本實用新型涉及航空發(fā)動機部件結構技術領域，特別地，涉及一種整體導向器。此外，本實用新型還涉及一種包括上述整體導向器的航空發(fā)動機。

背景技術：

航空發(fā)動機中小型輔助動力或起動機多采用整體鑄造結構的渦輪導向器，由于整體導向器一般沒有冷卻結構且承受的溫度高，而整體導向器在高溫高壓下長時間工作，整體導向器的內外環(huán)所承受的溫度與壓力不一致，容易導致裂紋。為了提高整體導向器的使用壽命，需要在導向器內環(huán)上葉片之間開有熱應力釋放槽以平衡內外環(huán)之間所承受的溫度與壓力。

目前所開設的熱應力釋放槽一般為直線式熱應力釋放槽。直線式熱應力釋放槽存在以下的不足：由于導向器的內環(huán)通常也是發(fā)動機內流道的一部分，在流道上開直線熱應力釋放槽燃氣容易從開槽處泄漏，由于直線式熱應力釋放槽沒有封嚴功能，因此對于發(fā)動機性能是不利的。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供了一種整體導向器及航空發(fā)動機，以解決現(xiàn)有渦輪導向器通過直線式熱應力釋放槽平衡內外環(huán)所承受的溫度與壓力，而在流道上開直線熱應力釋放槽，燃氣容易從開槽處泄漏，由于直線式熱應力釋放槽沒有封嚴功能，對于發(fā)動機性能造成不利影響的技術問題。

根據本實用新型的一個方面，提供一種整體導向器，包括渦輪內環(huán)、渦輪外環(huán)以及支撐于渦輪內環(huán)與渦輪外環(huán)之間的渦輪葉片，渦輪內環(huán)處于相鄰兩渦輪葉片之間的部位上開設有至少一組用于通過開槽釋放熱應力并通過彎折的槽壁形成燃氣封嚴以減少燃氣泄漏的熱應力釋放槽；熱應力釋放槽沿渦輪內環(huán)的徑向分布并環(huán)繞于渦輪內環(huán)的外壁面上，熱應力釋放槽的槽壁呈折線形或者呈曲線形彎折分布。

進一步地，熱應力釋放槽包括沿渦輪內環(huán)軸向分布的軸向槽段以及沿渦輪內環(huán)周向分布的周向槽段，軸向槽段與周向槽段相間分布且首尾相接連通。

進一步地，熱應力釋放槽在渦輪內環(huán)外表面呈弧形波浪分布。

進一步地，熱應力釋放槽在渦輪內環(huán)外表面呈折線波浪分布。

進一步地，熱應力釋放槽的槽寬為0.1mm-0.2mm。

進一步地，熱應力釋放槽的槽寬為等寬；或者熱應力釋放槽的槽寬為逐漸變寬或逐漸變窄或逐漸變寬與逐漸變窄交替變化。

進一步地，同一組相鄰兩渦輪葉片之間設置有一組熱應力釋放槽或者多組熱應力釋放槽。

進一步地，渦輪內環(huán)上處于相鄰兩渦輪葉片之間的部分均設有熱應力釋放槽。

進一步地，渦輪內環(huán)上處于相鄰兩渦輪葉片之間的部分間隔設有熱應力釋放槽。

根據本實用新型的另一方面，還提供了一種航空發(fā)動機，其包括上述整體導向器。

本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型整體導向器，通過在相鄰兩渦輪葉片之間的渦輪內環(huán)上開設熱應力釋放槽的方式進行渦輪內環(huán)熱應力的釋放，用以平衡渦輪內環(huán)與渦輪外環(huán)之間的溫度和壓力，從而提高整體導向器的使用壽命。熱應力釋放槽通過將槽壁設置成折線形或者曲線形，從而形成彎折的槽壁，利用彎折的槽壁阻隔燃氣，形成燃氣封嚴功能。熱應力釋放槽同時具備熱應力釋放以及燃氣封嚴雙重功能，在提高整體導向器使用壽命的同時保證航空發(fā)動機的使用性能。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

