CN216642288U - 一种涡喷发动机机匣密封连接构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及涡喷发动机技术领域，具体公开了一种涡喷发动机机匣密封连接构造，用于径向扩压器与燃烧室机匣的密封连接，包括设置在燃烧室机匣靠近径向扩压器一端的环形弹片、设置在径向扩压器靠近燃烧室一侧且与环形弹片过盈配合的环状密封槽；所述环形弹片沿燃烧室机匣轴向的截面呈波纹状。本实用新型具有密封效果，安拆方便。

Description

一种涡喷发动机机匣密封连接构造

技术领域

本实用新型涉及涡喷发动机技术领域，更具体地讲，涉及一种基于3D打印制造微型涡喷发动机机匣密封连接构造。

背景技术

密封技术是航空发动机重要的组成部分体。航空发动机中大推重比、低油耗、可靠性和耐久性是现代航空发动机的发展趋势，在发动机运转过程中，内部产生的高温高压会使得内流气体泄漏，而密封封严技术直接影响到航空发动机的工作效率、推重比和燃油经济性，因此采用可靠合理的封严技术对航空发动机至关重要。

根据研究表明，未来航空发动机整体性能的提高大部分原因是对航空发动机泄漏问题的解决。自上个世纪80年代，世界航空各强国就对密封结构做了深入的研究。

在静密封结构上，常用的方法有端面密封，在金属零部件法兰面上增加U型、W型弹片或平垫片达到密封效果，但由于微型涡喷发动机机匣密封端靠近燃烧室高温处，在高温下会因受热不均产生径向圆周形变不同，可能会存在间隙，降低密封效果，从而影响发动机效率。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种涡喷发动机机匣密封连接构造，具有密封效果，安拆方便。

本实用新型解决技术问题所采用的解决方案是：

一种涡喷发动机机匣密封连接构造，用于径向扩压器与燃烧室机匣的密封连接，包括设置在燃烧室机匣靠近径向扩压器一端的环形弹片、设置在径向扩压器靠近燃烧室一侧且与环形弹片过盈配合的环状密封槽；所述环形弹片沿燃烧室机匣轴向的截面呈波纹状。

在组装时，将设置有环形弹片的燃烧室机匣与设置有环状密封槽的径向扩压器同轴，并使得环形弹片位于环状密封槽内，由于环形弹片侧面与环状密封槽的侧面过盈配合，环状密封槽产生过盈量会使得环形弹片沿其径向产生压应力，在该作用力下产生环形弹片将产生弹性变形环形弹片将由径向变形至轴向伸长变形，形成多级气阻，降低气体泄漏，增强气密性，提高发动机空气压缩效率。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现两者的过盈配合，使得环形弹片产生弹性变形；

所述环形弹片中波峰与波谷之间的的距离为D，环状密封槽的宽度为d，D＞d。

在一些可能的实施方式中，为了保证环形弹片发生弹性变形后，能够沿其轴线伸长变形；

所述环状密封槽沿径向扩压器轴向的深度为H，所述环形弹片沿径向扩压器轴向的深度h，H＞h。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现环形弹片与环状密封槽之间形成多个抵接面，通过多个抵接面形成多级气阻，降低气体泄漏，增强气密性，提高发动机空气压缩效率；

在所述环形弹片中，所述波峰至少为两个，波谷至少为一个。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现环状密封槽的设置；

在所述径向扩压器的外侧设置有环形抵接件，所述环形抵接件内侧与径向扩压器的外侧之间形成环状密封槽。

在一些可能的实施方式中，为了保证燃烧室机匣与径向扩压器相互靠近一端端面的相互抵接；

所述环形抵接件靠近燃烧室机匣的一端与径向扩压器靠近机匣的一端在同一平面上。

在一些可能的实施方式中，所述环状密封槽、环形弹片、环形抵接件、径向扩压器、燃烧室机匣同轴设置。

在一些可能的实施方式中，为了有效的保证在装配过程中，环形弹片能够实现弹性变形；

所述环形弹片呈薄片状。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现径向扩压器与燃烧室机匣的有效锁紧；

