CN105531445A - 用于涡轮风扇发动机的密封件 - Google Patents

Abstract

用于在出口导向叶片中封住叶片(11)与衬板(19)之间的间隙的密封件(21)具备：为了与上述叶片相接并形成圆滑拐角而具有朝向前端逐渐变薄的形状的可挠性的圆角部(27)；与上述衬板结合的结合部；以及从内表面突出的可挠性的肋部(25)，该肋部尺寸设定为与固定上述叶片的结构的上表面相接并保持气密。

Description

用于涡轮风扇发动机的密封件

技术领域

本发明涉及用于涡轮风扇发动机的密封件，尤其涉及用于封住出口导向叶片中叶片与衬板之间的间隙的密封件。

背景技术

涡轮风扇发动机是在成为中心的发动机的周围具有旁通管道的形式的喷气发动机。利用发动机产生的能量的一部分来驱动风扇，风扇产生的空气流的一部分被压缩机压缩并用于发动机的燃烧，而另一部分经由旁通管道直接向后方喷出。就经过了旁通管道的空气流而言，其本身产生推力从而有助于增大发动机推力，另外改善发动机的能量效率。

在旁通管道中设置有出口导向叶片。出口导向叶片是在径向上延伸的多个叶片，这样的叶片在周向上排列从而形成环状的结构。风扇产生的空气流是围绕其轴旋转的像旋涡那样的气流，但经过出口导向叶片从而被整流，成为向后方直线前进的气流。出口导向叶片有时也起到连接包围旁通管道的风扇罩和中心部并进行支撑的功能，因此也需要足够的强度和刚性。

从风扇的效率的观点出发，应当避免旁通管道内的空气流漏出到外部或者与二次空气混合。因此，尤其针对出口导向叶片的各叶片与衬板之间的间隙,需要用于密封空气流的合适的密封件。

在专利文献1、2中公开了相关的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2012-511661号公报

专利文献2：日本特开平10-325303号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，对于出口导向叶片中的密封件要求足够的气密性。此外，叶片与衬板呈接近直角的角度，而急剧成角的拐角部分很可能成为扰乱气流的原因。因此，对于密封件，要求平滑地连接叶片的面和衬板的面。通过自动作业难以形成这样的密封件，需要进行例如通过手工作业将糊状的密封材料放到相应的部位并在固化后进行精加工这种费工夫的作业。

用于解决课题的方法

本发明鉴于上述问题而完成，目的在于提供仅通过安装在衬板上并与衬板及叶片一起组成出口导向叶片就能够密封气流的密封件。

根据本发明的一方案，用于封住出口导向叶片中叶片与衬板之间的间隙的密封件具备：为了与上述叶片相接并形成圆滑拐角而具有朝向前端逐渐变薄的形状的可挠性的圆角部；与上述衬板结合的结合部；以及从内表面突出的可挠性的肋部，该肋部尺寸设定为与固定上述叶片的结构的上表面相接并保持气密。

优选为，上述肋部具有选自由圆柱、椭圆圆柱、角柱以及朝向前端逐渐变薄的圆角形状构成的组中的一种形状。还优选为，上述肋部为了容易被挤压而是中空的。再优选为，上述圆角部和上述肋部形成为一体。

发明的效果

提供仅通过安装在衬板上并组成出口导向叶片就能够密封气流且能形成不会使空气流产生紊乱的圆滑拐角的密封件。

附图说明

图1是涡轮风扇发动机的示意性的竖剖视图。

图2是组装有一实施方式的密封件的出口导向叶片的立体图。

图3A是特别表示密封件与对叶片进行固定的结构的关系的出口导向叶片的部分剖视图。

图3B是对密封件进行了特别放大显示的出口导向叶片的部分剖视图。

图4是与衬板的一部分一起显示的密封件的剖视图。

图5是变形例的密封件的剖视图。

图6是另一变形例的密封件的剖视图。

图7是又一变形例的密封件的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的几个实施方式。需要特别注意的是，附图并不一定按照正确的比例尺显示，因此，相互的尺寸关系并不局限于图示内容。

参照图1，作为一个例子，涡轮风扇发动机1在其中心具备风扇3，且在包围其周围的导流罩5的内壁与中心部7之间确保旁通管道。风扇3产生的空气流的一部分a流入低压压缩机9内而被用于发动机的燃烧，而另一部分b则流入旁通管道。经过旁通管道的空气流的一部分b被由多个叶片11构成的出口导向叶片整流，并向后方喷出。

参照图2，各叶片11是具有用于整流的翼片形状的、在径向延伸的板状结构体。其外端被用于固定的结构13夹持，其内端也被类似的结构15夹持，以此相对于导流罩5及中心部7被固定。

