專利名稱：用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)、半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及葉輪機(jī)械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及葉輪機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)、設(shè)置該用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及設(shè)置該半封閉旋轉(zhuǎn)盤的葉輪機(jī)械。
背景技術(shù)：
葉輪機(jī)械是ー種以連續(xù)旋轉(zhuǎn)葉片為本體，使能量在流體エ質(zhì)與軸動カ之間相互轉(zhuǎn)換的動力機(jī)械。渦輪發(fā)動機(jī)是葉輪機(jī)械的ー種，半封閉旋轉(zhuǎn)盤(簡稱轉(zhuǎn)盤)是渦輪發(fā)動機(jī)內(nèi)的重要組成部分。如圖I所示，圖I中的箭頭表示流經(jīng)現(xiàn)有的半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的氣流流動的方向?，F(xiàn)有的半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)部結(jié)構(gòu)由盤面13 (包括上游盤131、下游盤132)等結(jié)構(gòu)所組成，盤面13將葉輪機(jī)械內(nèi)部分隔成若干相對獨立的半封閉盤腔11。半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)只具有軸向氣流通道12，無徑向進(jìn)流、出流通道?，F(xiàn)有的渦輪發(fā)動機(jī)一般通過從壓氣機(jī)主流道引入溫度較低的氣流(簡稱引氣)，氣流經(jīng)壓氣機(jī)如圖I所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸心線方向延伸的氣流通道12 (或稱盤腔11底部)向盤腔11的后部流動，最終起到封嚴(yán)渦輪發(fā)動機(jī)軸承腔以及冷卻渦輪發(fā)動機(jī)內(nèi)高溫零部件的作用。當(dāng)溫度較低的氣流流經(jīng)如圖I所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)的氣流通道12時，高溫半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的攪拌作用使得部分溫度較低的氣流進(jìn)入盤腔11，溫度較低的氣流在盤腔11內(nèi)被攪拌并與溫度較高的半封閉旋轉(zhuǎn)盤I換熱使其溫度升高，此后這部分換熱后的氣體流出盤腔11與軸向流動的溫度較低的氣流摻混致使軸向流動的氣流溫度升高。該股已升溫的氣流繼續(xù)向后沿軸向流動，在封嚴(yán)軸承腔、冷卻高溫零部件的過程中，如果該股氣流的溫度超過潤滑油閃點，在封嚴(yán)壓力不足出現(xiàn)漏油的情況下將可能導(dǎo)致潤滑油燃燒；如果該股氣流溫度過高，在經(jīng)過其它旋轉(zhuǎn)盤腔再次升溫后，可能導(dǎo)致氣溫超過高溫零部件許用溫度，致使零部件被燒壞，所以為確保葉輪機(jī)械正常運(yùn)行，需要對經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的氣流溫度進(jìn)行控制，保證機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)過程中軸承潤滑油不燃燒、零部件不損壞，從而確保機(jī)械安全運(yùn)轉(zhuǎn)?，F(xiàn)有技術(shù)至少存在以下技術(shù)問題現(xiàn)有技術(shù)中，國內(nèi)外常見的氣體溫度控制方法是從更低級壓氣機(jī)引氣ロ引取更低溫度的氣流或使用冷卻設(shè)備對已升溫氣流進(jìn)行降溫。從更低級壓氣機(jī)引氣ロ引氣可使氣流經(jīng)過壓氣機(jī)如圖I所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I加溫后仍保持較低溫度，但該方法有較大局限從更低級壓氣機(jī)引氣，會造成引入的氣流壓力過低致使封嚴(yán)軸承腔的氣流的壓力不足，導(dǎo)致潤滑油泄露或封嚴(yán)失效，而在引氣管路中布置冷卻設(shè)備，又會給發(fā)動機(jī)帶來較大的額外重量和設(shè)計負(fù)擔(dān)，同時導(dǎo)致氣流壓損大大増加，氣流壓力降低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提出一種用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)、設(shè)置該用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及設(shè)置該半封閉旋轉(zhuǎn)盤的葉輪機(jī)械。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤的氣流壓カ較低的技術(shù)問題。另ー方面，本實用新型的優(yōu)選技術(shù)方案還具有可以控制經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤的氣流溫度，避免氣流溫度上升較多的優(yōu)點。