RU2745839C1 - Method of manufacturing an abradable seal - Google Patents
Method of manufacturing an abradable seal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745839C1 RU2745839C1 RU2020129293A RU2020129293A RU2745839C1 RU 2745839 C1 RU2745839 C1 RU 2745839C1 RU 2020129293 A RU2020129293 A RU 2020129293A RU 2020129293 A RU2020129293 A RU 2020129293A RU 2745839 C1 RU2745839 C1 RU 2745839C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- attachment points
- tape
- seal
- points
- honeycomb structure
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к способам изготовления уплотнений зазоров проточной части турбомашин, длительно работающих в условиях повышенных температур и высокочастотных вибраций.The invention relates to mechanical engineering, in particular to methods of manufacturing seals for clearances of the flow path of turbomachines that operate for a long time under conditions of elevated temperatures and high-frequency vibrations.
Эффективность работы турбомашин, в числе прочего зависит от задерживающего эффекта уплотнения между вращающимися лопатками и внутренней поверхностью корпуса в вентиляторе, компрессоре и турбине. Одним из основных видов подобных уплотнений являются прирабатываемые (истираемые) уплотнения, обеспечивающие высокую герметичность конструкции за счет прорезания бандажом, охватывающим внешние края лопаток турбомашины, канавок в уплотнительном материале.The efficiency of turbomachines depends, among other things, on the retarding effect of the seal between the rotating blades and the inner surface of the casing in the fan, compressor and turbine. One of the main types of such seals is wear-in (abraded) seals, which ensure high tightness of the structure due to the cutting of grooves in the sealing material by the bandage covering the outer edges of the turbomachine blades.
Прирабатываемые уплотнения являются одним из наиболее эффективных методов совершенствования аэродинамики проточной части турбины, повышающим экономичность за счет снижения утечки рабочего тела в периферийном зазоре над рабочими лопатками. На текущий момент наиболее распространенными являются уплотнения на основе металлических сотовых структур, которым в процессе изготовления придают заданную форму и методом сварки или пайки монтируют одним из оснований на подложку, получая сегменты уплотнения, в конечном итоге размещаемые в пазах на статоре турбомашины.Running-in seals are one of the most effective methods for improving the aerodynamics of the turbine flow path, increasing efficiency by reducing the leakage of the working fluid in the peripheral clearance above the rotor blades. At the moment, the most common are seals based on metal honeycomb structures, which are given a given shape during the manufacturing process and, by welding or soldering, are mounted on one of the bases on the substrate, obtaining seal segments, ultimately placed in the grooves on the stator of the turbomachine.
Эффект, достигаемый использованием таких прирабатываемых уплотнений, заключается в препятствовании перетеканию газа или пара между ступенями турбины.The effect achieved by the use of such wear-in seals is to inhibit the flow of gas or steam between the turbine stages.
На острых кромках уплотнения происходит срыв потока, который, благодаря геометрии соты разворачивается в обратную сторону и «запечатывает» пространство между лопаткой ротора и кожухом турбины, предотвращая утечки. За счет этого происходит экономия топлива и повышается эффективность работы турбомашины. Прирабатываемые уплотнения на основе сотовых структур отличаются также хорошей теплоотводящей способностью.On the sharp edges of the seal, the flow stalls, which, due to the geometry of the honeycomb, turns in the opposite direction and "seals" the space between the rotor blade and the turbine casing, preventing leaks. This saves fuel and increases the efficiency of the turbomachine. Break-in seals based on honeycomb structures also have good heat dissipation properties.
Объемные характеристики (конфигурация) сотовых структур определяются геометрией внутреннего пространства агрегата, в котором они должны использоваться. Для обеспечения необходимого геометрического соответствия, исходная сотовая структура подвергается механической обработке, приобретая требуемую форму с плоскими сечениями, ступеньками, пазами и др. В ходе обработки изделие должно сохранять целостность, чтобы в дальнейшем обеспечить необходимую герметичность конструкции.The volumetric characteristics (configuration) of honeycomb structures are determined by the geometry of the internal space of the unit in which they are to be used. To ensure the required geometric conformity, the original honeycomb structure is subjected to mechanical processing, acquiring the required shape with flat sections, steps, grooves, etc. During processing, the product must maintain its integrity in order to further ensure the necessary tightness of the structure.