外衬板17以与用于固定外端的结构13相邻且其边缘与叶片11的表面相接的方式配置。同样地，内衬板19以与用于固定内端的结构15相邻且其边缘与叶片11的表面相接的方式配置。由叶片11和衬板17、19组成的组合相互相接地在周向上排列，由此构成环状的结构。排列成圆筒状的多个外衬板17构成内壁的一部分，同样地排列成圆筒状的多个内衬板19构成中心部的外壁的一部分，由外衬板17和内衬板19包围旁通管道。

参照图3并结合图2，本实施方式的密封件21例如用于封住内衬板19与叶片11之间的间隙。当然，也可以适用于外衬板17与叶片11之间的间隙，或者出于封住其他任意间隙的目的而利用。下面，对适用于内衬板19的示例进行说明，但当然并不限于此。

主要参照图3A及图3B，如已描述的那样，叶片11的内端11e被用于固定内端的结构15夹持，而结构15在内端11e的正上方具有平坦的上表面。密封件21不仅前端与叶片11的表面相接，而且还与该上表面相接，由此来密封空气流。

参照图4，密封件21结合于内衬板19的一端而被使用。密封件21具备结合部23，结合部23能够具有适于与内衬板19结合的适宜结构。作为这样的结构，例如可以为如图示那样的适宜用于卡合的凹凸，也可以为增大了接触面的其他任意结构。接触面的增大有利于粘接密封件21与内衬板19。

密封件21具有圆角部27，该圆角部27的形状为在其基端附近例如厚度与内衬板19同程度，但朝向前端逐渐变薄。密封件21至少在圆角部27为可挠性，或者也可以整体为可挠性。为了赋予可挠性，可以将如合成橡胶那样的弹性体用于密封件21。圆角部27因可挠性而与到叶片11相接后向上方翘曲，以此构成内衬板19与叶片11之间的圆滑拐角。为了易于向上方翘曲，圆角部27也可以为如图示那样预先向上方翘曲的形状。

密封件21还具有从其内表面突出的肋部25。肋部25是沿着密封件21的长度方向实质地遍及其全长的突起。肋部25也是可挠性的，且在与用于固定叶片11的结构15的上表面相接后，被挤压而与其贴紧。以此，肋部25与结构15的上表面之间保持气密。根据结构15的上表面的位置或者根据从密封件21到结构15的上表面的距离，选择肋部25的适宜位置及尺寸。

肋部25与圆角部27优选如图4所示那样为一体。但也可以如图5所示的密封件21’那样，将肋部25t与圆角部27f分开设置。该情况下，肋部25t直接结合于内衬板19’。

作为肋部的形状，可以选择在内部具备孔25h的中空的圆柱形以容易被挤压，但也可以为如图6所示那样的实心的肋部25s。此外，可以选择椭圆圆柱、角柱等其他适宜的形状，而并不局限于圆柱。或者，如图7所示，也能够对肋部25f应用朝向前端逐渐变薄的圆角形状。此外，也可以适当地使肋部25f翘曲，在与结构15相接后，产生将圆角部27向叶片11按压的力。

在上述任一种形态中，密封件21都在与内衬板19结合的状态下被提供给组合。与内衬板19一起组装于出口导向叶片后，其前端的圆角部27与叶片11的表面相接并向上方翘曲，由此构成不扰乱空气流的圆滑拐角。由于叶片11为曲面，因此气密地接触其整个表面无论对于什么样的结构都是困难的，本实施方式的圆角部27也不例外。但是，因为肋部25f接触结构15的上表面从而取代圆角部27来保持气密，所以密封件21能够密封旁通管道内的空气流。

也就是说，本实施方式的密封件无需费工夫的作业，仅通过安装在衬板上并组成出口导向叶片就能够密封空气流，且不会扰乱空气流。

通过优选实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。根据上述公开内容，拥有该技术领域的一般技术的人员通过实施方式的修改或变形能够实施本发明。

生产上的可利用性

提供只要安装在衬板上并与衬板及叶片一起组成出口导向叶片就能够密封气流的密封件。

Claims (4)

1.一种密封件，用于在出口导向叶片中封住叶片与衬板之间的间隙，上述密封件的特征在于，具备：

与上述衬板结合的结合部；

从上述结合部延伸且为了与上述叶片接触并构成上述叶片与上述衬板之间的圆滑拐角而具有朝向前端逐渐变薄的形状的可挠性的圆角部；以及

从内表面突出的可挠性的肋部，该肋部的尺寸设定为与固定上述叶片的外部结构的上表面相接并保持气密。

2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，

上述肋部具有选自由圆柱、椭圆圆柱、角柱以及朝向前端逐渐变薄的圆角形状构成的组中的一种形状。

3.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，

上述肋部为了容易被挤压而是中空的。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的密封件，其特征在于，

上述圆角部和上述肋部形成为一体。