篦齿封严结构及航空发动机.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CN109296402A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201710610919.6(22)申请日2017.07.25(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)发明人陈秀秀(74)专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人张靖靖(51)Int.Cl.F01D11/24(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称篦齿封严结构及航空发动机(57)摘要本发明涉及一种篦齿封严结构及航空发动机，其中篦齿封严结构包括篦齿盘(20)和静子件(10)，篦齿盘(20)上设有封严齿(201)，封严齿(201)与静子件(10)之间具有间隙，间隙用于使气流流通，静子件(10)的靠近封严齿(201)的一侧设有凹槽(101)，以在运行过程中使封严齿(201)能够至少部分地插入凹槽(101)内。本发明通过设置凹槽，使得封严齿可以至少部分地插入凹槽内，以减少封严齿与静子件之间的碰磨，降低对封严齿和静子件的摩擦损伤，提高篦齿封严结构的使用寿命；同时，相比于传统的篦齿封严结构，本发明的篦齿封严结构能够形成类似迷宫式的封严流路，减小封严间隙和有效通流面积，增大气流的节流损失，提高封严效果。CN109296402ACN109296402A权利要求书1/1页1.一种篦齿封严结构，其特征在于，包括篦齿盘(20)和静子件(10)，所述篦齿盘(20)上设有封严齿(201)，所述封严齿(201)与所述静子件(10)之间具有间隙，所述间隙用于使气流流通，所述静子件(10)的靠近所述封严齿(201)的一侧设有凹槽(101)，以在运行过程中使所述封严齿(201)能够至少部分地插入所述凹槽(101)内。2.根据权利要求1所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽(101)和所述封严齿(201)均设有多个，并且所述凹槽(101)与所述封严齿(201)一一对应。3.根据权利要求1所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽(101)的截面为三角形、梯形、长方形或正方形。4.根据权利要求3所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述凹槽(101)的截面为等腰梯形。5.根据权利要求4所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述封严齿(201)为斜齿，所述封严齿(201)的倾斜角度与所述凹槽(101)的斜边的倾斜角度相同。6.根据权利要求1～5任一项所述的篦齿封严结构，其特征在于，还包括主动间隙控制装置(30)，所述主动间隙控制装置(30)用于控制所述静子件(10)的径向变形量，以调节所述间隙的大小。7.根据权利要求6所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述主动间隙控制装置(30)上设有出气孔(301)，以通过所述出气孔(301)输出能够改变所述静子件(10)的径向变形量的气体。8.根据权利要求7所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述出气孔(301)用于输出能够使所述静子件(10)沿径向回缩的冷却气体，以减小所述间隙。9.根据权利要求1～5任一项所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述静子件(10)的靠近所述封严齿(201)的一侧设有台阶(102)。10.根据权利要求1～5任一项所述的篦齿封严结构，其特征在于，所述静子件(10)为蜂窝结构，或者所述静子件(10)的靠近所述封严齿(201)的一侧涂设有耐磨材料。11.一种航空发动机，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的篦齿封严结构。12.根据权利要求11所述的航空发动机，其特征在于，还包括主动间隙控制装置(30)，所述主动间隙控制装置(30)用于控制所述静子件(10)的径向变形量，以调节所述间隙的大小，所述篦齿封严结构设置在所述航空发动机的转子和静子之间，所述主动间隙控制装置(30)设置在所述航空发动机的涡轮机匣(1)外侧。2CN109296402A说明书1/5页篦齿封严结构及航空发动机技术领域[0001]本发明涉及航空发动机冷却和封严技术领域，尤其涉及一种篦齿封严结构及航空发动机。背景技术[0002]航空发动机的篦齿封严是十分重要的结构。常规的篦齿封严由于冷态装配间隙、轴承游隙、加工公差以及发动机振动等因素的影响，同时考虑到发动机的工作安全性，工作间隙一般都设计得比较大，尤其是在高半径位置，篦齿热态工作间隙一般均大于0.3mm，这样会导致较大的泄漏流动，对总体性能会产生不利影响。因此，减少篦齿封严的泄漏量，提高封严效果，是发动机设计中的重要部分。[0003]目前，如图1所示，现有航空发动机中的篦齿封严结构基本采用蜂窝静子件8与篦齿盘9上的篦齿间隙配合的方式形成转静子封严，通过篦齿的节流作用实现封严的目的。但是，在发动机实际运行中，篦齿封严转静子之间的碰磨问题不可避免，在瞬