Прирабатываемые уплотнения на основе сотовых структур обладают высокой пористостостью, снижающей износ лопаток турбомашины в процессе эксплуатации. Однако для эффективного функционирования такого уплотнения необходимо, чтобы при его срезании лопатками турбомашины не происходило существенной деформации формы самой соты, поскольку стабильность формы и качество ячейки напрямую влияют на эффективность работы и прирост КПД турбомашины. Таким образом, существует проблема одновременного обеспечения высокой прирабатываемости и низкой деформированности остаточного уплотнения.Run-in seals based on honeycomb structures have high porosity, which reduces wear of the turbomachine blades during operation. However, for the effective functioning of such a seal, it is necessary that no significant deformation of the shape of the honeycomb itself occurs when it is cut off by the blades of the turbomachine, since the shape stability and quality of the cell directly affect the efficiency of the operation and the increase in the efficiency of the turbomachine. Thus, there is a problem of simultaneously ensuring high running-in and low deformation of the residual seal.
Прочностные характеристики уплотнения во многом зависят от способа его изготовления. На данный момент широко распространены уплотнения на основе сварных сотовых структур, представляющих собой совокупность гофрированных лент, соединенных в сотовую структуру при помощи точечной лазерной, контактной или контактно-конденсаторной сварки, пайки, или объединением указанных методов. В отличие от других способов изготовления прирабатываемых уплотнений (например, склеиванием, гибкой или спеканием) технология изготовления на основе сварных сотовых структур позволяет достичь максимальной простоты конструкции, низкой стоимости, малого времени и высокой технологичности получения уплотнения, а также дает возможность проводить предварительную эрозионную или механическую обработку структуры.The strength characteristics of the seal largely depend on the method of its manufacture. At the moment, seals based on welded honeycomb structures are widespread, which are a set of corrugated tapes connected into a honeycomb structure using laser spot, contact or contact-capacitor welding, soldering, or by combining these methods. Unlike other methods of manufacturing run-in seals (for example, by gluing, flexible or sintering), the manufacturing technology based on welded honeycomb structures allows to achieve maximum simplicity of design, low cost, short time and high manufacturability of obtaining a seal, and also makes it possible to carry out preliminary erosion or mechanical processing the structure.
В промышленном производстве уплотнений на основе сварных сотовых структур обычно применяют одноточечное (см., например, Иванов В.В., Тагильцев С.В. Сравнительный анализ технологий изготовления сотовых уплотнений // Газотурбинные технологии. 2019. №6. С. 26-29) либо двухточечное, как это описано, например, в заявке CN 109204845, сварное соединение, когда каждые соприкасающиеся грани сот скрепляют либо в одной лежащей в плоскости симметрии сотовой структуры точке, либо в двух равноудаленных от плоскости симметрии сотовой структуры точках. При небольшой высоте сотовой структуры, сравнимой с геометрическими размерами соты и расстояниями между точками крепления, этого бывает достаточно. По мере увеличения высоты сотовой структуры такой подход перестает себя оправдывать, поскольку при приработке уплотнения или в процессе механической обработки для придания изделию необходимой геометрической формы срез может оказаться на значительном удалении от точек крепления, что неизбежно приведет к деформации соты - сминанию и разрыву ее краев и, соответственно, ухудшению целостности изделия.In the industrial production of seals based on welded honeycomb structures, one-point is usually used (see, for example, Ivanov V.V., Tagiltsev S.V. Comparative analysis of technologies for manufacturing honeycomb seals // Gas Turbine Technologies. 2019. No. 6. P. 26-29 ) or a two-point, as described, for example, in the application CN 109204845, a welded joint, when each contacting edges of the honeycomb are fastened either at one point lying in the plane of symmetry of the honeycomb structure, or at two points equidistant from the plane of symmetry of the honeycomb structure. With a small height of the honeycomb structure, comparable to the geometric dimensions of the honeycomb and the distance between the attachment points, this is enough. As the height of the honeycomb structure increases, this approach ceases to justify itself, since during the running-in of the seal or in the process of machining to give the product the required geometric shape, the cut may be at a considerable distance from the attachment points, which will inevitably lead to deformation of the honeycomb - creasing and tearing of its edges and , respectively, the deterioration of the integrity of the product.
