[发明专利]无缝隙泄漏的可调叶片

说明书

本发明公开了一种无缝隙泄漏的可调叶片，属于叶轮机械技术领域。所述可调叶片包括前半段叶片、后半段叶片及旋转轴，前半段叶片的尾端与后半段叶片的前端呈圆弧形配合，且配合处留有间隙，并通过旋转轴的转动实现后半段叶片偏转角的调整；后半段叶片的前端沿叶高开设凹槽，且凹槽内依次放置弹簧片及条状堵塞体，通过弹簧片的弹力使条状堵塞体与前半段叶片保持贴紧；所述条状堵塞体由软性塑胶材料制成，以减小转动时的摩擦和提高其与前半段叶片的贴合度。本发明结构简单，能够有效降低可调叶片缝隙产生的流动损失、提高压气机效率。

技术领域

本发明涉及一种无缝隙泄漏的可调叶片，属于叶轮机械技术领域。

背景技术

对于工业轴流压气机或燃气涡轮发动机轴流压气机，为了扩大其高效率工作范围，可采用导叶和静子叶片安装角可调技术。如：Linder,c.G.andJones.B.A发表的题为“Single-stage experimental evaluation of variable geometry guide vanes andstators.Part II annular cascade investigations of candidate variable geometrydesigns”（NASACR-54555、1967年)的文章。

对于可调叶片，前段叶片和后段叶片之间存在缝隙，气体穿过缝隙由压力面向吸力面流动而造成流动损失、降低压气机效率。文献“核心机驱动风扇级可变弯度导叶设计方法”（推进技术，第37卷第10期，2016年）中提出采用Coanda型线能够降低缝隙产生的流动损失，并采用计算机仿真方法验证了应用效果。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种无缝隙泄漏的可调叶片，具有结构简单，能够有效降低可调叶片缝隙产生的流动损失、提高压气机效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种无缝隙泄漏的可调叶片结构，包括若干设置于机匣及轮毂之间的可调叶片及设置于可调叶片上的封严结构；其中，所述可调叶片包括前半段叶片、后半段叶片及旋转轴，前半段叶片的尾端与后半段叶片的前端呈圆弧形配合而构成完整叶片，且配合处留有间隙；所述后半段叶片安装于旋转轴上，可绕旋转轴转动实现后半段叶片偏转角的调整；所述封严结构包括条状堵塞体和弹簧片，且后半段叶片的前端沿叶高方向开设有凹槽；凹槽内从后向前依次安装弹簧片和条状堵塞体；通过弹簧片的弹力使条状堵塞体与前半段叶片保持贴紧。

本发明提供的一种无缝隙泄漏的可调叶片结构，相对于现有技术，具有以下优点：1、结构简单，成本较低，且易于工程实现，具有较强的实用性；2、通过前半段叶片与后半段叶片之间的圆弧形配合及封严结构有效降低了缝隙产生的流动损失、提高了压气机效率，适用于轴流压气机可调导叶和静子结构。

具体的，所述旋转轴设置于在后半段叶片的中弧线上叶片厚度最大处，以提高后半段叶片结构的稳定性。

具体的，所述凹槽长度b和宽度c相等，数值为圆弧半径R的1/3，以保证不破坏叶片结构。

具体的，所述弹簧片的长度短于凹槽的长度，以便弹簧片在凹槽内自由伸缩。

具体的，所述前半段叶片与后半段叶片之间的间隙为可调叶片弦长的0.2～0.5%，以保证后半段叶片旋转时前后半段叶片之间不发生碰擦。

具体的，所述前半段叶片与机匣固定连接，且前半段叶片尾端与后半段叶片前端的圆弧中心与旋转轴的轴心相互重合，以保证后半段叶片旋转时，缝隙近于不变。

具体的，所述条状堵塞体由软性塑胶材料制成，以减小转动时的摩擦，同时提高其与前半段叶片的贴合度。

附图说明