还包括设置在径向扩压器和燃烧室机匣外侧且用于连接径向扩压器和燃烧室机匣的锁紧机构。

在一些可能的实施方式中，为了进一步提高密封性能；

在所述环状密封槽与环形弹片之间的间隙处填充有密封胶。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型通过环形弹片与环状密封槽的过盈配合，环形弹片在装配过程中产生弹性变形，并始终保持与环状密封槽侧面的抵接，从而形成气阻，将有效的降低气体泄漏，增强气密性，提高发动机空气压缩效率；

本实用新型中通过将环形弹片设置为波纹状，并使其具有两个以上的波峰与一个以上的波谷，从而形成多级气阻，提高密封性能；

本实用新型通过在环形弹片与环状密封槽的装配后所形成的缝隙内填充密封胶，将大大加强径向扩压器与燃烧室机匣的密封效果；

本实用新型结构简单、实用性强，相比现有技术将大大提高密封性能。

附图说明

图1为本实用新型的正立面结构示意图；

图2为本实用新型的剖面结构示意图；

图3为图2中A处的放大示意图；

图4本实用新型中燃烧室机匣与环形弹性连接的剖面结构示意图；

图5为图4中B处的放大示意图；

图6为本实用新型中径向扩压器、环状密封槽的的结构示意图；

图7为图6中C处的放大示意图；

其中：1、燃烧室机匣；11、环形弹片；2、径向扩压器；21、环状密封槽；22、环形抵接件；3、锁紧机构。

具体实施方式

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。本申请所提及的"第一"、"第二"以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，"一个"或者"一"等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。在本申请实施中，“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个定位柱是指两个或两个以上的定位柱。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面对本实用新型进行详细说明。

如图1-图7所示：

一种涡喷发动机机匣密封连接构造，用于径向扩压器2与燃烧室机匣1的密封连接，包括设置在燃烧室机匣1靠近径向扩压器2一端的环形弹片、设置在径向扩压器2靠近燃烧室一侧且与环形弹片过盈配合的环状密封槽21；所述环形弹片沿燃烧室机匣1轴向的截面呈波纹状。

在组装时，将设置有环形弹片的燃烧室机匣1与设置有环状密封槽21的径向扩压器2同轴，并使得环形弹片位于环状密封槽21内，由于环形弹片侧面与环状密封槽21的侧面过盈配合，环状密封槽21产生过盈量会使得环形弹片沿其径向产生压应力，在该作用力下产生环形弹片将产生弹性变形环形弹片将由径向变形至轴向伸长变形，形成多级气阻，降低气体泄漏，增强气密性，提高发动机空气压缩效率。

进一步的，环状密封槽21与环形弹片11均为圆环状。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现两者的过盈配合，使得环形弹片产生弹性变形；

如图5、图7所示，在初始状态下，所述环形弹片中波峰与波谷之间的的距离为D，环状密封槽21的宽度为d，D＞d。此时要将环形弹片装配在环状密封槽21内，环形弹片将发生弹性变形；这样有效的保证了环形弹片的侧面与环状密封槽21的侧面始终在弹性作用力的作用下保持抵接，进而形成气阻；

在一些可能的实施方式中，为了保证环形弹片11发生弹性变形后，能够沿其轴线伸长变形；避免环形弹片与环状密封槽21的底部抵接，在弹性作用力的作用下使得径向扩压器2和燃烧室机匣1分离形成间隙，达不到密封的要求；

如图3所示，所述环状密封槽21沿径向扩压器2轴向的深度为H，所述环形弹片沿径向扩压器2轴向的深度h，H＞h。

这样设置，使得环形弹片11能够沿其轴向发生变形。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现环形弹片11与环状密封槽21之间形成多个抵接面，通过多个抵接面形成多级气阻，降低气体泄漏，增强气密性，提高发动机空气压缩效率；

在所述环形弹片11中，所述波峰至少为两个，波谷至少为一个。

如图3所示，当波峰为两个，波谷为一个时将使得环形弹片11与环状密封槽21有三个抵接面，通过三个抵接面形成三级气阻，有效的提高密封性能。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现环状密封槽21的设置；

