CN112594068B - 航空发动机的盘鼓密封机构和航空发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种航空发动机的盘鼓密封机构，包括：转子盘（1）；篦齿环（2），可拆卸地布置在所述转子盘（1）的外周面上，所述篦齿环（2）的外周面上设有篦齿；以及沟槽（7），形成在所述转子盘（1）的外周面上；以及挡环（3），位于在所述沟槽（7）中且被分为各自独立的多个区段（10,11），并且其一侧沿着所述转子盘（1）的轴向抵靠所述篦齿环（2）以轴向限制所述篦齿环（2），通过使用包括多区段的所述挡环（3）降低了篦齿维修的成本和时间。本发明还提供一种具有盘鼓密封机构的航空发动机。

Description

航空发动机的盘鼓密封机构和航空发动机

技术领域

本发明涉及航空发动机领域，具体而言，涉及一种航空发动机的盘鼓密封机构和航空发动机。

背景技术

篦齿封严是航空发动机领域的非接触式密封结构。运用非接触封严结构，通过减小旋转件和静止件的间隙来减小气流泄露量。当气流通过篦齿时，气流被多次节流加速，压力能转换成动能，并在湍流和黏性耗散的作用下转换成热能而消耗掉，最终达到封严效果。高质量的篦齿结构可以有效减少封严***的泄露，增加发动机的推重比，显著提高发动机的效率。

传统旋转机械转子设计往往将篦齿作为盘鼓的一部分，将篦齿与盘鼓设计成一个整体，但发明人发现会带来以下问题：篦齿与盘鼓一体式设计，一小部分的篦齿损坏往往导致整个盘鼓不能使用，给篦齿的维修带来极大困难。由于篦齿常采取斜篦齿结构，加工时进刀方向可能与盘缘或叶片等其他特征发生干涉，一体式设计的篦齿给加工带来极大不便。

发明内容

本发明提供一种航空发动机的盘鼓密封机构，以降低篦齿维修的成本和时间。

本发明提供一种航空发动机的盘鼓密封机构，包括：

转子盘；

篦齿环，可拆卸地布置在转子盘的外周面上，篦齿环的外周面上设有篦齿；以及

沟槽，形成在转子盘的外周面上；以及

挡环，位于在沟槽中且被分为各自独立的多个区段，并且其一侧沿着转子盘的轴向抵靠篦齿环以轴向限制篦齿环。

在一些实施例中，篦齿环的远离挡环的一端轴向地抵靠着在转子盘外周面上的周向凸缘。

在一些实施例中，盘鼓密封机构包括径向向内突出的凸起，凸起设置在篦齿环的邻近挡环的另一端并且轴向抵靠着挡环的另一侧。

在一些实施例中，凸起的数量为多个，每个区段的圆心角β小于相邻两个凸起之间的篦齿环的圆心角α。

在一些实施例中，多个区段的数量与凸起的数量相等，挡环的每个区段分别轴向抵靠着相应的一个凸起。

在一些实施例中，沟槽中设有挡块，挡块沿着周向阻挡着挡环。

在一些实施例中，挡环是开口的。

在一些实施例中，挡环包括多个长区段和两个短区段，两个短区段分别位于挡环的开口两端，两个短区段的被弯折的各自自由末端沿着周向抵靠着各自对应的凸起，以周向限制挡环。

在一些实施例中，转子盘的其上布置有篦齿环的筒体是截头锥形，相对于筒体的大尺寸端部，挡环离筒体的小尺寸端部更近。

本发明还提供一种航空发动机，包括上述的航空发动机的盘鼓密封机构。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明一个实施例的航空发动机的盘鼓密封机构的局部剖视示意图。

图2示出了本发明另一个实施例中的挡环3的结构示意图。

图3示出了从图1右侧看到的安装在转子盘1上的挡环3和凸起9的局部示意图。

图4示出了从上向下看到图1的转子盘1的局部示意图，其中省略了篦齿环2和挡环3。

图5示出了从图1的右上方看到的安装了图2所示的挡环3的局部示意图，其中省略了篦齿环2。

图6示出了本发明又一个实施例的转子盘1和挡环3的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的。

本发明的一个实施例提供一种航空发动机的盘鼓密封机构，如图1和2所示，该盘鼓密封机构包括转子盘1、篦齿环2和挡环3。篦齿环2被可拆卸地安装在转子盘1的外周面4上，篦齿环2的外周面上设有篦齿，篦齿环2通常与转子盘1是同心的。在转子盘1的外周面4上设有一圈沟槽7。挡环3布置在沟槽7中并且沿着周向被分成多个区段，多个区段是各自独立的，挡环3的一侧轴向抵靠着篦齿环2，将篦齿环2轴向保持在转子盘1上。