В качестве прототипа выбрана заявка на патент GB 2502309, где описан способ изготовления прирабатываемого уплотнения, в котором осуществляют регулярную гофрировку лент исходного материала таким образом, чтобы при наложении друг на друга соседних лент образовывались соты. Достоинством способа является возможность создавать уплотнения с различной формой соты, в частности, гексагональной, прямоугольной, квадратной и даже «синусоидальной». В частном случае реализации способа предусмотрено скрепление соприкасающихся поверхностей с помощью точечной сварки или пайки.Patent application GB 2502309 is chosen as a prototype, which describes a method of manufacturing a running-in seal, in which the strips of the starting material are regularly corrugated so that when adjacent strips are superimposed on each other, honeycombs are formed. The advantage of the method is the ability to create seals with different honeycomb shapes, in particular, hexagonal, rectangular, square and even "sinusoidal". In the particular case of the implementation of the method, the bonding of the contacting surfaces by means of spot welding or soldering is provided.
Недостатком способа, как и многих других известных из уровня техники способов, посвященных созданию прирабатываемых уплотнений на основе сотовых структур, является отсутствие должного внимания к проблеме деформируемости уплотнения как в процессе его предварительной механической обработки для приведения формы сотовой структуры в соответствие с геометрией внутреннего пространства агрегата, так и непосредственно в процессе ее использования в виде сегмента.The disadvantage of this method, like many other methods known from the prior art, devoted to the creation of run-in seals based on honeycomb structures, is the lack of due attention to the problem of deformability of the seal as in the process of its preliminary machining to bring the shape of the honeycomb structure in accordance with the geometry of the internal space of the unit, and directly in the process of its use in the form of a segment.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является снижение деформируемости прирабатываемого уплотнения и обеспечение высокой целостности готового изделия при сохранении высокой технологичности изготовления и высокой прирабатываемости.The problem to be solved by the present invention is to reduce the deformability of the running-in seal and ensure high integrity of the finished product while maintaining high manufacturability and high running-in ability.
Положительный эффект изобретения достигается тем, что для создания прирабатываемого уплотнения гофрированные ленты последовательно накладывают друг на друга и скрепляют на соприкасающихся участках с образованием сотовой структуры.The positive effect of the invention is achieved by the fact that in order to create a running-in seal, the corrugated tapes are successively superimposed on each other and fastened in contacting areas to form a honeycomb structure.
Новым в случае реализации изобретения по п. 1 формулы является то, что если одну ленту прикрепляют в n разнесенных на расстояние D точках в пределах высоты ленты Н, то следующую ленту прикрепляют в m разнесенных на расстояние D точках в пределах высоты ленты Н, где либо m=n, либо m=n±1, при этом m, n≥1, так, чтобы n точек крепления в одной ленте были смещены по высоте ленты относительно ближайших к ним точек из m точек крепления в следующей ленте на D/2, и, повторяя такой вариант крепления соседних лент до достижения нужного размера сотовой структуры, формируют распределенный в шахматном порядке в объеме прирабатываемого уплотнения массив точек крепления.New in the case of implementation of the invention according to claim 1 of the formula is that if one tape is attached at n points spaced by a distance D within the height of the tape H, then the next tape is attached at m points spaced apart by a distance D within the height of the tape H, where either m = n, or m = n ± 1, with m, n≥1, so that n attachment points in one tape are displaced along the belt height relative to the points nearest to them from m attachment points in the next tape on D / 2, and, repeating this variant of fastening adjacent strips until the desired size of the honeycomb structure is reached, an array of attachment points is formed in a staggered manner in the volume of the running-in seal.
Новым в частном случае реализации изобретения по п. 2 формулы является то, что при m=n±1 ленты скрепляют таким образом, чтобы средняя из m точек крепления, если m - нечетное число, либо средняя из n точек крепления, если n - нечетное число, располагалась на оси симметрии ленты.New in the particular case of the implementation of the invention according to
Новым в частном случае реализации изобретения по п. 3 формулы является то, что при m=n ленты скрепляют таким образом, чтобы из m точек крепления ближайшая к оси симметрии ленты точка располагалась на таком же от оси симметрии ленты расстоянии, что и ближайшая к оси симметрии ленты точка из n точек крепления, но по другую сторону от нее.New in the particular case of the implementation of the invention according to claim 3 of the formula is that with m = n the tapes are fastened in such a way that of the m attachment points the point closest to the axis of symmetry of the tape is located at the same distance from the axis of symmetry of the tape as the one closest to the axis symmetry of the tape is a point of n attachment points, but on the other side of it.
Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.