在所述径向扩压器2的外侧设置有环形抵接件22，所述环形抵接件22内侧与径向扩压器2的外侧之间形成环状密封槽21。

进一步的，如图7所示，环状密封槽21沿其轴向的截面呈U型结构，其开口设置在靠近燃烧室机匣1的一侧；

在一些可能的实施方式中，为了保证燃烧室机匣1与径向扩压器2相互靠近一端端面的相互抵接；

所述环形抵接件22靠近燃烧室机匣1的一端与径向扩压器2靠近机匣的一端在同一平面上。

在一些可能的实施方式中，所述环状密封槽21、环形弹片、环形抵接件22、径向扩压器2、燃烧室机匣1同轴设置。

在一些可能的实施方式中，为了有效的保证在装配过程中，环形弹片能够实现弹性变形；

所述环形弹片呈薄片状。

在一些可能的实施方式中，为了有效的实现径向扩压器2与燃烧室机匣1的有效锁紧；

还包括设置在径向扩压器2和燃烧室机匣1外侧且用于连接径向扩压器2和燃烧室机匣1的锁紧机构3。

优选的，锁紧机构3为多个且沿燃烧室机匣1的周向均匀设置。

在一些可能的实施方式中，为了进一步提高密封性能；

在所述环状密封槽21与环形弹片之间的间隙处填充有密封胶。

当在装配过程中，由于压紧力作用，使得密封胶流动，填满间隙，待密封胶凝固后产生全密封效果。

进一步的，本实用新型中的环形弹片11、燃烧室机匣1为一体成型，可以采用3D打印一体成型技术进行制造；

本实用新型中所有的部件均可采用3D打印技术进行制造，本实用新型将传统端面径向密封改为轴向密封，其主要采用波浪纹结构弹片进行压紧密封，将环形弹片集成在径向扩压器2的环状密封槽21内，再将径向扩压器2插入机匣U槽中，通过环状密封槽21进行压紧密封，最后通过锁紧装置沿径向圆周进行锁紧，可达到结构上密封效果。

本实用新型将传统密封垫圈结构与扩压器零部件融合成单一零部件；

本实用新型中的环状密封槽21与环形弹片11可随零部件结构形式不同，进行不同尺寸更改或调整；

本实用新型中的环形弹片11中波峰与波谷数量可随密封要求不同增加或减少；

本实用新型采用3D打印制造工艺，不限于金属材料制作和加工。

本实用新型并不局限于前述的具体实施方式。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (10)

1.一种涡喷发动机机匣密封连接构造，用于径向扩压器与燃烧室机匣的密封连接，其特征在于，包括设置在燃烧室机匣靠近径向扩压器一端的环形弹片、设置在径向扩压器靠近燃烧室一侧且与环形弹片过盈配合的环状密封槽；所述环形弹片沿燃烧室机匣轴向的截面呈波纹状。

2.根据权利要求1所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，所述环形弹片中波峰与波谷之间的距离为D，环状密封槽的宽度为d，D＞d。

3.根据权利要求2所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，所述环状密封槽沿径向扩压器轴向的深度为H，所述环形弹片沿径向扩压器轴向的深度h，H＞h。

4.根据权利要求2所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，在所述环形弹片中，所述波峰至少为两个，波谷至少为一个。

5.根据权利要求1所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，在所述径向扩压器的外侧设置有环形抵接件，所述环形抵接件内侧与径向扩压器的外侧之间形成环状密封槽。

6.根据权利要求5所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，所述环形抵接件靠近燃烧室机匣的一端与径向扩压器靠近机匣的一端在同一平面上。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，所述环状密封槽、环形弹片、环形抵接件、径向扩压器、燃烧室机匣同轴设置。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，所述环形弹片呈薄片状。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，还包括设置在径向扩压器和燃烧室机匣外侧且用于连接径向扩压器和燃烧室机匣的锁紧机构。

10.根据权利要求7所述的一种涡喷发动机机匣密封连接构造，其特征在于，在所述环状密封槽与环形弹片之间的间隙处填充有密封胶。

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