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案本實用新型提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，包括具有開ロ的環(huán)形卡環(huán)本體，其中所述卡環(huán)本體的徑向截面的外輪廓呈內(nèi)凹的曲線狀；所述卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿之間的間隙形成所述開ロ，且所述開ロ存在于所述卡環(huán)本體整個軸向方向上。 優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體為具有彈性的材料制成。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體的徑向截面的外輪廓以及內(nèi)輪廓均呈優(yōu)弧狀、劣弧狀或半圓狀。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體上還設(shè)置有至少ー個沿所述卡環(huán)本體的徑向方向貫穿所述卡環(huán)本體的通孔。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體包括ー個、兩個或更多個襟翼部分，所述卡環(huán)本體還包括一個、兩個或更多個高階部分，其中所述襟翼部分與所述高階部分相連接并形成臺階狀，所述襟翼部分的外徑尺寸小于所述高階部分的外徑尺寸；所述襟翼部分的軸心線與所述高階部分的軸心線重合。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體包括兩個所述襟翼部分，所述高階部分位于兩個所述襟翼部分之間，所述襟翼部分的壁厚與所述高階部分的壁厚相同。優(yōu)選地，所述通孔的數(shù)目為兩個以上，且所述通孔沿所述高階部分的周向方向或軸向方向均勻布置于所述高階部分上。優(yōu)選地，兩個所述襟翼部分的寬度尺寸(襟翼部分的寬度尺寸為襟翼部分沿所述卡環(huán)本體的軸向方向的尺寸)的總和與所述卡環(huán)本體的軸向尺寸的比值為1/4 2/3。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體的壁厚為所述高階部分的直徑的1/200 1/20。優(yōu)選地，所述通孔的面積和所述開ロ的面積的總和與所述高階部分周向外表面積的比值為1/10 1/2。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿的內(nèi)側(cè)均設(shè)有卡環(huán)夾持部，所述卡環(huán)夾持部朝所述卡環(huán)本體的內(nèi)部延伸。本實用新型提供的半封閉旋轉(zhuǎn)盤，包括半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體以及本實用新型任一技術(shù)方案提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其中所述半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體包括外殼以及固設(shè)于所述外殼內(nèi)的至少兩個同時沿所述外殼的周向方向以及徑向方向延伸的盤面，所述盤面之間形成盤腔；所述用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)位于所述半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體內(nèi)，且所述用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的周向外表面與所述盤面背離所述外殼的端部相抵接。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體包括ー個、兩個或更多個襟翼部分，所述卡環(huán)本體還包括一個、兩個或更多個高階部分，其中所述襟翼部分與所述高階部分相連接并形成臺階狀，所述襟翼部分的外徑尺寸小于所述高階部分的外徑尺寸；所述襟翼部分的軸心線與所述高階部分的軸心線重合；所述高階部分嵌于相鄰的兩個所述盤面之間，且所述襟翼部分與所述盤面背離所述外殼的端部之間緊配合。優(yōu)選地，所述卡環(huán)本體上還設(shè)置有至少ー個沿所述卡環(huán)本體的徑向方向貫穿所述卡環(huán)本體的通孔，所述通孔的面積和所述開ロ的面積的總和與所述高階部分周向外表面積的比值為1/10 1/2。優(yōu)選地，所述高階部分的寬度尺寸為所述高階部分嵌入的兩個所述盤面之間的間距尺寸。本實用新型提供的葉輪機(jī)械，包括本實用新型任一技術(shù)方案提供的半封閉旋轉(zhuǎn)盤。基于上述技術(shù)方案中的任一技術(shù)方案，本實用新型實施例至少可以產(chǎn)生如下技術(shù)效果本實用新型提供的用于葉輪機(jī)械(例如渦扇發(fā)動機(jī))的卡環(huán)，包括具有開ロ的環(huán)形卡環(huán)本體，且卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿之間的間隙形成開ロ，由于開ロ存在于卡環(huán)本體整個軸向方向上，在卡環(huán)本體的徑向方向施加拉カ或壓力，使卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿相接近，便可以減小開ロ在卡環(huán)本體周向方向上的尺寸，進(jìn)而壓縮卡環(huán)本體，減小卡環(huán)本體的直徑尺寸，卡環(huán)本體的直徑尺寸減小至足以嵌入半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)時，將卡環(huán)嵌入半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)并使卡環(huán)本體的周向外表面與盤面背離外殼的端部相抵接，此時，卡環(