渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置、渦輪及航空發(fā)動(dòng)機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及封嚴(yán)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置、渦輪及航空發(fā)動(dòng)機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪中導(dǎo)向葉片、動(dòng)葉和外環(huán)構(gòu)成流道，直接與高溫燃?xì)饨佑|，其中外環(huán)位于動(dòng)葉的上端，構(gòu)成流道的一部分。為減小外環(huán)對(duì)機(jī)匣的導(dǎo)熱，高壓渦輪的外環(huán)一般不直接懸掛在機(jī)匣上，而是通過(guò)掛鉤懸掛在外環(huán)支撐上，外環(huán)支撐再通過(guò)掛鉤懸掛在機(jī)匣上?？紤]到熱膨脹的影響，在導(dǎo)向葉片與外環(huán)和外環(huán)支撐之間一般會(huì)設(shè)置有一定的間隙，為防止流道的中的高溫燃?xì)馔ㄟ^(guò)導(dǎo)向葉片與外環(huán)和外環(huán)支撐之間的間隙泄露出去，使機(jī)匣過(guò)熱，一般在導(dǎo)向葉片與外環(huán)支撐之間設(shè)置彈性封嚴(yán)環(huán)，在裝配的時(shí)候在軸向給彈性封嚴(yán)環(huán)一定的預(yù)緊力，使其在裝配狀態(tài)保持壓緊的的狀態(tài)，從而與左右兩端面保持壓緊密封的狀態(tài)。
[0003]導(dǎo)葉在周向上被分為若干扇形段，外環(huán)支撐在周向上也被分為若干扇形段，導(dǎo)葉和外環(huán)支撐周向的扇形段數(shù)有可能不一樣。在工作過(guò)程中，由于燃?xì)庠诃h(huán)形通道中沿周向是不均勻的，脈動(dòng)的，會(huì)引起導(dǎo)葉扇形段的振動(dòng)，不同導(dǎo)葉扇形段的振幅是不一致的，因而會(huì)導(dǎo)致彈性封嚴(yán)環(huán)的左端不能與所有導(dǎo)葉扇形段的右端面同時(shí)保持壓緊狀態(tài)；或者，由于制造精度或裝配誤差等原因，也會(huì)導(dǎo)致所有導(dǎo)葉扇形段的右端面不是齊平的，因此也有可能導(dǎo)致彈性封嚴(yán)環(huán)的左端不能與所有導(dǎo)葉扇形段的右端面同時(shí)保持壓緊狀態(tài)。相似地，所有外環(huán)支撐的左端面也不一定都是齊平的，也可能導(dǎo)致彈性封嚴(yán)環(huán)的右端不能與所有外環(huán)支撐扇形段的左端面保持壓緊狀態(tài)，從而導(dǎo)致燃?xì)庑孤?br>【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提出一種渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置、渦輪及航空發(fā)動(dòng)機(jī)，盡可能地使所有導(dǎo)葉扇形段和所有外環(huán)支撐扇形段能夠同時(shí)與封嚴(yán)裝置保持壓緊狀態(tài)，避免燃?xì)庑孤?br>[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置，包括封嚴(yán)環(huán)，所述封嚴(yán)環(huán)包括第一彈片和第二彈片，所述第一彈片包括多個(gè)在圓周方向上形成的第一扇形段，多個(gè)所述第一扇形段與渦輪導(dǎo)葉所形成的多個(gè)第一區(qū)段的個(gè)數(shù)和周向長(zhǎng)度均相同，所述第二彈片包括多個(gè)在圓周方向上形成的第二扇形段，多個(gè)所述第二扇形段與外環(huán)支撐所形成的多個(gè)第二區(qū)段的個(gè)數(shù)和周向長(zhǎng)度均相同，每個(gè)所述第一扇形段均與相應(yīng)的所述第一區(qū)段對(duì)齊且壓緊接觸，每個(gè)所述第二扇形段均與相應(yīng)的所述第二區(qū)段對(duì)齊且壓緊接觸。
[0006]進(jìn)一步地，所述封嚴(yán)環(huán)還包括用于連接所述第一彈片和所述第二彈片的連接部，所述連接部在圓周方向上是連續(xù)的。
