一种航空发动机轴承腔篦齿封严结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115030821A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202110233800.8(22)申请日2021.03.03(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)发明人杨璐瑜丁飞吴明峰(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100专利代理师俞莹琛(51)Int.Cl.F02C7/28(2006.01)F01D11/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种航空发动机轴承腔篦齿封严结构(57)摘要一种用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，轴承腔设置在主轴与机匣之间，由轴承内环、轴承、轴承外环、收油环及所述篦齿封严结构形成，篦齿封严结构沿轴向设置于所述轴承腔的两侧，篦齿封严结构具有绕同一轴线且相对转动的封严静子和封严转子，封严静子套设于封严转子外侧，所述封严静子的内侧设有封严保护层，所述封严转子的外侧设有若干封严篦齿，所述封严保护层表面设有至少一个凹槽，所述凹槽的深度小于所述封严保护层表面的厚度。CN115030821ACN115030821A权利要求书1/1页1.一种用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，所述轴承腔设置在所述航空发动机的主轴与机匣之间，所述篦齿封严结构沿轴向设置于所述轴承腔的两侧以对所述轴承腔进行封严，其特征在于：所述篦齿封严结构具有绕同一轴线且相对转动的封严静子和封严转子，所述封严静子套设于所述封严转子的径向外侧，所述封严静子的内侧设有封严保护层，所述封严转子的外侧设有若干封严篦齿，所述封严保护层表面在与相邻两个所述封严篦齿所形成的间隔相对应的至少一个位置设有凹槽，所述凹槽的深度小于所述封严保护层的厚度。2.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽的宽度小于相邻两个所述封严篦齿所形成的间隔。3.如权利要求2所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽包括第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和所述第二凹槽分别沿轴向设置于所述篦齿封严结构的两端。4.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽沿所述封严保护层表面周向间断和/或连续分布。5.如权利要求4所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽沿90度间断分布成四段，每段所述凹槽的周向角度为50度至70度之间。6.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽沿轴承腔轴向的截面形状为半圆形。7.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽沿轴承腔轴向的截面形状为矩形。8.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述封严保护层为蜂窝结构或易磨涂层。9.如权利要求1所述的用于航空发动机轴承腔的篦齿封严结构，其特征在于，所述封严篦齿从篦齿根部到顶部，截面面积逐渐减小，封严篦齿的顶部宽度接近为0。10.一种航空发动机，所述航空发动机包括压气机、燃烧室和涡轮，所述压气机和/或所述涡轮包括若干轴承腔，其特征在于，至少一个所述轴承腔具有如权利要求1‑9中任一项所述的篦齿封严结构。2CN115030821A说明书1/6页一种航空发动机轴承腔篦齿封严结构技术领域[0001]本发明属于航空发动机领域，具体涉及一种用于轴承腔的篦齿封严结构及航空发动机。背景技术[0002]在航空发动机等旋转机械中，轴承腔主轴旋转件和静止衬套、轴承腔机匣之间的气体泄漏会导致发动机整体推动效率下降、滑油消耗量增大。对于航空发动机来说，提高该区域的封严能力，增大密封段前后压差同时减少从密封段进入轴承腔的高温外围气体，能够减小轴承腔热负荷和减少滑油消耗，封严能力直接影响着发动机的耗油率、推进效率等性能参数，因此，尽可能保证良好的封严效果十分必要。[0003]篦齿封严结构作为航空发动机最常见的封严结构形式，在发动机各个部件中得到广泛的应用，篦齿封严依靠高压区来的气流经过几道篦齿和平面蜂窝结构形成的狭窄缝隙及两个篦齿之间的空腔来实现降压，从而减少泄漏。当气流流经第一道篦齿缝隙时，流速增快，压力减小；流至两篦齿之间的空腔时，气体膨胀，产生紊流使得气流能量损失，气流的压力和速度均会下降。如此，在经过几道篦齿后，篦齿前后的压差减小，流过篦齿缝隙的气流量也就减小，从而减小整体的泄漏量。[0004]然而现有技术的篦齿封严结构在轴承腔的实际应用中，效果并不理想。尤其是在航空发动机处于低状态时，通常会引发以下问题：[0005]1.由于轴承腔内部的压力高于周围腔室的压力，将会导致轴承腔内的气体或滑油出现泄漏，影响轴承腔与外部其他腔室之间的气体温度，增加引气负荷，影响航空发动机性能。