[發明專利]一種可調流道轉動軸動密封結構

有效

• 申請號: 201911092562.2
• 申請日: 2019-11-11
• 公開（公告）號: CN110805695B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 國兆普;杜江毅;劉勝;滿延進;朱守梅
• 申請（專利權）人: 北京動力機械研究所
• 主分類號: F16J15/16
• 分類號: F16J15/16;F16C11/04;F02C7/042;F02C7/236
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發明公開了一種可調流道轉動軸動密封結構，所述流道為進氣道，進氣道包括：外壓縮面、側板、唇口板、內壓縮段底板、附面層吸除通道、吸除腔前壁、吸除腔下壁、吸除腔后壁、吸除腔側壁、吸除腔出口；所述內壓縮段底板上設計有附面層吸除通道，使內壓縮段底板周圍的附面層低能流體由附面層吸除通道排出進氣道內通道；內壓縮段底板下部設有吸除腔封閉腔體，由附面層吸除通道排出進氣道內通道的低能流體進入吸除腔封閉腔體，然后排出發動機。本發明對于呈二元或近似呈二元特征的發動機流道壁面，可以實現驅動桿力臂有效增長，降低驅動裝置輸出力需求和空間需求。

技術領域

本發明屬于吸氣式沖壓發動機技術領域，涉及一種可調流道轉動軸動密封結構。

背景技術

可調進氣道是實現寬馬赫數多模態工作發動機工作寬域工作、“多點”性能優化的有效技術途徑。依托以喉道調節為代表的可調進氣道方案具有適應范圍寬，結構實現代價適中等特點，需要針對此類調節需求，提出一種兼顧流動控制和調節代價的調節結構方案。

第一，可調流道方案需要引入動密封方案，切斷流道通道內高溫高壓氣流竄入附件腔體的通道，避免附件腔體內設備因工作環境失控而被破壞的問題。針對高溫動密封技術公開報道較少，目前公開文獻中，在多為工業級元器件或原材料進展，對寬馬赫數多模態工作發動機可調流道使用高溫動密封方案報道稀缺。因此需要在結構設計中重點考慮高溫動密封方案設計。

第二，從密封基本原理可知，為了實現流道型面調節過程中的密封功能，需要配置預緊力來保持密封材料與密封面的貼合，因此密封材料隨可調流道運動時必然帶來摩擦力，增加調節機構驅動裝置輸出力要求。另一方面，驅動裝置輸出力受限于發動機能源管理和質量/空間要求，不能為了“絕對”密封，無限制的增大驅動力要求。因此，需要精細設計調節機構，緩解調節對于驅動力的需求。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是：針對具有近似二元幾何特征的幾何流道，兼顧流動控制和調節代價需求，提出一類可調流道轉動軸動密封結構。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種可調流道轉動軸動密封結構，所述流道為進氣道，進氣道包括：外壓縮面6、側板7、唇口板8、內壓縮段底板9、附面層吸除通道10、吸除腔前壁11、吸除腔下壁12、吸除腔后壁13、吸除腔側壁14、吸除腔出口15；進氣道結構相對于XY平面成對稱分布，側板7、唇口板8、內壓縮段底板9以及對稱面另一側隱藏部分，形成進氣道內通道；捕獲氣流沿外壓縮面6和進氣道內通道流動，經歷減速增壓過程，主流沿X方向流向進氣道下游部件；其中，XYZ三維坐標系為：Y方向為法向，Z方向為展向，X方向為流向；所述內壓縮段底板9上設計有附面層吸除通道10，使內壓縮段底板9周圍的附面層低能流體由附面層吸除通道10排出進氣道內通道；內壓縮段底板9下部設有吸除腔封閉腔體，由附面層吸除通道10排出進氣道內通道的低能流體進入吸除腔封閉腔體，然后排出發動機。

其中，所述吸除腔前壁11、吸除腔下壁12、吸除腔后壁13、吸除腔側壁14形成吸除腔封閉腔體。

其中，所述吸除腔封閉腔體上還設置有吸除腔出口15，由附面層吸除通道10排出進氣道內通道的低能流體進入吸除腔封閉腔體后由側向吸除腔出口15排出發動機。

其中，所述內壓縮段底板9的兩端分別設置底板前鉸鏈16和底板后鉸鏈17，吸除腔下壁12下方設置吸除腔下壁背部鉸鏈18，驅動桿19繞底板背部鉸鏈18轉動，實現內壓縮段底板9的幾何運動。

其中，所述底板前鉸鏈16與內壓縮段底板9上游的流道型面連接，實現內壓縮段底板9的轉動。

其中，所述驅動桿19設置有兩組，能夠實現內壓縮段底板9的平動升降。