[0007]進(jìn)一步地，所述連接部包括向所述第一彈片和所述第二彈片的延伸方向凸起的拱門結(jié)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一彈片與所述渦輪導(dǎo)葉的接觸面和/或所述第二彈片與所述外環(huán)支撐的接觸面為曲面。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一彈片、所述第二彈片和所述連接部一體成型。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種渦輪，包括上述的渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置。
[0011]進(jìn)一步地，所述渦輪包括一級(jí)渦輪導(dǎo)葉、一級(jí)外環(huán)支撐、二級(jí)渦輪導(dǎo)葉和二級(jí)外環(huán)支撐，所述一級(jí)渦輪導(dǎo)葉和所述一級(jí)外環(huán)支撐之間、所述二級(jí)渦輪導(dǎo)葉和所述二級(jí)外環(huán)支撐之間均設(shè)有所述封嚴(yán)環(huán)。
[0012]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種航空發(fā)動(dòng)機(jī)，包括上述的渦輪。
[0013]基于上述技術(shù)方案，由于渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐在圓周方向上分別被分為多個(gè)第一區(qū)段和多個(gè)第二區(qū)段，本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置包括第一彈片和第二彈片的封嚴(yán)環(huán)，并將第一彈片和第二彈片分別分隔為與第一區(qū)段相同個(gè)數(shù)和周向長(zhǎng)度的多個(gè)第一扇形段和與第二區(qū)段相同個(gè)數(shù)和周向長(zhǎng)度的多個(gè)第二扇形段，每個(gè)第一扇形段與相應(yīng)的第一區(qū)段對(duì)齊并壓緊接觸，每個(gè)第二扇形段與相應(yīng)的第二區(qū)段對(duì)齊并壓緊接觸，從而使得第一彈片的外端面與渦輪導(dǎo)葉的端面形成緊密接觸，第二彈片的外端面與外環(huán)支撐的端面形成緊密接觸，并且即使渦輪導(dǎo)葉或外環(huán)支撐的不同區(qū)段之間發(fā)生振動(dòng)的振幅不同，也能夠保證封嚴(yán)環(huán)與渦輪導(dǎo)葉和外環(huán)支撐之間一直保持壓緊狀態(tài)，保證燃?xì)獠恍孤涣硗?，本?shí)用新型分段的結(jié)構(gòu)還可以使封嚴(yán)裝置適應(yīng)加工或裝配引起的端面不齊平，避免燃?xì)庑孤?br>【附圖說(shuō)明】
[0014]此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0015]圖1為本實(shí)用新型渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為圖1實(shí)施例中標(biāo)號(hào)A所示部分的放大圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型渦輪導(dǎo)葉所形成的一個(gè)第一區(qū)段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為圖3沿P1方向的視圖。
[0019]圖5為本實(shí)用新型外環(huán)支撐所形成的一個(gè)第二區(qū)段的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為圖5沿P2方向的視圖。
[0021]圖7為本實(shí)用新型封嚴(yán)環(huán)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖8為圖7中封嚴(yán)環(huán)沿T-T方向的截面一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0023]圖9為圖7中封嚴(yán)環(huán)沿T-T方向的截面另一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
[0024]圖10為圖7實(shí)施例中標(biāo)號(hào)B所示部分的放大圖。
