封严篦齿结构和封严结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115839262A(43)申请公布日2023.03.24(21)申请号202111098743.3(22)申请日2021.09.18(71)申请人中国航发商用航空发动机有限责任公司地址200241上海市闵行区莲花南路3998号(72)发明人黄正斌张宝岭陈亮(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100专利代理师喻学兵(51)Int.Cl.F01D11/02(2006.01)F01D25/18(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称封严篦齿结构和封严结构(57)摘要提供一种封严篦齿结构，设置于转子件上，用于阻断第一空间和第二空间，包括多个周向篦齿环和多个弧形齿，该封严篦齿结构在朝向第一空间或/和第二空间的轴向外侧面上设置该多个弧形齿，弧形齿在轴向外侧面上倾斜设置，弧形齿的齿顶沿转子的转动方向相对于齿根靠前，相邻弧形齿之间限定出槽型流道，用于抽吸位于齿顶处的气流。上述封严篦齿结构能够提高封严效果。还提供一种封严结构。CN115839262ACN115839262A权利要求书1/1页1.封严篦齿结构，设置于转子件(5)上，用于阻断第一空间(100)和第二空间(200)，包括多个周向篦齿环(50)，其特征在于，该封严篦齿结构还包括多个弧形齿(30)，该封严篦齿结构在朝向所述第一空间(100)或/和所述第二空间(200)的轴向外侧面上设置该多个所述弧形齿(30)，所述弧形齿(30)在所述轴向外侧面上倾斜设置，所述弧形齿(30)的齿顶(301)沿所述转子件(5)的转动方向相对于齿根(302)靠前，相邻所述弧形齿(30)之间限定出槽型流道(70)，用于抽吸位于所述齿顶(301)处的气流。2.如权利要求1所述的封严篦齿结构，其特征在于，所述槽型流道(70)沿所述齿顶(301)到所述齿根(302)方向呈渐缩状。3.如权利要求1所述的封严篦齿结构，其特征在于，所述齿根(302)到所述齿顶(301)的连线与所述转子件(5)相切而形成的锐角范围为20～60°。4.如权利要求1所述的封严篦齿结构，其特征在于，朝向所述第一空间(100)和所述第二空间(200)设置的弧形齿对称分布。5.如权利要求1所述的封严篦齿结构，其特征在于，所述弧形齿(300)沿轴向方向的长度为所述周向篦齿环(50)轴向厚度的2～3倍。6.一种封严结构，包括设置在静子件(6)上的封严环(61)和设置在转子件(5)上的封严篦齿结构，其特征在于，所述封严篦齿结构为上述权利要求1至5任一项所述的封严篦齿结构。7.如权利要求6所述的封严结构，其特征在于，所述封严环(61)的内表面包括易磨涂层或蜂窝结构，所述封严篦齿结构的周向篦齿环(50)垂直于所述转子件(5)的轴向方向。2CN115839262A说明书1/6页封严篦齿结构和封严结构技术领域[0001]本发明涉及航空发动机封严领域，具体涉及封严篦齿领域。背景技术[0002]随着航空事业的发展，对飞机的机动性、可靠性和经济性的要求越来越高，因此迫切需要改进航空发动机的各部件，以保证发动机高性能的要求。低油耗、高推重比、搞可靠性和耐久性是现代航空燃气涡轮发动机的发展趋势，但是发动机的内部温度和压比逐渐升高，使得内流系数的泄露日趋严重，而封严的性能直接影响到航空发动机燃油性能消耗率、飞行成本、推重比等工作性能。为了减少泄露损失，提高发动机的整体性能，在许多部位改进原有的封严装置显得尤为重要。[0003]为了确保转静子之间的气路密封，现役发动机使用最广泛的是封严篦齿结构，它是利用通道的突扩和突缩增加流阻以限制流体泄露的非接触式动封严。轴承腔滑油密封的主要功能是将发动机转子系统的轴承腔与发动机的气流环境有效的隔离，保护轴承和润滑油免受气流流路损害，防止润滑油泄露。但是，当轴承腔与轴承腔外的压差不够时，在封严处会出现逆压差，腔内滑油将从密封通道间隙泄漏而增大轴承腔外气压，也将导致空气泄露量增大而提升更高的滑油消耗，甚至高温高压气体泄漏进轴承腔而增大滑油在轴承腔内燃烧和结焦的风险。发明内容[0004]本发明的一个目的是提供一种篦齿封严结构，能够提升封严效果。[0005]为实现上述目的的封严篦齿结构设置于转子件上，用于阻断第一空间和第二空间，包括多个周向篦齿环和多个弧形齿。封严篦齿结构在朝向所述第一空间或/和所述第二空间的轴向外侧面上设置该多个弧形齿，所述弧形齿在所述轴向外侧面上倾斜设置，所述弧形齿的齿顶沿所述转子的转动方向相对于齿根靠前，相邻所述弧形齿之间限定出槽型流道，用于抽吸位于齿顶处的气流。[0006]在一个或多个实施例中，所述槽型流道沿齿顶到齿根方向呈渐缩状。[0007]在一个或多个实施例中，所述齿根相对于所述转子件的倾斜角度范围为20～60°。[