附圖說明

構成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，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，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的整體導向器的結構示意圖；

圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的渦輪內環(huán)的結構示意圖；

圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之一；

圖4是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之二；

圖5是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之三。

圖例說明：

1、渦輪內環(huán)；2、渦輪外環(huán)；3、渦輪葉片；4、熱應力釋放槽；401、軸向槽段；402、周向槽段。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。

圖1是本實用新型優(yōu)選實施例的整體導向器的結構示意圖；圖2是本實用新型優(yōu)選實施例的渦輪內環(huán)的結構示意圖；圖3是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之一；圖4是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之二；圖5是本實用新型優(yōu)選實施例的熱應力釋放槽的結構示意圖之三。

如圖1所示，本實施例的整體導向器，包括渦輪內環(huán)1、渦輪外環(huán)2以及支撐于渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的渦輪葉片3，渦輪內環(huán)1處于相鄰兩渦輪葉片3之間的部位上開設有至少一組用于通過開槽釋放熱應力并通過彎折的槽壁形成燃氣封嚴以減少燃氣泄漏的熱應力釋放槽4；熱應力釋放槽4沿渦輪內環(huán)1的徑向分布并環(huán)繞于渦輪內環(huán)1的外壁面上，熱應力釋放槽4的槽壁呈折線形或者呈曲線形彎折分布。本實用新型整體導向器，通過在相鄰兩渦輪葉片3之間的渦輪內環(huán)1上開設熱應力釋放槽4的方式進行渦輪內環(huán)1熱應力的釋放，用以平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度和壓力，從而提高整體導向器的使用壽命。熱應力釋放槽4通過將槽壁設置成折線形或者曲線形，從而形成彎折的槽壁，利用彎折的槽壁阻隔燃氣，形成燃氣封嚴功能。熱應力釋放槽4同時具備熱應力釋放以及燃氣封嚴雙重功能，在提高整體導向器使用壽命的同時保證航空發(fā)動機的使用性能。

如圖1和圖2所示，本實施例中，熱應力釋放槽4包括沿渦輪內環(huán)1軸向分布的軸向槽段401以及沿渦輪內環(huán)1周向分布的周向槽段402。軸向槽段401與周向槽段402相間分布且首尾相接連通。通過軸向槽段401與周向槽段402相間分布且首尾相接連通形成熱應力釋放通道，以平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力；通過周向槽段402形成對燃氣流動的阻礙，形成燃氣封嚴功能，保證航空發(fā)動機的使用性能。通過調整軸向槽段401和/或周向槽段402的尺寸以及數(shù)量控制燃氣泄漏的速度，從而降低整體導向器熱應力的同時降低燃氣泄漏帶來的影響。

如圖3所示，本實施例中，熱應力釋放槽4在渦輪內環(huán)1外表面呈弧形波浪分布。通過呈弧形波浪分布熱應力釋放槽4形成熱應力釋放通道，以平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力；通過呈弧形波浪分布的熱應力釋放槽4折彎壁體形成對燃氣流動的阻礙，形成燃氣封嚴功能，保證航空發(fā)動機的使用性能。通過調整弧形波浪的尺寸以及數(shù)量控制燃氣泄漏的速度，從而降低整體導向器熱應力的同時降低燃氣泄漏帶來的影響。

如圖4所示，本實施例中，熱應力釋放槽4在渦輪內環(huán)1外表面呈折線波浪分布。通過呈折線波浪分布熱應力釋放槽4形成熱應力釋放通道，以平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力；通過呈折線波浪分布的熱應力釋放槽4折彎壁體形成對燃氣流動的阻礙，形成燃氣封嚴功能，保證航空發(fā)動機的使用性能。通過調整折線波浪的尺寸以及數(shù)量控制燃氣泄漏的速度，從而降低整體導向器熱應力的同時降低燃氣泄漏帶來的影響。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例中，熱應力釋放槽4的槽寬為0.1mm-0.2mm。過窄的熱應力釋放槽4無法釋放熱應力，從而無法達到平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力的目的；過寬的熱應力釋放槽4雖然可以釋放熱應力，但是無法起到燃氣封嚴的功能，導致燃氣泄漏量過大，從而影響到發(fā)航空發(fā)動機的工作性能。通過調整熱應力釋放槽4的槽寬控制燃氣泄漏速度，從而降低整體導向器熱應力的同時降低燃氣泄漏帶來的影響。

