[發(fā)明專利]渦輪機(jī)及其主動(dòng)間隙控制方法、間隙控制系統(tǒng)和機(jī)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010619104.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113863995A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 辛長(zhǎng)堃;魏芳;周健;佘云峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): F01D11/20
• 分類號(hào): F01D11/20;F01D11/24
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 喻學(xué)兵

1.間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括：

固定外環(huán)，提供有多個(gè)導(dǎo)向孔；

多個(gè)活動(dòng)環(huán)塊，在所述固定外環(huán)的外周側(cè)環(huán)繞所述固定外環(huán)設(shè)置；

多個(gè)封嚴(yán)組件，每個(gè)所述活動(dòng)環(huán)塊對(duì)應(yīng)一個(gè)所述封嚴(yán)組件，每個(gè)所述封嚴(yán)組件包括多個(gè)封嚴(yán)單元，所述封嚴(yán)單元包括封嚴(yán)件，所述封嚴(yán)件為細(xì)長(zhǎng)形狀，可滑動(dòng)地穿過(guò)所述固定外環(huán)的所述導(dǎo)向孔，所述封嚴(yán)件的外端固定于所述活動(dòng)環(huán)塊，所述封嚴(yán)件的內(nèi)端位于所述固定外環(huán)的內(nèi)側(cè)，每個(gè)所述活動(dòng)環(huán)塊對(duì)應(yīng)的所述封嚴(yán)組件的所有所述封嚴(yán)件的所述內(nèi)端限定可變的封嚴(yán)曲面；

其中，通過(guò)所述活動(dòng)環(huán)塊的徑向移動(dòng)，帶動(dòng)所述封嚴(yán)組件進(jìn)行移動(dòng)，以調(diào)節(jié)所述封嚴(yán)曲面與位于所述固定外環(huán)的內(nèi)側(cè)的葉片之間的間隙。

2.如權(quán)利要求1所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述封嚴(yán)件包括第一段和第二段，所述第一段和所述第二段之間形成軸肩，所述第二段可滑動(dòng)地穿過(guò)所述導(dǎo)向孔，所述軸肩形成阻擋部，阻止所述第一段進(jìn)入到所述導(dǎo)向孔。

3.如權(quán)利要求2所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述軸肩和所述固定外環(huán)之間設(shè)置有彈性體。

4.如權(quán)利要求3所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述彈性體是套在所述第二段上的彈簧。

5.如權(quán)利要求2所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一段為圓柱形，所述第二段為棱柱，相應(yīng)地所述導(dǎo)向孔為棱柱孔。

6.如權(quán)利要求1所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述封嚴(yán)曲面為凹曲面，使得所述封嚴(yán)曲面與相對(duì)的所述葉片之間的所述間隙為等距間隙。

7.如權(quán)利要求6所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述活動(dòng)環(huán)塊的內(nèi)側(cè)面為所述凹曲面，由所述活動(dòng)環(huán)塊固定的所有所述封嚴(yán)件等長(zhǎng)，由此使得所述活動(dòng)環(huán)塊上所有所述封嚴(yán)件的所述內(nèi)端所限定出的所述封嚴(yán)曲面也為所述凹曲面。

8.如權(quán)利要求1所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述封嚴(yán)件為空心結(jié)構(gòu)。

9.間隙控制系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的間隙控制機(jī)構(gòu)，以及驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置輸出運(yùn)動(dòng)到所述活動(dòng)環(huán)塊，以使所述活動(dòng)環(huán)塊徑向移動(dòng)。

10.如權(quán)利要求9所述的間隙控制系統(tǒng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括對(duì)應(yīng)每一個(gè)所述活動(dòng)環(huán)塊的作動(dòng)筒。

11.一種渦輪機(jī)，包括渦輪機(jī)匣、渦輪外環(huán)以及渦輪轉(zhuǎn)子，其特征在于，還包括如權(quán)利要求9或10所述的間隙控制系統(tǒng)，所述渦輪外環(huán)構(gòu)造成所述固定外環(huán)，所述封嚴(yán)曲面與所述渦輪轉(zhuǎn)子的所述葉片相對(duì)，所述驅(qū)動(dòng)裝置固定在所述渦輪機(jī)匣上。

12.一種渦輪機(jī)的主動(dòng)間隙控制方法，所述渦輪機(jī)為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的高壓渦輪同時(shí)為權(quán)利要求11所述的渦輪機(jī)，其特征在于，包括：

判斷目前的工況；

若為起飛狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)裝置保持初始位置，以使所述封嚴(yán)組件保持初始狀態(tài)的位置，留出足夠大的間隙避免所述葉片和所述封嚴(yán)組件碰磨；

若為巡航狀態(tài)，所述驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)所述活動(dòng)環(huán)塊，以減小所述間隙。