huán)本體可以將半封閉旋轉(zhuǎn)盤的盤腔與半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)沿其軸心線方向延伸的氣流通道分隔開，卡環(huán)本體的存在阻隔并減弱了盤腔內(nèi)溫度較高的氣流與氣流通道內(nèi)溫度較低的氣流互相摻混，可見，卡環(huán)通過降低半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)氣流的攪拌作用的方式，減弱了氣流通道內(nèi)溫度較低的氣流和盤腔之間的熱交換，由此避免了盤腔內(nèi)溫度較高的氣流對氣流通道內(nèi)溫度較低氣流的溫度以及氣流壓カ的影響、降低了氣流流動的損失，進(jìn)而也保證了溫度較低的氣流能以較低的溫度、較高的壓カ流經(jīng)半封閉旋轉(zhuǎn)盤，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型能對氣流起到了更好的降溫、減阻的效果，從而較好的達(dá)到封嚴(yán)渦輪發(fā)動機(jī)軸承腔以及冷卻渦輪發(fā)動機(jī)內(nèi)高溫零部件的作用，所以解決了現(xiàn)有技術(shù)存在經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤的氣流壓カ較低的技術(shù)問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型可以同時達(dá)到降低由半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)氣流通道通流(通過的流動氣流)的溫升和壓カ損失的雙重效果，進(jìn)而不必增加冷卻設(shè)備，也無需更換引氣位置，所以還具有結(jié)構(gòu)簡單、構(gòu)件便于制造、安裝方便且成本低廉的優(yōu)點。

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進(jìn)ー步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為現(xiàn)有技術(shù)中溫度較低的氣流流經(jīng)半封閉旋轉(zhuǎn)盤時，溫度較低的氣流與盤腔內(nèi)溫度較高的氣流之間互相摻混的過程的示意圖；圖2為本實用新型的優(yōu)選實施例所提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的主視圖；[0042]圖3為圖2沿A — A線的剖視示意圖；圖4為圖2所示的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)安裝于半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)時，用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)與半封閉旋轉(zhuǎn)盤之間位置關(guān)系的示意圖；圖5為本實用新型的另ー實 施例所提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)安裝于半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)時，用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)與半封閉旋轉(zhuǎn)盤之間位置關(guān)系的示意圖；圖6為本實用新型的再一實施例所提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)安裝于半封閉旋轉(zhuǎn)盤內(nèi)時，用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)與半封閉旋轉(zhuǎn)盤之間位置關(guān)系的示意圖。附圖標(biāo)記1、半封閉旋轉(zhuǎn)盤;10、外殼;11、盤腔；12、氣流通道；13、盤面；131、上游盤；132、下游盤；2、卡環(huán)；21、開ロ ；22、卡環(huán)本體；221、襟翼部分；222、高階部分；23、通孔；24、卡環(huán)夾持部；h、高階部分的高度尺寸。
具體實施方式
下面通過附圖圖2 圖6以及列舉本實用新型的一些可選實施例的方式，對本實用新型的技術(shù)方案(包括優(yōu)選技術(shù)方案)做進(jìn)ー步的詳細(xì)描述。需要說明的是本實施例中的任何技術(shù)特征、任何技術(shù)方案均是多種可選的技術(shù)特征或可選的技術(shù)方案中的一種或幾種，為了描述簡潔的需要本文件中無法窮舉本實用新型的所有可替代的技術(shù)特征以及可替代的技術(shù)方案，也不便于姆個技術(shù)特征的實施方式均強(qiáng)調(diào)其為可選的多種實施方式之一，所以本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知曉本實施例內(nèi)的任何技術(shù)特征以及任何技術(shù)方案均不限制本實用新型的保護(hù)范圍，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該包括本領(lǐng)域技術(shù)人員不付出創(chuàng)造性勞動所能想到的任何替代技術(shù)方案。本實用新型實施例提供了一種對流經(jīng)的氣流的溫度以及氣流壓カ影響比較小，結(jié)構(gòu)簡單、便于制造、容易安裝且成本低廉的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)、設(shè)置該用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及設(shè)置該半封閉旋轉(zhuǎn)盤的葉輪機(jī)械。
