引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112065511A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010895490.1(22)申请日2020.08.31(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市秦淮区御道街29号(72)发明人陈远翔张勃王治国吉洪湖(74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人张明浩(51)Int.Cl.F01D11/02(2006.01)F01D11/06(2006.01)F01D11/08(2006.01)F01D11/10(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构(57)摘要本发明公开了引射式蜂窝衬套‑篦齿封严结构，包括转轴和蜂窝衬套，蜂窝衬套同轴套设在转轴上，且与转轴之间具有气流通道，转轴上设置有多个轴向间隔式排列的环形封严篦齿，蜂窝衬套的外侧面开设有轴向的引射流道，引射流道前端从封严入口处引入高压气体，与齿尖对应的蜂窝腔的蜂窝基底面开通引射孔，引射孔与引射流道连通，高压气体从引射流道注入蜂窝腔，在蜂窝腔内形成高压区，压制齿尖射流在该蜂窝格内偏转绕流。本发明通过引射式的气流辅助系统，改善蜂窝‑篦齿封严的流动结构，达到降低流体泄漏量的目的。CN112065511ACN112065511A权利要求书1/1页1.引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，包括转轴(1)和蜂窝衬套(2)，所述的蜂窝衬套(2)同轴套设在转轴(1)上，且与转轴(1)之间具有气流通道(4)，封严入口的高压气体能进入并沿着气流通道(4)轴向流向封严出口，所述的蜂窝衬套(2)的内环面由多个蜂窝腔(2a)构成，转轴(1)上设置有多个轴向间隔式排列的环形封严篦齿(3)，所述的封严篦齿(3)的齿尖(31)外凸伸入气流通道(4)中，靠近但不接触蜂窝衬套(2)内环面，其特征是：蜂窝衬套(2)的外侧面开设有轴向的引射流道(5)，所述的引射流道(5)前端从封严入口处引入高压气体，与齿尖(31)对应的蜂窝腔(2a)的蜂窝基底面开通引射孔(51)，所述的引射孔(51)与引射流道(5)连通，高压气体从引射流道(5)注入蜂窝腔(2a)，在蜂窝腔(2a)内形成高压区，压制齿尖射流在该蜂窝格内偏转绕流。2.根据权利要求1所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的引射流道(5)在引射孔(51)对应处通过设置缩颈区(52)，减小引射流道(5)的流道横截面大小，从而改变注入蜂窝腔(2a)的高压气体的压力，使蜂窝腔(2a)内形成的高压区仅略高于齿尖射流在该蜂窝格内偏转绕流的冲击力。3.根据权利要求2所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：不同缩颈区(52)的横截面积沿轴向方向依次缩小，不同引射孔(51)的孔径沿轴向方向依次缩小。4.根据权利要求3所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的引射孔(51)位于蜂窝基底面的一端设置为圆角过度。5.根据权利要求4所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的引射孔(51)位于蜂窝基底面的一端加装倾斜弹片(21)，所述的倾斜弹片(21)一端固定在蜂窝基底面上，另一端为自由端，倾斜弹片(21)向引射孔(51)轴心所在直线方向倾斜，引射孔(51)喷出的气流冲击倾斜弹片(21)，使倾斜弹片(21)震动。6.根据权利要求5所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：每个引射孔(51)安装有两片倾斜弹片(21)，这两片倾斜弹片(21)对称地位于引射孔(51)两侧，两片倾斜弹片(21)的自由端相互靠近但不接触。7.根据权利要求6所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的齿尖(31)前后两侧各加装有柔性的梯形弹片(32)，所述的梯形弹片(32)的形状与该处齿尖(31)对应的蜂窝格壁面的开口形状相适应。8.根据权利要求7所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的梯形弹片(32)与齿尖(31)通过焊接固定连接。9.根据权利要求8所述的引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构，其特征是：所述的缩颈区(52)长度等于对应的蜂窝腔(2a)的直径。2CN112065511A说明书1/4页引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构技术领域[0001]本发明涉及航空发动机的技术领域，尤其涉及引射式蜂窝衬套-篦齿封严结构。背景技术[0002]在航空发动机等旋转机械中，由于旋转的转子件和静子衬套之间留有一定的间隙，导致气体在转静件之间发生泄漏，这股泄漏流会引起主流流体的流量减少，从而导致发动机的效率降低，甚至会产生叶片振动、变形等问题，影响发动机的性能与寿命。篦齿封严是应用于航空发动机等旋转机械中的一种结构简单、性能可靠的非接触式动封严结构。它利用篦齿与封严环面这一特殊的组合结构，消耗流体的动能，增加流阻，最终