На фиг. 1 проиллюстрированы вариант осуществления изобретения по п. 1 формулы (вверху) и частные случаи его осуществления (внизу) по п. 2 (слева) и п. 3 (справа) формулы для случая уплотнения с гексагональной формой соты.FIG. 1 illustrates an embodiment of the invention according to claim 1 (above) and particular cases of its implementation (below) according to claim 2 (left) and claim 3 (right) of the formula for the case of a seal with a hexagonal honeycomb shape.
На фиг. 2 проиллюстрированы примеры осуществления изобретения для случаев, когда радиус точки крепления сравним с расстоянием D между точками крепления.FIG. 2 illustrates exemplary embodiments of the invention for cases where the radius of the attachment point is comparable to the distance D between the attachment points.
Данные чертежи поясняют изобретение, но не ограничивают его.These drawings illustrate the invention, but do not limit it.
Изобретение по независимому пункту 1 формулы осуществляют следующим образом.The invention according to independent claim 1 of the formula is carried out as follows.
Для изготовления прирабатываемого уплотнения ленты исходного материала нужной длины, предварительно гофрированные регулярным образом, чтобы форма гофры соответствовала половине соты и чтобы при наложении друг на друга соседних лент образовывались соты нужной конфигурации, последовательно прикрепляют друг к другу соприкасающимися участками до образования сотовой структуры прирабатываемого уплотнения нужного размера. Крепление осуществляют не по всей площади соприкасающихся участков лент, а точечно, причем если одну ленту прикрепляют в n разнесенных на расстояние D точках в пределах высоты ленты Н, то следующую ленту прикрепляют в m разнесенных на расстояние D точках в пределах высоты ленты Н, где либо m=n, либо m=n±1, при этом m, n>1, так, чтобы n точек крепления в одной ленте были смещены по высоте ленты относительно ближайших к ним точек из m точек крепления в следующей ленте на D/2. Затем следующую ленту, точно так же как и первую, прикрепляют ко второй ленте в и разнесенных на расстояние D точках с аналогичным расположением по высоте точек крепления, а следующую после нее ленту, точно так же как и вторую, прикрепляют в m разнесенных на расстояние D точках со смещением точек крепления относительно предыдущей ленты по высоте на D/2 с аналогичным второй ленте расположением по высоте точек крепления. Повторяя такой вариант крепления соседних лент до достижения нужного размера сотовой структуры, формируют распределенный в шахматном порядке в объеме прирабатываемого уплотнения массив точек крепления.To make a running-in seal, the strips of the starting material of the required length, pre-corrugated in a regular manner so that the corrugation shape corresponds to half of the honeycomb and so that when adjacent strips are superimposed on each other, honeycombs of the desired configuration are formed, they are sequentially attached to each other with contacting areas until the honeycomb structure of the burn-in seal of the required size is formed ... Fastening is carried out not over the entire area of the contacting sections of the tapes, but pointwise, and if one tape is attached at n points spaced apart by a distance D within the height of the tape H, then the next tape is attached at m points spaced apart by a distance D within the height of the tape H, where either m = n, or m = n ± 1, with m, n> 1, so that the n attachment points in one tape are offset along the belt height relative to the points closest to them from m attachment points in the next tape on D / 2. Then the next tape, just like the first one, is attached to the second tape at and spaced by a distance D points with the same location along the height of the attachment points, and the next tape after it, just like the second, is attached at m spaced at a distance D points with an offset of the attachment points relative to the previous tape in height at D / 2 with a similar second tape in the height of the attachment points. Repeating this variant of fastening adjacent strips until the desired size of the honeycomb structure is reached, an array of attachment points is formed in a checkerboard pattern in the volume of the running-in seal.
На фиг. 1 сверху проиллюстрирован вариант осуществления способа по п. 1 формулы при n=2, m=3 для случая уплотнения с гексагональной формой соты. Здесь кружочками обозначены точки крепления в первой ленте, звездочками - точки крепления во второй ленте. Из рисунка видно, что, в отличие от распространенных случаев одно- либо двухточечного крепления, в которых точки крепления не смещены по высоте друг относительно друга и в которых срез сотовой структуры при приработке в зависимости от глубины среза может оставить в объеме уплотнения либо 50% точек крепления, либо не оставить точек крепления вообще, в случае реализации предложенного способа практически при любой глубине среза в объеме уплотнения останется достаточное количество точек крепления, чтобы удерживать сотовую структуру в недеформируемом состоянии, причем половина ближайших к срезу точек крепления будет расположена в непосредственной близости от него.FIG. 1 above illustrates an embodiment of the method according to claim 1 of the formula with n = 2, m = 3 for the case of a seal with a hexagonal honeycomb shape. Here, the circles indicate the attachment points in the first tape, the asterisks - the attachment points in the second tape. The figure shows that, in contrast to the common cases of one- or two-point attachment, in which the attachment points are not displaced in height relative to each other and in which a cut of the honeycomb structure during running-in, depending on the cut depth, can leave either 50% of the points in the compaction volume attachment points, or leave no attachment points at all, if the proposed method is implemented at almost any cut depth, a sufficient number of attachment points will remain in the seal volume to keep the honeycomb structure in a non-deformable state, and half of the attachment points closest to the cut will be located in the immediate vicinity of it ...