[0025]圖11為本實(shí)用新型渦輪一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1-渦輪導(dǎo)葉，2-外環(huán)支撐，3-動(dòng)葉，4-外環(huán)，5-機(jī)匣，6-封嚴(yán)環(huán)，101-—級(jí)渦輪導(dǎo)葉，102- 二級(jí)渦輪導(dǎo)葉，201- 一級(jí)外環(huán)支撐，202- 二級(jí)外環(huán)支撐，301- 一級(jí)動(dòng)葉，302-二級(jí)動(dòng)葉，401-—級(jí)外環(huán)，402-二級(jí)外環(huán)，601-第一彈片，602-第二彈片，603-連接部，604-豁口。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0028]在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。
[0029]如圖1所示，渦輪中一般由渦輪導(dǎo)葉1、動(dòng)葉3和位于動(dòng)葉3上端的外環(huán)4構(gòu)成流道，直接與高溫燃?xì)饨佑|。為了減小外環(huán)4對(duì)機(jī)匣5的導(dǎo)熱，高壓渦輪的外環(huán)4 一般不直接懸掛在機(jī)匣5上，而是通過(guò)掛鉤懸掛在外環(huán)支撐2上，外環(huán)支撐2再通過(guò)掛鉤懸掛在機(jī)匣5上。
[0030]考慮到熱膨脹的影響，在渦輪導(dǎo)葉1與外環(huán)4和外環(huán)支撐2之間一般會(huì)設(shè)置有一定的間隙，為防止流道的中的高溫燃?xì)馔ㄟ^(guò)渦輪導(dǎo)葉1與外環(huán)4和外環(huán)支撐2之間的間隙泄露出去，使機(jī)匣5過(guò)熱，需要在渦輪導(dǎo)葉1與外環(huán)支撐2之間設(shè)置封嚴(yán)環(huán)6，如圖2所示。
[0031]渦輪導(dǎo)葉1在周向上被分為若干第一區(qū)段，如圖3和4所示，為其中一個(gè)第一區(qū)段的示意圖，該第一區(qū)段一般可以為扇形結(jié)構(gòu)。外環(huán)支撐2在周向上也被分為若干第二區(qū)段，如圖5和6所示，為其中一個(gè)第二區(qū)段的示意圖，該第二區(qū)段一般可以為扇形結(jié)構(gòu)。
[0032]當(dāng)上述第一區(qū)段和第二區(qū)段均為扇形結(jié)構(gòu)時(shí)，上述多個(gè)第一區(qū)段的周向長(zhǎng)度可以相同，也可以不同，周向長(zhǎng)度也可以理解為角度，即扇形結(jié)構(gòu)的第一區(qū)段所占用的圓周角度；多個(gè)第二區(qū)段的周向長(zhǎng)度可以相同，也可以不同；第一區(qū)段的總個(gè)數(shù)和第二區(qū)段的總個(gè)數(shù)可以相同，也可以不同；每個(gè)第一區(qū)段的周向長(zhǎng)度與每個(gè)第二區(qū)段的周向長(zhǎng)度可以相同，也可以不同。
[0033]渦輪運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，渦輪導(dǎo)葉1和外環(huán)支撐2等結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生振動(dòng)，當(dāng)各個(gè)區(qū)段大小、周向長(zhǎng)度不同時(shí)，各個(gè)區(qū)段的振幅均不相同，即使各個(gè)區(qū)段的大小和周向長(zhǎng)度均相同，由于振動(dòng)位置的不同，各個(gè)區(qū)段的振幅仍有可能不盡相同，這就會(huì)導(dǎo)致封嚴(yán)環(huán)6與渦輪導(dǎo)葉1和外環(huán)支撐2緊密接觸狀態(tài)有可能被破壞的風(fēng)險(xiǎn)，封嚴(yán)環(huán)6與渦輪導(dǎo)葉1和外環(huán)支撐2之間一旦產(chǎn)生間隙，就會(huì)造成燃?xì)獾男孤?，進(jìn)而使機(jī)匣5受到高溫燃?xì)獾臎_擊，造成機(jī)匣5的損壞，影響發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的運(yùn)行。
[0034]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種渦輪導(dǎo)葉與外環(huán)支撐之間的封嚴(yán)裝置，包括封嚴(yán)環(huán)6，如圖8和9所示，所述封嚴(yán)環(huán)6包括第一彈片601和第二彈片602，所述第一彈片601包括多個(gè)在圓周方向上形成的第一扇形段，多個(gè)所述第一扇形段與渦輪導(dǎo)葉1所形成的多個(gè)第一區(qū)段的個(gè)數(shù)和周向長(zhǎng)度均相同，所述第二彈片602包括多個(gè)在圓周方向上形成的第二扇形段，多個(gè)所述第二扇形段與