[发明专利]篦齿封严结构及航空发动机

说明书

本发明涉及一种篦齿封严结构及航空发动机，其中篦齿封严结构包括篦齿盘(20)和静子件(10)，篦齿盘(20)上设有封严齿(201)，封严齿(201)与静子件(10)之间具有间隙，间隙用于使气流流通，静子件(10)的靠近封严齿(201)的一侧设有凹槽(101)，以在运行过程中使封严齿(201)能够至少部分地插入凹槽(101)内。本发明通过设置凹槽，使得封严齿可以至少部分地插入凹槽内，以减少封严齿与静子件之间的碰磨，降低对封严齿和静子件的摩擦损伤，提高篦齿封严结构的使用寿命；同时，相比于传统的篦齿封严结构，本发明的篦齿封严结构能够形成类似迷宫式的封严流路，减小封严间隙和有效通流面积，增大气流的节流损失，提高封严效果。

技术领域

本发明涉及航空发动机冷却和封严技术领域，尤其涉及一种篦齿封严结构及航空发动机。

背景技术

航空发动机的篦齿封严是十分重要的结构。常规的篦齿封严由于冷态装配间隙、轴承游隙、加工公差以及发动机振动等因素的影响，同时考虑到发动机的工作安全性，工作间隙一般都设计得比较大，尤其是在高半径位置，篦齿热态工作间隙一般均大于0.3mm，这样会导致较大的泄漏流动，对总体性能会产生不利影响。因此，减少篦齿封严的泄漏量，提高封严效果，是发动机设计中的重要部分。

目前，如图1所示，现有航空发动机中的篦齿封严结构基本采用蜂窝静子件8与篦齿盘9上的篦齿间隙配合的方式形成转静子封严，通过篦齿的节流作用实现封严的目的。但是，在发动机实际运行中，篦齿封严转静子之间的碰磨问题不可避免，在瞬态运行工况，转子离心变形增大，篦齿与蜂窝静子面相互接触，产生碰磨，碰磨后不但会使篦齿的齿尖造成相应的磨损，蜂窝静子面上也会造成不同程度的损伤，长期运行后篦齿和蜂窝静子面之间的间隙会进一步增大，从而造成篦齿封严失效的问题。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种篦齿封严结构及航空发动机，以解决现有技术中的篦齿封严结构容易发生磨损，会对静子件和篦齿造成不同程度地损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种篦齿封严结构，包括篦齿盘和静子件，所述篦齿盘上设有封严齿，所述封严齿与所述静子件之间具有间隙，所述间隙用于使气流流通，所述静子件的靠近所述封严齿的一侧设有凹槽，以在运行过程中使所述封严齿能够至少部分地插入所述凹槽内。

进一步地，所述凹槽和所述封严齿均设有多个，并且所述凹槽与所述封严齿一一对应。

进一步地，所述凹槽的截面为三角形、梯形、长方形或正方形。

进一步地，所述凹槽的截面为等腰梯形。

进一步地，所述封严齿为斜齿，所述封严齿的倾斜角度与所述凹槽的斜边的倾斜角度相同。

进一步地，还包括主动间隙控制装置，所述主动间隙控制装置用于控制所述静子件的径向变形量，以调节所述间隙的大小。

进一步地，所述主动间隙控制装置上设有出气孔，以通过所述出气孔输出能够改变所述静子件的径向变形量的气体。

进一步地，所述出气孔用于输出能够使所述静子件沿径向回缩的冷却气体，以减小所述间隙。

进一步地，所述静子件的靠近所述封严齿的一侧设有台阶。

进一步地，所述静子件为蜂窝结构，或者所述静子件的靠近所述封严齿的一侧涂设有耐磨材料。

为实现上述目的，本发明还提供了一种航空发动机，包括上述的篦齿封严结构。