以下結(jié)合附圖圖2 圖6以舉例的方式更為詳細(xì)的說明本實用新型提供的技術(shù)方案。如圖2 圖6所示，本實用新型實施例所提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)2，包括具有開ロ 21的環(huán)形卡環(huán)本體22，其中卡環(huán)本體22的徑向截面的外輪廓呈如圖3所示內(nèi)凹的曲線狀?？ōh(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿之間的間隙形成開ロ 21，且開ロ 21如圖2所示存在于卡環(huán)本體22整個軸向方向上。在如圖2和圖3所示環(huán)形卡環(huán)本體22的徑向方向施加拉カ或壓カ，使卡環(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿相接近，便可以減小開ロ 21在卡環(huán)本體22周向方向上的尺寸，進(jìn)而壓縮卡環(huán)本體22，減小卡環(huán)2的直徑尺寸。本實施例中卡環(huán)本體22為具有彈性的材料制成，可以為彈簧鋼。彈簧鋼有優(yōu)良的弾性，在承受重載荷時不引起塑性變形，在載荷反復(fù)作用下具有較長的使用壽命，并有足夠的韌性和塑性，以防在沖擊力作用下突然脆斷。當(dāng)然，使用彈簧鋼之外的其他材料制作如圖2所示的卡環(huán)本體22也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本例中可以采用具有隔熱性能的材料制作如圖2所示的卡環(huán)本體22，由此使卡環(huán)本體22可以較好的防止如圖4所示的盤腔11內(nèi)的熱量散發(fā)至半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)的氣流通道12內(nèi)，從而更為有效的避免盤腔11內(nèi)的熱量將氣流通道12內(nèi)的氣流加熱。本實施例中如圖2所示卡環(huán)本體22的徑向截面的外輪廓以及內(nèi)輪廓均呈優(yōu)弧狀、劣弧狀或半圓狀，優(yōu)選為如圖3所示的優(yōu)弧狀。大于半圓的弧叫做優(yōu)弧。與優(yōu)弧相対的是“劣弧”，即小于半圓的弧。半圓既不是優(yōu)弧也不是劣弧，而是與其并列的ー個概念。上述結(jié)構(gòu)的卡環(huán)本體22不僅形狀規(guī)則，便于制造，而且其與如圖4所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)部沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸心線方向延伸的氣流通道12的內(nèi)壁的形狀相適應(yīng)，所以便于安裝在半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)。本實用新型中用幾何形狀對產(chǎn)品形狀的限定僅僅是提供優(yōu)選的實施方式，與本實用新型中提供的幾何形狀近似或等同的形狀也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。例如將卡環(huán)本體22的徑向截面的外輪廓或內(nèi)輪廓制造為多邊形或曲線與多邊形結(jié)合的技術(shù)方案也 在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實施例中如圖2和圖3所示卡環(huán)本體22上還設(shè)置有至少ー個沿卡環(huán)本體22的徑向方向貫穿卡環(huán)本體22的通孔23。設(shè)置通孔23不僅可以調(diào)節(jié)半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)盤腔11 (卡環(huán)本體22外側(cè))與沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸心線方向延伸的如圖4所示氣流通道12 (卡環(huán)本體22內(nèi)側(cè))之間的通氣面積，進(jìn)而調(diào)節(jié)卡環(huán)本體22內(nèi)外氣流的壓力，而且還可以減少卡環(huán)本體22的重量，節(jié)省卡環(huán)本體22的制作材料。當(dāng)然，本例中如圖2和圖3所示卡環(huán)本體22上的開ロ 21也可以一定程度上實現(xiàn)與通孔23類似的作用，所以如圖5所示不設(shè)置通孔23的技術(shù)方案也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實施例中如圖2和圖4所示卡環(huán)本體22包括襟翼部分221以及高階部分(或稱凸起部分)222，其中襟翼部分221的數(shù)目可以為ー個、兩個或更多個(更多個指三個以上)，高階部分222的數(shù)目也可以為ー個、兩個或更多個。襟翼部分221與高階部分222相連接并形成臺階狀，襟翼部分221的外徑尺寸小于高階部分222的外徑尺寸。襟翼部分221的軸心線與高階部分222的軸心線重合?？ōh(huán)本體22優(yōu)選為如圖4和圖5所示包括兩個襟翼部分221。將卡環(huán)2安裝在如圖4所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)時，襟翼部分221用于在徑向方向上對卡環(huán)本體22進(jìn)行限位，高階部分222用于在軸向方向上對卡環(huán)本體22進(jìn)行限位。當(dāng)然，本例中卡環(huán)本體22可以如圖6所示僅包括一個襟翼部分221，也可以包括如圖4和圖5所示兩個襟翼部分221，若卡環(huán)本體22包括兩個襟翼部分221時，此時優(yōu)選為高階部分222位于兩個襟翼部分221之間，襟翼部分221的壁厚與高階部分222的壁厚相同。