[实用新型]一种篦齿封严系统及航空发动机

说明书

本实用新型的目的是提供一种篦齿封严系统及航空发动机。篦齿封严系统包括第一容腔、第二容腔、篦齿、转子件和静子件；静子件设置在转子件的径向上的外侧，转子件被设置成能够相对静子件转动；转子件与静子件限定出间隙；间隙连通第一容腔和第二容腔；篦齿固定设置在间隙中，以减少第一容腔的气流穿过间隙而进入第二容腔；篦齿封严系统还包括挡板；挡板设置在气流的流动路径上；挡板包括主体部和导流部；导流部连接在主体部上并与主体部成夹角设置；夹角为与气流的流动方向相对设置的锐角；主体部用于阻挡气流，以使气流流入夹角；导流部用于引导气流转向并流出夹角。挡板的设置增加气流动能的耗散，增大了气流的流阻，从而提高了篦齿封严的效果。

技术领域

本实用新型涉及航空发动机领域，更具体地，涉及一种篦齿封严系统及航空发动机。

背景技术

在航空发动机及地面燃机中，转动件和静止件之间不可避免的会留有间隙，气体泄漏必然发生，通常气体从高压侧通过该间隙漏向低压侧。对泄漏气体的封严及控制是现代发动机必不可少的组成部分。然而随着航空发动机性能的不断提高，发动机循环参数(压力、温度)的增高，转速的提高，封严技术已成为影响发动机性能和使用寿命的重要因素。通过对军用、民用发动机进一步提高性能的诸多潜力因素研究表明，与改进发动机气动部件的性能相比，改进和发展新的封严技术，是收益大而耗资少的途径。篦齿封严是现代航空发动机中最基本的一种封严技术，是各种旋转机械上普遍使用的封严方式，它是利用篦齿尖与封严环面之间的间隙节流和齿腔中涡流来增加通道的流阻，达到减少泄漏的目的。如压气机级间位于压气机主流道内部转子和静子之间的区域，随着压气机级数的增加，主流压力升高，部分主流气会通过压气机转静间(级间)反向泄漏，这股泄漏气流会干扰压气机主流的气动特性，降低压气机的效率。级间的风阻温升和旋流会进一步影响叶片强度、振动及温度场。

目前篦齿封严的设计多是采用设计齿形及缩小间隙的方法来减小泄漏量，单纯地设计齿形及缩小间隙的方法对封严能力的提高有限。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种篦齿封严系统，所述篦齿封严系统具有较高的封严能力。

本实用新型的目的还在于提供一种航空发动机，所述航空发动机包括上述篦齿封严系统。

为实现所述目的的篦齿封严系统，包括第一容腔、第二容腔、篦齿、转子件和静子件；

所述静子件设置在所述转子件的径向上的外侧，所述转子件被设置成能够相对所述静子件转动；所述转子件与所述静子件限定出间隙；所述间隙连通所述第一容腔和所述第二容腔；所述篦齿固定设置在所述间隙中，以减少所述第一容腔的气流穿过所述间隙而进入所述第二容腔；

所述篦齿封严系统还包括挡板；所述挡板设置在所述气流的流动路径上；所述挡板包括主体部和导流部；所述导流部连接在所述主体部上并与所述主体部成夹角设置；所述夹角为与所述气流的流动方向相对设置的锐角；所述主体部用于阻挡所述气流，以使所述气流流入所述夹角；所述导流部用于引导所述气流转向并流出所述夹角。

所述的篦齿封严系统，其进一步的特点是，所述挡板的数量为两个，其中一个设置在所述第一容腔中，另一个设置在所述第二容腔中。

所述的篦齿封严系统，其进一步的特点是，所述挡板的数量为两个，其中一个设置在所述间隙的入口处，另一个设置在所述间隙的出口处。

所述的篦齿封严系统，其进一步的特点是，所述主体部沿所述转子件的径向设置。

所述的篦齿封严系统，其进一步的特点是，所述导流部与所述主体部的连接处为圆弧过渡。

所述的篦齿封严系统，其进一步的特点是，以所述转子件的径向为参照，所述主体部具有主体内缘和主体外缘；

所述主体外缘连接在所述静子件上，所述导流部连接在所述主体内缘上。