶间间隙和几何结构保持不变的前提下，只能减小篦齿前方来流的压力，这将影响到其他系统功能的实现。随着航空发动机性能的不断提高，篦齿封严的泄漏成为影响发动机性能的主要因素之一，这使得发动机效率损失大、燃油油耗高，这使得发动机的运行成本增加。

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问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密封结构及发动机来克服或至少减轻现有技术中的至少一个上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种发动机转子组件，包括转子、密封部件，所述转子外侧周向上设置有多个蓖齿，所述转子外侧设有衬套，每相邻两所述蓖齿与所述衬套的内侧面形成齿腔，所述密封部件设于所述齿腔内，并用于在所述转子转动过程中通过向心力运动从而抵靠所述衬套。

优选的，所述密封部件为开口环形结构，并套设于所述转子上使所述密封部件位于所述齿腔内。

优选的，所述密封部件包括两个半圆环状体，两个所述密封部件分别套设于所述转子形成至少一端不封闭的环形，并使所述密封部件位于所述齿腔内。

优选的，所述密封部件的数量为多个，每两个相邻的篦齿之间设置有一个。

优选的，所述密封部件的数量为多个，每两个相邻的篦齿之间设置有多个。

优选的，所述密封部件内部中空。

优选的，所述蓖齿上设置有固定线，所述固定线与所述密封部件连接。

另一方面，本实用新型还提供了一种发动机，所述发动机包括上述的发动机转子组件。

本实用新型改进了现有的封严篦齿，在中间齿腔中加入密封部件，由于转子转动过程会使密封部件受到向心力，或者由于蓖齿间的气流、温度等作用，会使得密封部件抵靠在衬套的内侧面，并在齿腔之间形成气流通道，因此，密封部件能够耗散掉气流在轴向的速度，使得气流的动能不能全部传递到下一个齿腔内，同时，也增加气流在齿腔内摩擦耗散的作用，从而消除了泄露气流的射流效应，使得具有密封部件的蓖齿在相同边界条件下具有更好的封严效果。

附图说明

图1是本实用新型一实施例提供的密封结构的示意图；

图2是本实用新型一实施例提供的密封部件的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例提供的工作原理示意图。

附图标记：

1、蓖齿；2、衬套；3、密封部件。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，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，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

所述转子外侧周向上设置有蓖齿，所述转子外侧设有衬套，每相邻两所述蓖齿与所述衬套的内侧面形成齿腔，所述密封部件设于所述齿腔内，并用于在所述转子转动过程中由于向心力抵靠所述衬套的内侧面以在所述齿腔内形成气流通道。

参见图1，本实用新型实施例提供一种发动机转子组件，包括转子和密封部件3，在转子的外侧周向设置有多个蓖齿1，转子外侧设有衬套2，每相邻两蓖齿1与衬套2的内壁之间形成齿腔，该齿腔在蓖齿1与衬套2的连接处不封闭，如图1所示，在转子上套设密封部件3，该密封部件3用于在转子转动过程中通过向心力运动从而抵靠衬套2的内侧面。

如图3所示，发动机工作过程中，转子处于高速旋转，套设在转子上的密封部件3由于随着转子转动会产生向心力，使得密封部件3抵靠在衬套2的内侧面上，以在齿腔内部形成新的气流通道。由于密封部件3抵靠在衬套2的内侧面上，能够消耗掉气流在轴向的速度，使得气流的动能不能全部传递到下一个齿腔内，同时，也增加气流在齿腔内摩擦耗散的作用，从而消除了泄露气流的射流效应，达到了更好的封严效果。

参见图2，在一些可选的实施例中，密封部件3位开口环形结构，并套设于转子上使得密封部件3位于齿腔内。由于开口环形结构的密封部件3具有一定的弹性，在依靠向心力抵靠衬套2内侧面时，也能依靠自身的弹力紧贴衬套2的内侧面，从而增强了密封部件3与衬套2之间的封严效果。

可以理解的是，密封部件3不仅可以是开口环状体，还可以是由两个半圆环形围成的环形或者开口环形。例如，密封部件3包括两个半圆环形，两个半圆环形的密封部件3分别套设在转子上形成至少一端不封闭的环形，并使密封部件3位于齿腔内。这种设置方式，其本身不具有弹力，与衬套2之间的配合依靠转子旋转提供的向心力。

在一些可选的实施例中，密封部件3的数量为多个，每相邻的蓖齿之间设置有一个，通过一个密封部件能够消除泄露气流的射流效应，达到封严的效果。

每相邻的蓖齿之间还可以设置有多个密封部件3，通过多个密封部件3的设置能够更大程度低消除泄露气流的射流效应，从而达到更好的封严效果。

可以理解的是，密封部件3在相邻蓖齿1之间的设置数量，可以是一个，可以是两个，也可以是多个，只要密封部件3的尺寸大小合适，可以在相邻蓖齿1之间根据实际的需要来设置。

在一些可选的实施例中，密封部件3内部中空，中空结构的密封部件3重量较轻，其本身的弹力较大，依靠向心力和本身的弹力能够抵靠在衬套2的内侧面上，并在齿腔内形成气流通道，以消除泄露气流的射流效应。

在一些可选的实施例中，蓖齿1上设置有固定线，固定线与密封部件3连接，其中，固定线设置在蓖齿1的两侧，密封部件3设置在齿腔内，并通过两侧蓖齿1上的固定线与密封部件3连接，能够使得密封部件3在发动机转子转动过程中，不会发生侧向的偏移，以堵塞蓖齿1与衬套2之间的间隙，从而堵塞气流通道。

在另一方面，本实用新型还提供了一种发动机，该发动机包括上述的发动机转子组件，相比于改进前的发动机，本实用新型实施例提供的发动机具有效率损失小、燃油油耗低等优点。

最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种发动机转子组件，其特征在于，包括转子、密封部件，所述转子外侧周向上设置有多个蓖齿，所述转子外侧设有衬套，每相邻两所述蓖齿与所述衬套的内侧面形成齿腔，所述密封部件设于所述齿腔内，并用于在所述转子转动过程中通过向心力运动从而抵靠所述衬套。

2.根据权利要求1所述的发动机转子，其特征在于，所述密封部件为开口环形结构，并套设于所述转子上使所述密封部件位于所述齿腔内。

3.根据权利要求1所述的发动机转子，其特征在于，所述密封部件包括两个半圆环状体，两个所述密封部件分别套设于所述转子形成至少一端不封闭的环形，并使所述密封部件位于所述齿腔内。

4.根据权利要求1所述的发动机转子组件，其特征在于，所述密封部件的数量为多个，每两个相邻的篦齿之间设置有一个。

5.根据权利要求1所述的发动机转子组件，其特征在于，所述密封部件的数量为多个，每两个相邻的篦齿之间设置有多个。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机转子，其特征在于，所述密封部件内部中空。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的发动机转子，其特征在于，所述蓖齿上设置有固定线，所述固定线与所述密封部件连接。

8.一种发动机，其特征在于，所述发动机包括权利要求1至7中任一项所述的发动机转子组件。