При монтаже сотовой структуры на подложку для использования ее в качестве сегмента прирабатываемого уплотнения места скрепления с подложкой создают дополнительные точки скрепления сотовой структуры. Поэтому при производстве сотовой структуры, если известно, какое из ее оснований подлежит закреплению на подложке, можно сдвигать массив точек крепления вверх относительно данного основания.When the honeycomb structure is mounted on the substrate for use as a segment of the burn-in seal, the bonding points with the substrate create additional bonding points of the honeycomb structure. Therefore, during the production of the honeycomb structure, if it is known which of its bases is to be fixed on the substrate, it is possible to move the array of attachment points upward relative to this base.
Но чаще всего производители уплотнения такой априорной информации не имеют. В таком случае предпочтительно наиболее равномерное распределение точек крепления по объему прирабатываемого уплотнения. Два возможных варианта такого крепления описаны в частных случаях реализации способа по п. 2 и п. 3 формулы.But most often seal manufacturers do not have such a priori information. In this case, the most uniform distribution of the attachment points over the volume of the running-in seal is preferable. Two possible options for such an attachment are described in particular cases of the implementation of the method according to
В соответствии с п. 2 формулы при m-n±1 ленты скрепляют таким образом, чтобы средняя из m точек крепления, если m - нечетное число, либо средняя из n точек крепления, если n - нечетное число, располагалась на оси симметрии ленты. То есть если число точек крепления по высоте ленты нечетное, то средняя из точек крепления обязательно находится на оси симметрии ленты.In accordance with
Такой вариант расположения точек крепления в объеме прирабатываемого уплотнения приведен на фиг. 1 снизу слева. Здесь n=2, m=3, и средняя из m точек лежит на оси симметрии второй по порядку крепления ленты.Such a variant of the location of the attachment points in the volume of the running-in seal is shown in Fig. 1 bottom left. Here n = 2, m = 3, and the average of the m points lies on the axis of symmetry of the second in the order of fixing the tape.
В соответствии с п. 3 формулы при m=n ленты скрепляют таким образом, чтобы из m точек крепления ближайшая к оси симметрии ленты точка располагалась на таком же от оси симметрии ленты расстоянии, что и ближайшая к оси симметрии ленты точка из n точек крепления, но по другую сторону от нее. То есть если число точек крепления в соседних лентах одинаково, то ближайшие к оси симметрии ленты точки крепления в соседних лентах равноудалены от нее.In accordance with clause 3 of the formula for m = n, the tapes are fastened in such a way that of the m attachment points, the point closest to the axis of symmetry of the tape is located at the same distance from the axis of symmetry of the tape as the point of n points of attachment closest to the axis of symmetry of the tape, but on the other side of her. That is, if the number of attachment points in adjacent tapes is the same, then the attachment points closest to the axis of symmetry of the tape in adjacent tapes are equidistant from it.
Такой вариант расположения точек крепления в объеме прирабатываемого уплотнения приведен на фиг. 1 снизу справа. Здесь m=n-2, и ближайшие к оси симметрии точки крепления в первой и второй ленте расположены по разные стороны от оси симметрии и при этом равноудалены от нее.Such a variant of the location of the attachment points in the volume of the running-in seal is shown in Fig. 1 bottom right. Here m = n-2, and the attachment points closest to the axis of symmetry in the first and second strips are located on opposite sides of the axis of symmetry and are equidistant from it.
Не исключено также применение предложенного способа и для случаев, когда радиус точки крепления сравним с расстоянием D между точками крепления. На практике такие случаи встречаются, когда осуществляют, например, так называемые «рядное» сварное соединение (см. Фиг. 2, слева) или сварное соединение «с перекрытием» (см. Фиг. 2, справа).It is also possible that the proposed method can be used for cases where the radius of the attachment point is comparable to the distance D between the attachment points. In practice, such cases occur when, for example, a so-called "in-line" welded joint (see Fig. 2, left) or a "overlapped" welded joint (see Fig. 2, right) is carried out.
