[实用新型]一种航空发动机叶片及航空发动机

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，尤其涉及一种航空发动机叶片及具有该航空发动机叶片的航空发动机。

背景技术

由于发动机涡轮转子叶片与定子机匣之间存在一定的间隙，在叶片前后压力面与吸力面之间的压差作用下，燃气会发生泄漏，从而影响发动机效率。英国罗尔斯·罗伊斯(RR)对现代燃气涡轮发动机研究表明，叶尖间隙每增加叶片长度1％，效率约降低1.5％，耗油率约增加2％。耗油率不仅影响发动机性能，同时也影响其全寿命费用，据美国通用电气(GE)对CF5-50发动机的分析，叶尖间隙对耗油率的影响约占叶型与间隙密封总损失的67％。

主动间隙控制技术是一项通过控制涡轮叶尖间隙的变化来降低发动机耗油率、提高可靠性和延长使用寿命、减少污染物排放的重要技术措施。主动间隙控制手段主要分为热力式间隙控制、机械式间隙控制、压力式间隙控制和新型式间隙控制。其中热力式间隙控制主要是从风扇出口或压气机某级引出的空气冷却涡轮机匣，通过控制引气量或引气温度等参数调整涡轮机匣温度分布，以达到控制涡轮机匣涡轮外环组件的径向热膨胀位移，减小发动机巡航状态叶尖间隙，缺点是响应缓慢，而且耗费气体会导致推力损失大，另外引气管的布置也会增加系统的重量和复杂度。机械式间隙控制通过连接装置和驱动机构(水压式、电-机械式、电磁式等)共同实现叶尖间隙变化，响应快，控制精度较高。压力式间隙控制主要利用发动机内部或外部供应的压力及其对控制活门的调节，引起载荷偏移，致使涡轮外环沿径向产生位移，实现叶尖间隙控制。新型式间隙控制一般利用间隙传感器的反馈，快速将叶尖间隙控制到最佳值，如利用形状记忆金属等。

上述主动间隙控制存在的缺陷为：测量间隙的装置在高压、高温环境下工作，测量精度很难保证；并且控制电路比较复杂。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提出一种航空发动机叶片及航空发动机，其中航空发动机叶片的结构简单，能够有效控制发动机叶片的叶尖间隙。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种航空发动机叶片，其包括叶片本体，所述叶片本体的叶尖处设置有数个刷式封严结构，所述刷式封严结构包括刷丝束，所述刷丝束通过前板和后板夹持，设置在所述叶尖处，所述刷丝束用于控制并封严所述叶片本体与机匣之间的间隙。

在一优选或可选实施例中，所述刷丝束沿与所述叶片本体旋转方向相反的方向倾斜设置。

在一优选或可选实施例中，所述刷丝束与竖直方向的夹角范围为0～10°。

在一优选或可选实施例中，所述前板、后板和刷丝束通过焊接方式焊接成一体。

在一优选或可选实施例中，所述前板和后板采用隔热材料制成。

在一优选或可选实施例中，所述刷丝束采用数个刷丝捆扎在一起形成。

在一优选或可选实施例中，所述刷丝采用金属丝。

在一优选或可选实施例中，所述金属丝的直径为0.15mm。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种航空发动机，其包括机匣，还包括上述任一实施例中的航空发动机叶片，所述航空发动机叶片的叶片本体的叶尖处设置刷式封严结构。

在一优选或可选实施例中，所述机匣上设置有涂层，所述刷式封严结构中的刷丝束与所述机匣的涂层之间为过盈接触。

基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型在叶片本体的叶尖处设置有数个刷式封严结构，刷式封严结构包括刷丝束、前板和后板，刷丝束用于控制并封严叶片本体与机匣之间的间隙，采用上述接触式的具有适应性的刷式封严结构，结构简单，能够保证叶片本体在小间隙甚至零间隙下安全工作，大幅提高了发动机的效率，降低了油耗率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型提供的航空发动机叶片的结构示意图；

图2为图1中局部A的放大结构示意图；

图3为本实用新型提供的刷丝束的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。