若卡環(huán)本體22僅如圖6所示包括一個襟翼部分221時，兩個卡環(huán)本體22可以對接形成ー個包括兩個襟翼部分221的卡環(huán)本體22，此時兩個僅包括一個襟翼部分221的卡環(huán)本體22可以對稱也可以不對稱(例如襟翼部分221的寬度尺寸不同)。本實施例中如圖4所示通孔23的數(shù)目為兩個以上，且通孔23沿高階部分222的周向方向或軸向方向均勻布置于高階部分222上。通過改變通孔23的數(shù)目以及通孔23的直徑的大小可以調(diào)整半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)盤腔11與沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸心線方向延伸的如圖4所示氣流通道12之間通氣的面積。通孔23的形狀具體可以為圓孔、橢圓孔或多邊形孔(例如三角形、矩形或正多邊形)。本實施例中兩個襟翼部分221的寬度尺寸的總和與卡環(huán)本體22的軸向尺寸的比值為1/4 2/3，優(yōu)選為1/2。此時，卡環(huán)2嵌于半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)時卡環(huán)2各部分受カ比較均勻、定位比較穩(wěn)定。本實施例中如圖3所示卡環(huán)本體22的壁厚為如圖2所示高階部分222的直徑的1/200 1/20，優(yōu)選為1/20。這種結(jié)構(gòu)的卡環(huán)2不僅便于制造，而且節(jié)省材料，更為重要的是不易阻擋氣流流動。本實施例中若存在一個通孔23時，一個通孔23的面積與高階部分222周向外表面積的比值可以為1/10 1/2，若存在多個通孔23時，多個通孔23的總面積之和與高階部分222周向外表面積的比值可以為1/10 1/2。具體比值可以根據(jù)實際的需要進(jìn)行調(diào)整。本例中優(yōu)選為通孔23的面積和開ロ 21的面積的總和占到高階部分222周向外表面積的1/5。經(jīng)過實驗證明在如圖4所示氣流通道12內(nèi)通過的氣流為O. 08Kg/s、壓カ2. 2Bar 時，若如圖2所示通孔23的面積和開ロ 21的面積的總和占到高階部分222周向外表面積的1/5時，可降低氣流通道12通流溫升50%以上(對于僅包含ー個半封閉盤腔的單級盤而言，其內(nèi)的氣流通道通過的氣流的溫升與不設(shè)置卡環(huán)相比可降低10°c)，由此大大降低了氣流通道12通過的氣流的溫升，同時也能將盤腔11內(nèi)部氣流和卡環(huán)本體22的溫升控制在20%浮動范圍以內(nèi)。通過半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸向氣流進(jìn)出口總壓對比，本實用新型可以使壓力損失降低21. 03%，可見本實用新型具有較強(qiáng)的降溫、減阻能力。本實施例中如圖3所示卡環(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿的內(nèi)側(cè)均設(shè)有卡環(huán)夾持部24 (優(yōu)選為用于夾持的凸起)，卡環(huán)夾持部24朝卡環(huán)本體22的內(nèi)部延伸。使用鉗子等夾持工具從卡環(huán)本體22的內(nèi)側(cè)夾緊卡環(huán)夾持部24，可以暫時減小卡環(huán)本體22的外徑，待卡環(huán)2嵌于如圖4所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)后，再釋放卡環(huán)夾持部24，在卡環(huán)本體22的弾力作用下，襟翼部分221與盤面13背離外殼10的端部相抵接，由此實現(xiàn)了在徑向方向上對卡環(huán)本體22進(jìn)行限位，高階部分222嵌于盤面13之間由此實現(xiàn)了在軸向方向上對卡環(huán)本體22進(jìn)行限位?？梢?，卡環(huán)夾持部24的設(shè)置極大的方便了將卡環(huán)2安裝在半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)。當(dāng)然，本例中卡環(huán)夾持部24也可以為設(shè)置在卡環(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿的內(nèi)側(cè)的凹槽或沉孔，另外，在卡環(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿中其中一端部邊沿的內(nèi)側(cè)設(shè)置的凸起，在卡環(huán)本體22周向方向上兩端部邊沿中其中另一端部的內(nèi)側(cè)設(shè)置的凹槽或沉孔的技術(shù)方案也在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型提供的如圖4、圖5和圖6所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤1，包括半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體以及本實用新型任一技術(shù)方案提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)2，其中半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體包括外殼10以及固設(shè)于外殼10內(nèi)的至少兩個同時沿外殼10的周向方向以及徑向方向延伸的盤面13，盤面13之間形成盤腔11。盤面13包括上游盤131以及下游盤132。