Таким образом, за счет создания в объеме прирабатываемого уплотнения равномерно распределенного массива точек крепления предложенный способ позволяет, не ухудшая характеристик прирабатываемости, поскольку механическую прочность сотовой структуры в целом не увеличивается, снизить деформируемость уплотнения и обеспечить высокую целостность готового изделия.Thus, due to the creation of a uniformly distributed array of attachment points in the volume of the running-in seal, the proposed method allows, without deteriorating the running-in characteristics, since the mechanical strength of the honeycomb structure as a whole does not increase, to reduce the deformability of the seal and ensure high integrity of the finished product.
При этом, формирование распределенного массива точек крепления в объеме прирабатываемого уплотнения технологически достигается однократным смещением каретки сварочного аппарата относительно ленты для каждого следующего слоя на одну и ту же величину. Таким образом, не происходит снижения скорости сварки и не увеличиваются затраты на изготовление сотовой структуры, то есть не ухудшаются производительность и технологичность изготовления уплотнения.At the same time, the formation of a distributed array of attachment points in the volume of a running-in seal is technologically achieved by a single displacement of the carriage of the welding machine relative to the tape for each next layer by the same amount. Thus, the welding speed does not decrease and the costs for manufacturing the honeycomb structure do not increase, that is, the productivity and manufacturability of the seal manufacturing does not deteriorate.
Не исключено также применение предложенного способа и для случаев, когда радиус точки крепления сравним с расстоянием D между точками крепления. На практике такие случаи встречаются, когда осуществляют, например, так называемые «рядное» сварное соединение (см. Фиг. 2, слева) или сварное соединение «с перекрытием» (см. Фиг. 2, справа).It is also possible that the proposed method can be used for cases where the radius of the attachment point is comparable to the distance D between the attachment points. In practice, such cases occur when, for example, a so-called "in-line" welded joint (see Fig. 2, left) or a "overlapped" welded joint (see Fig. 2, right) is carried out.
Вариант реализации способа по независимому п. 4 формулы относится к случаю, когда заранее известна конфигурации срезов, формирующих из исходной сотовой структуры разноуровневую структуру, известно, какое из оснований сотовой структуры подлежит закреплению на подложке, и когда уже на этапе производства обрезают сотовую структуру под данную известную конфигурацию внутреннего пространства агрегата.A variant of the method implementation according to independent claim 4 of the formula refers to the case when the configuration of the cuts that form a multilevel structure from the initial honeycomb structure is known in advance, it is known which of the bases of the honeycomb structure is to be fixed on the substrate, and when already at the production stage the honeycomb structure is cut for this known configuration of the internal space of the unit.
Способ в соответствии п. 4 формулы (см. фиг. 3) осуществляют следующим образом.The method in accordance with claim 4 of the formula (see Fig. 3) is carried out as follows.
Для изготовления прирабатываемого уплотнения ленты исходного материала нужной длины, предварительно гофрированные регулярным образом, чтобы форма гофры соответствовала половине соты и чтобы при наложении друг на друга соседних лент образовывались соты нужной конфигурации, последовательно прикрепляют друг к другу соприкасающимися участками до образования сотовой структуры прирабатываемого уплотнения нужного размера. При этом для каждого m-го среза соприкасающиеся участки лент последовательно скрепляют на глубину Lm каждого m-го среза таким образом, чтобы центры точек крепления лежали с отступом на величину радиуса точки крепления непосредственно под плоскостью, проведенной параллельно плоскости подлежащего закреплению на подложке основания сотовой структуры через ближайшую к основанию сотовой структуры точку m-го среза с высотой hm.To make a running-in seal, the strips of the starting material of the required length, pre-corrugated in a regular manner so that the corrugation shape corresponds to half of the honeycomb and so that when adjacent strips are superimposed on each other, honeycombs of the desired configuration are formed, they are sequentially attached to each other with contacting sections until the honeycomb structure of the burn-in seal of the required size is formed ... In this case, for each m-th cut, the contacting sections of the tapes are sequentially fastened to a depth L m of each m-th cut so that the centers of the attachment points lie indented by the radius of the attachment point directly under the plane parallel to the plane of the honeycomb base to be fixed on the substrate structures through the point of the m-th cut closest to the base of the honeycomb structure with a height h m .