如图3所示，将挡环3的各区段依次从转子盘1的邻近于沟槽7的一端轴向移动到沟槽7中（在本实施例中没有凸起9），位于沟槽7中的挡环3的一侧抵靠着篦齿环2，由此轴向地限制了篦齿环2的移动。通过挡环3采用多个区段，可以依次安装各区段，使得更方便将篦齿环2可拆卸地安装在转子盘1上，降低了篦齿环2的维修成本和时间。

在本发明的另一个实施例中，如图1所示，周向凸缘101形成在转子盘1的外周面4上，篦齿环2的远离挡环3的一端抵靠着周向凸缘101，篦齿环2的邻近挡环3的另一端抵靠着挡环3，从而篦齿环2被轴向保持在转子盘1上。

在本发明的再一个实施例中，如图3所示的，篦齿环2的邻近于挡环3的一端设有径向向内突出的多个凸起9，凸起9在转子盘1的轴向上抵靠着挡环3的另一侧。每个区段的圆心角β小于相邻两个凸起9之间的篦齿环2的圆心角α。通过凸起9和挡环3可以实现篦齿环2在转子盘3上轴向双向定位。

可选地，如图3所示，挡环3的多个区段的数量与多个凸起9的数量相等，每个区段都抵靠着相应的一个凸起9。

在本发明的再一个实施例中，如图4所示，为了防止挡环3在沟槽7中沿周向地移动，沟槽7中设有挡块6，挡块6沿着周向阻挡着挡环3，使得挡环3的周向运动受到限制。

在本发明的又一个实施例中，如图2所示，挡环3可以是开口的，这样方便拆卸挡环3。如图2和5所示，多个区段包括多个长区段10和两个短区段11，两个短区段11分别位于挡环3的开口两端，两个短区段11的被弯折的各自末端8分别在周向上抵靠着两个相邻的对应凸起9，实现了限制挡环3沿着周向的移动。

需要说明的，篦齿环2的远离挡环3的一端对于转子盘1的固定是可选的，只要挡环3能轴向定位篦齿环2即可。如图6所示的实施例与图1所示的实施例主要差别在于，转子盘1的筒体外表面是截头锥形的，相应的篦齿环2的内表面也是截头锥形的。相对于转子盘1的截头锥形筒体的大尺寸端部，挡环3离转子盘1的截头锥形筒体的小尺寸端部更近。挡环3的一侧抵靠着篦齿环2，并且篦齿环2的内表面在轴向上抵靠着转子盘1的筒体外表面，使得实现篦齿环2在转子盘1上的轴向双向定位。

本发明还提供一种航空发动机，包括上述盘鼓密封机构。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种航空发动机的盘鼓密封机构，包括：

转子盘（1）；

篦齿环（2），可拆卸地布置在所述转子盘（1）的外周面上，所述篦齿环（2）的外周面上设有篦齿；

沟槽（7），形成在所述转子盘（1）的外周面上；

挡环（3），位于所述沟槽（7）中且被分为各自独立的多个区段（10,11），并且其一侧沿着所述转子盘（1）的轴向抵靠所述篦齿环（2）以轴向限制所述篦齿环（2）;以及

径向向内突出的凸起（9），所述凸起（9）设置在所述篦齿环（2）的邻近所述挡环（3）的一端并且轴向抵靠着所述挡环（3）的另一侧;

其中所述挡环（3）是开口的，所述挡环（3）包括多个长区段（10）和两个短区段（11），所述两个短区段（11）分别位于所述挡环（3）的开口两端，两个所述短区段（11）的被弯折的各自末端（8）沿着周向抵靠着各自的所述凸起（9），以周向限制所述挡环（3）。

2.根据权利要求1所述的航空发动机的盘鼓密封机构，其中所述篦齿环（2）的远离所述挡环（3）的一端轴向地抵靠着在所述转子盘（1）外周面上的周向凸缘（101）。

3.根据权利要求1所述的航空发动机的盘鼓密封机构，其中所述凸起（9）的数量为多个，每个所述区段的圆心角β小于相邻两个所述凸起（9）之间的所述篦齿环（2）的圆心角α。

4.根据权利要求3所述的航空发动机的盘鼓密封机构，其中所述多个区段（10,11）的数量与所述凸起（9）的数量相等，所述挡环（3）的每个区段分别轴向抵靠着相应的一个所述凸起（9）。

5.根据权利要求1所述的航空发动机的盘鼓密封机构，其中所述沟槽（7）中设有挡块（6），所述挡块（6）沿着周向阻挡着所述挡环（3）。

6.根据权利要求1所述的航空发动机的盘鼓密封机构，其中所述转子盘（1）的其上设有所述篦齿环（2）的筒体是截头锥形，所述挡环（3）邻近于所述筒体的小尺寸端部。

7.一种航空发动机，包括权利要求1-6任一所述的航空发动机的盘鼓密封机构。

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