用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)2位于半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體內(nèi)，且用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)2的周向外表面與盤面13背離外殼10的端部相抵接。將如圖2和圖3所示卡環(huán)2嵌入并安裝在如圖4所示的半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)，卡環(huán)本體22將半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的盤腔11與沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸心線方向延伸的氣流通道12分隔開，卡環(huán)本體22的存在阻隔并減弱了盤腔11內(nèi)溫度較高的氣流與氣流通道12內(nèi)溫度較低的氣流互相摻混，通過降低半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體內(nèi)的攪拌作用的方式，減弱了氣流通道12內(nèi)溫度較低的氣流和盤腔11之間的熱交換，由此避免了盤腔11內(nèi)溫度較高的氣流對氣流通道12內(nèi)溫度較低氣流的溫度以及氣流壓カ的影響，進(jìn)而也保證了溫度較低的氣流能以較低的溫度、較高的壓カ流經(jīng)半封閉旋轉(zhuǎn)盤I。葉輪機(jī)械的如圖4所示卡環(huán)2的周向外表面與盤面13背離外殼10的端部相抵接吋，不僅兩者的相對位置比較穩(wěn)定，而且可以避免氣流從兩者的間隙流入盤腔11，或從盤腔11流入氣流通道12。本實施例中如圖4、圖5或圖6所示卡環(huán)本體22包括襟翼部分221以及高階部分222，其中襟翼部分221與高階部分222相連接并形成臺階狀，襟翼部分221的外徑尺寸小于高階部分222的外徑尺寸。襟翼部分221的軸心線與高階部分222的軸心線重合。高階部分222嵌于相鄰的兩個盤面13之間，且襟翼部分221與盤面13背離外殼10的端部之間 緊配合(或稱過盈配合)。這種結(jié)構(gòu)可以充分利用卡環(huán)本體22的弾性，高階部分222嵌于盤面13之間后可有效的防止卡環(huán)2沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸向方向從半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)松脫，從而保證了卡環(huán)2與盤面13之間位置的穩(wěn)定。本實施例中高階部分222的寬度尺寸為高階部分222嵌入的兩個盤面13之間的間距尺寸。這樣設(shè)計可以防止卡環(huán)2沿半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的軸向方向從半封閉旋轉(zhuǎn)盤I內(nèi)松動而發(fā)生偏移，由此可以更為有效的保證了卡環(huán)2與盤面13之間位置的穩(wěn)定。本例中如圖2所示高階部分222的高度尺寸h優(yōu)選為半封閉旋轉(zhuǎn)盤I的直徑尺寸的1/10 1/5。高階部分222的高度尺寸h為該數(shù)值范圍之內(nèi)吋，不僅便于制造，而且高階部分222嵌入的兩個盤面13之間后定位比較穩(wěn)定，不易松脫。本實用新型提供的葉輪機(jī)械(可以為渦輪發(fā)動機(jī)，優(yōu)選為渦扇發(fā)動機(jī))，包括本實用新型任一技術(shù)方案提供的如圖4、圖5或圖6所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I。渦輪發(fā)動機(jī)等葉輪機(jī)械對散熱要求較高，適宜采用本實用新型提供的技術(shù)方案避免氣流氣壓降低，并防止氣流的溫度上升，從而保證經(jīng)過氣流能較好的達(dá)到封嚴(yán)渦輪發(fā)動機(jī)軸承腔以及冷卻渦輪發(fā)動機(jī)內(nèi)高溫零部件的作用。當(dāng)然，本實用新型提供的如圖4、圖5或圖6所示半封閉旋轉(zhuǎn)盤I還可以應(yīng)用于葉輪機(jī)械之外的其他機(jī)械裝置中。上述本實用新型所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本實用新型才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本實用新型的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本實用新型創(chuàng)造保護(hù)范圍的限制。同時，上述本實用新型所公開或涉及的互相連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，除另有聲明夕卜，連接可以理解為能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鋳造エ藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形エ藝除外)。[0090]另外，上述本實用新型公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示幾何位置關(guān)系、幾何形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或結(jié)構(gòu)。