Таким образом, конфигурация точек крепления определяется требуемой конфигурацией готового изделия.Thus, the configuration of the attachment points is determined by the desired configuration of the finished product.
В частном случае реализации способа по п. 5 формулы, в случае если hm-hm-1>Н/2, т.е. когда расстояние между плоскостями, в которых расположены точки крепления у соседних m-го и (m-1)-го срезов превышает половину высоты сотовой структуры, соприкасающиеся участки лент последовательно скрепляют дополнительными точками крепления, располагаемыми между точками крепления m-го и (m-1)-го срезов, по меньшей мере на глубину m-го среза на уровне расположения дополнительных точек крепления. Это позволяет дополнительно укрепить сотовую структуру в окрестности линии среза, что особенной существенно на тех участках среза, где он более пологий. Если же расстояние между плоскостями, в которых расположены точки крепления у соседних m-го и (m-1)-го срезов настолько велико, что существует угроза чрезмерного снижения механической прочности изделия, может быть осуществлено дополнительное крепление и на всю глубину сотовой структуры.In the particular case of the implementation of the method according to claim 5 of the formula, if h m -h m-1 > H / 2, i.e. when the distance between the planes in which the attachment points are located at adjacent m-th and (m-1) -th cuts exceeds half the height of the honeycomb structure, the contacting sections of the tapes are sequentially fastened with additional attachment points located between the attachment points of the m-th and (m- 1) th cuts, at least to the depth of the m-th cut at the level of the location of additional attachment points. This makes it possible to additionally strengthen the honeycomb structure in the vicinity of the cut line, which is especially important in those sections of the cut where it is flatter. If the distance between the planes in which the attachment points are located at the adjacent m-th and (m-1) th cuts is so great that there is a threat of an excessive decrease in the mechanical strength of the product, additional attachment can be carried out to the entire depth of the honeycomb structure.
Когда срез обладает большой крутизной и угол его наклона приближается к 90°, достаточно расположить дополнительные точки крепления на равном расстояния между точками крепления m-го и (m-1)-го срезов, что и предлагается осуществлять в частном случае реализации способа по п. 6 формулы.When the cut has a large steepness and its angle of inclination approaches 90 °, it is enough to arrange additional attachment points at an equal distance between the attachment points of the m-th and (m-1) th cuts, which is proposed to be carried out in the particular case of the implementation of the method according to p. 6 formulas.
На фиг. 3 проиллюстрирован вариант осуществления изобретения п. 5 формулы для случая уплотнения с гексагональной формой соты. Здесь слева приведен вид сотовой структуры с выполненными срезами, на котором кружочками обозначены точки крепления, а справа схематично представлен вид сотовой структуры с выполненными срезами с разворотом на 90° по горизонтали, где квадратами обозначены уходящие внутрь сотовой структуры ряды точек крепления. Видно, что в соответствии с п. 4 формулы в сотовой структуре осуществлено скрепление на глубину L1 у 1-го среза, L2 у 2-го среза и в соответствии с п. 5 формулы осуществлено дополнительное скрепление на глубину Lдоп у 2-го среза, в котором точки крепления расположены между точками крепления 1-го и 2-го срезов.FIG. 3 illustrates an embodiment of the invention of claim 5 for the case of a seal with a hexagonal honeycomb shape. Here on the left is a view of a honeycomb structure with cut-off points, on which circles indicate attachment points, and on the right, a view of a honeycomb structure with cut-out cuts rotated by 90 ° horizontally is shown, where squares indicate rows of attachment points extending into the honeycomb structure. It is seen that in accordance with n. 4 of the formula in a cellular structure to a depth of bonding effected L 1 from the 1st slice, L 2 in the 2nd cut, and in accordance with n. 5 of formula effected additional bond L for additional depth y 2- th cut, in which the attachment points are located between the attachment points of the 1st and 2nd cuts.