如圖1、圖2、圖3和圖4所示，本實施例中，熱應力釋放槽4的槽寬為等寬?？蛇x地，熱應力釋放槽4的槽寬為逐漸變寬?？蛇x地，熱應力釋放槽4的槽寬為逐漸變窄。可選地，熱應力釋放槽4的槽寬為逐漸變寬與逐漸變窄交替變化，如圖5所示。通過熱應力釋放槽4的槽寬的變化控制燃氣泄漏速度，從而降低整體導向器熱應力的同時降低燃氣泄漏帶來的影響。

如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，本實施例中，同一組相鄰兩渦輪葉片3之間設置有一組熱應力釋放槽4或者多組熱應力釋放槽4。根據整體導向器的尺寸大小以及相鄰兩渦輪葉片3之間的間距選擇設置不同數(shù)量的熱應力釋放槽4，從而達到釋放熱應力，平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力的目的。

本實施例中，渦輪內環(huán)1上處于相鄰兩渦輪葉片3之間的部分均設有熱應力釋放槽4。根據整體導向器的尺寸大小選擇不同的熱應力釋放槽4設置方式，從而達到釋放熱應力，平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力的目的。

本實施例中，渦輪內環(huán)1上處于相鄰兩渦輪葉片3之間的部分間隔設有熱應力釋放槽4。根據整體導向器的尺寸大小選擇不同的熱應力釋放槽4設置方式，從而達到釋放熱應力，平衡渦輪內環(huán)1與渦輪外環(huán)2之間的溫度以及壓力的目的。

本實施例的航空發(fā)動機，包括上述整體導向器。

實施時，提供一種蜿蜒式的熱應力釋放槽應用到整體導向器的渦輪內環(huán)上，如圖1、2、3、4、5所示。結構特征如圖1和圖2所示，蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)由多段折返的長直線段(軸向槽段401)與短直線段(周向槽段402)組成，長直線段(軸向槽段401)與短直線段(周向槽段402)首尾相連且相互垂直，一段長直線段(軸向槽段401)與兩段短直線段(周向槽段402)組成一個“回型”槽，整個蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)有兩至三組“回型”槽組成，“回型”槽的個數(shù)由導向器內環(huán)的寬度確定。蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)總寬度與短直線段(周向槽段402)的寬度一致，由渦輪葉片3之間距離確定。蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)的開槽寬度一般控制在0.1mm～0.2mm之間。在工作條件下，蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)的“回型”槽對燃氣有封嚴作用。因此，該結構在降低導向器熱應力的同時也降低泄漏帶來的影響。

長直線段(軸向槽段401)與短直線段(周向槽段402)首尾相連且相互垂直，一段長直線段(軸向槽段401)與兩段短直線段(周向槽段402)組成一個“回型”槽。蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)由兩至三組“回型”槽組成。蜿蜒式熱應力釋放槽(熱應力釋放槽4)的開槽寬度一般控制在0.1～0.2之間。采用蜿蜒式熱應力釋放槽與直線式熱應力釋放槽相比有以下優(yōu)點：通過“回型”槽的長直線段(軸向槽段401)與短直線段(周向槽段402)尺寸與個數(shù)以及蜿蜒式熱應力釋放槽的開槽寬度控制泄漏，使得在降低導向器熱應力的同時也降低泄漏帶來的影響。已經在某系列輔助動力上采用蜿蜒式熱應力釋放槽，經驗證能夠提高發(fā)動機的壽命。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。