最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然可以對本實用新型的具體實施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實 用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，包括具有開ロ的環(huán)形卡環(huán)本體，其中 所述卡環(huán)本體的徑向截面的外輪廓呈內(nèi)凹的曲線狀； 所述卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿之間的間隙形成所述開ロ，且所述開ロ存在于所述卡環(huán)本體整個軸向方向上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體的徑向截面的外輪廓以及內(nèi)輪廓均呈優(yōu)弧狀、劣弧狀或半圓狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體上還設(shè)置有至少ー個沿所述卡環(huán)本體的徑向方向貫穿所述卡環(huán)本體的通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體包括ー個、兩個或更多個襟翼部分，所述卡環(huán)本體還包括一個、兩個或更多個高階部分，其中 所述襟翼部分與所述高階部分相連接并形成臺階狀，所述襟翼部分的外徑尺寸小于所述高階部分的外徑尺寸； 所述襟翼部分的軸心線與所述高階部分的軸心線重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體包括兩個所述襟翼部分，所述高階部分位于兩個所述襟翼部分之間，所述襟翼部分的壁厚與所述高階部分的壁厚相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在干，所述通孔的數(shù)目為兩個以上，且所述通孔沿所述高階部分的周向方向或軸向方向均勻布置于所述高階部分上。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，兩個所述襟翼部分的寬度尺寸的總和與所述卡環(huán)本體的軸向尺寸的比值為1/4 2/3。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體的壁厚為所述高階部分的直徑的1/200 1/20。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述通孔的面積和所述開ロ的面積的總和與所述高階部分周向外表面積的比值為1/10 1/2。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿的內(nèi)側(cè)均設(shè)有卡環(huán)夾持部，所述卡環(huán)夾持部朝所述卡環(huán)本體的內(nèi)部延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求I一10任一所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其特征在于，所述卡環(huán)本體為具有彈性的材料制成。
12.—種半封閉旋轉(zhuǎn)盤，其特征在于，包括半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體以及權(quán)利要求I 一 11任一所述的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，其中 所述半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體包括外殼以及固設(shè)于所述外殼內(nèi)的至少兩個同時沿所述外殼的周向方向以及徑向方向延伸的盤面，所述盤面之間形成盤腔； 所述用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)位于所述半封閉旋轉(zhuǎn)盤本體內(nèi)，且所述用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)的周向外表面與所述盤面背離所述外殼的端部相抵接。
13.—種葉輪機(jī)械，其特征在于，包括權(quán)利要求12所述的半封閉旋轉(zhuǎn)盤。
專利摘要本實用新型公開了一種用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)、半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及葉輪機(jī)械，涉及葉輪機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有技術(shù)存在經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤的氣流壓力較低的技術(shù)問題。該用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)，包括具有開口的環(huán)形卡環(huán)本體，所述卡環(huán)本體的徑向截面的外輪廓呈內(nèi)凹的曲線狀；所述卡環(huán)本體周向方向上兩端部邊沿之間的間隙形成所述開口，且所述開口存在于所述卡環(huán)本體整個軸向方向上。該半封閉旋轉(zhuǎn)盤以及葉輪機(jī)械均包括本實用新型提供的用于葉輪機(jī)械的卡環(huán)。本實用新型能夠使用較低的成本，保證經(jīng)過半封閉旋轉(zhuǎn)盤的氣流的溫度上升較少、壓力損失較小。
文檔編號F01D5/08GK202645640SQ201220287378
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者王志強(qiáng), 宋利, 蘇偉, 喬劍, 閆懷喜, 顧偉 申請人:中航商用航空發(fā)動機(jī)有限責(zé)任公司