Таким образом, варианты осуществления способа в соответствии с п. 4, п. 5 и п. 6 формулы позволяют заранее сделать срез (срезы) таким образом, чтобы точки крепления располагались максимально близко от него (от них) и сохранили готовое изделие в недеформированном состоянии. То есть также позволяют, не увеличивая механическую сотовой структуры в целом, снизить деформируемость уплотнения и обеспечить высокую целостность готового изделия. Технологичность изготовления при этом также не ухудшается, поскольку в данном случае количество точек крепления при изготовлении уплотнения минимизировано.Thus, embodiments of the method in accordance with clause 4, clause 5 and clause 6 of the formula allow you to make a cut (cuts) in advance in such a way that the attachment points are located as close as possible to it (from them) and keep the finished product in an undeformed state ... That is, it is also possible, without increasing the mechanical honeycomb structure as a whole, to reduce the deformability of the seal and to ensure high integrity of the finished product. This also does not impair manufacturability, since in this case the number of attachment points in the manufacture of the seal is minimized.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129293A RU2745839C9 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Method of manufacturing an abradable seal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020129293A RU2745839C9 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Method of manufacturing an abradable seal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2745839C1 true RU2745839C1 (en) | 2021-04-01 |
| RU2745839C9 RU2745839C9 (en) | 2021-04-14 |
Family
ID=75353196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020129293A RU2745839C9 (en) | 2020-09-03 | 2020-09-03 | Method of manufacturing an abradable seal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2745839C9 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628925A (en) * | 1994-03-31 | 1997-05-13 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a coated, monolithic metal support |
| WO2004071740A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Crosstie Technologies, Inc. | Elastomeric structural elements |
| RU2429106C2 (en) * | 2009-11-09 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Вакууммаш" | Run-in packing of turbine |
| GB2502309A (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-27 | Rolls Royce Plc | A honeycomb seal a method of manufacturing a honeycomb seal |
| CN109204845A (en) * | 2017-12-18 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | A kind of manufacturing method of metal soundwich |
-
2020
- 2020-09-03 RU RU2020129293A patent/RU2745839C9/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5628925A (en) * | 1994-03-31 | 1997-05-13 | Degussa Aktiengesellschaft | Process for manufacturing a coated, monolithic metal support |
| WO2004071740A1 (en) * | 2003-02-05 | 2004-08-26 | Crosstie Technologies, Inc. | Elastomeric structural elements |
| RU2429106C2 (en) * | 2009-11-09 | 2011-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Вакууммаш" | Run-in packing of turbine |
| GB2502309A (en) * | 2012-05-23 | 2013-11-27 | Rolls Royce Plc | A honeycomb seal a method of manufacturing a honeycomb seal |
| CN109204845A (en) * | 2017-12-18 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | A kind of manufacturing method of metal soundwich |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2745839C9 (en) | 2021-04-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7819625B2 (en) | Abradable CMC stacked laminate ring segment for a gas turbine | |
| EP1985808B1 (en) | A method of forming an abradable sealing | |
| EP1985807B1 (en) | Seal for a gas turbine and corresponding manufacturing method | |
| US6350102B1 (en) | Shroud leakage flow discouragers | |
| JP5314851B2 (en) | Rotor blade for the second phase of the compressor | |
| US10480340B2 (en) | Sealing element for a turbo-machine, turbo-machine comprising a sealing element and method for manufacturing a sealing element | |
| US20080080972A1 (en) | Stationary-rotating assemblies having surface features for enhanced containment of fluid flow, and related processes | |
| US3529905A (en) | Cellular metal and seal | |
| CA2705622C (en) | Rotor casing treatment with recessed baffles | |
| JP6184173B2 (en) | gas turbine | |
| EP2859976A1 (en) | Machining tool and method for abradable coating pattern | |
| US11428110B2 (en) | Labyrinth seal abradable structure, notably for aircraft turbine | |
| JPH023008B2 (en) | ||
| US20100259013A1 (en) | Abradable labyrinth seal for a fluid-flow machine | |
| US20080050233A1 (en) | Turbo Machine | |
| US20130336799A1 (en) | Compressor blade | |
| JP3710480B2 (en) | Rotating sealing element for rotating machinery | |
| KR102318300B1 (en) | Method of manufacturing a component of a turbomachine, component of a turbomachine and turbomachine | |
| RU2745839C1 (en) | Method of manufacturing an abradable seal | |
| WO2015041787A1 (en) | Turbine blade with airfoil tip having cutting tips | |
| RU2795531C2 (en) | Method for manufacturing a run-in seal | |
| CN109153090B (en) | Method for producing a honeycomb structure | |
| US10006296B2 (en) | Shroud for pre-twisted airfoils | |
| GB2502309A (en) | A honeycomb seal a method of manufacturing a honeycomb seal | |
| RU2778413C2 (en) | Abridable element of a labirinth seal, particularly for aviation turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TH4A | Reissue of patent specification |