[發明專利]渦輪外環的封嚴組件、渦輪外環和航空發動機

在審

• 申請號: 202210089828.3
• 申請日: 2022-01-25
• 公開（公告）號: CN116537889A
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 郭洪寶;江有為;唐雨晴
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F02C7/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本發明公開了一種渦輪外環的封嚴組件、渦輪外環和航空發動機，封嚴組件包括：封嚴底板，封嚴底板立設于CMC外環組件與金屬外環組件之間，CMC外環組件的端面設有第一封嚴槽，金屬外環組件的端面設有第二封嚴槽；第一封嚴肋板和第二封嚴肋板，第一封嚴肋板和第二封嚴肋板分別設于封嚴底板的兩側面，并分別自封嚴底板的兩側面沿相反方向延伸，第一封嚴肋板插入第一封嚴槽，第二封嚴肋板插入第二封嚴槽，第一封嚴肋板和第二封嚴肋板的結構不同。當面臨CMC外環組件與金屬外環組件的端面的結構特點不同的問題時，利用兩種不同結構的第一封嚴肋板和第二封嚴肋板實現了對不同形狀的封嚴槽的分別封嚴，從而避免泄漏。

技術領域

本發明涉及航空發動機技術領域，具體涉及一種渦輪外環的封嚴組件、渦輪外環和航空發動機。

背景技術

渦輪是航空發動機的主要部件之一。渦輪外環是由多塊結構形成的一個環形結構。由于陶瓷基復合材料(CMC)在高溫下具有較好的機械屬性，因此航空發動機用陶瓷基復合材料熱端部件得到了越來越廣泛的研究和工程應用，例如CMC渦輪外環組件。也就是將現有的多塊金屬外環組件部分替換為CMC外環組件。

CMC外環組件與金屬外環組件的端面之間會存在縫隙而導致泄漏，因此盡可能減少CMC渦輪外環組件和金屬渦輪外環組件端面之間的縫隙，減少泄漏是結構設計的重要內容。同時由于CMC外環組件與金屬外環組件的端面結構特點不同，需要一種封嚴裝置結合兩者端面的特點對其分別進行密封。

發明內容

本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中CMC渦輪外環組件和金屬渦輪外環組件端面之間的縫隙會導致泄漏的缺陷，提供一種渦輪外環的封嚴組件、渦輪外環和航空發動機。

本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題：

一種渦輪外環的封嚴組件，所述封嚴組件包括：

封嚴底板，所述封嚴底板立設于CMC外環組件與金屬外環組件之間，所述CMC外環組件的端面設有第一封嚴槽，所述金屬外環組件的端面設有第二封嚴槽；

第一封嚴肋板和第二封嚴肋板，所述第一封嚴肋板和所述第二封嚴肋板分別設于所述封嚴底板的兩側面，并分別自所述封嚴底板的兩側面沿相反方向延伸，所述第一封嚴肋板插入所述第一封嚴槽，所述第二封嚴肋板插入所述第二封嚴槽，所述第一封嚴肋板和所述第二封嚴肋板的結構不同。

在本方案中，利用封嚴底板兩側面上設置的第一封嚴肋板和第二封嚴肋板插入第一封嚴槽和第二封嚴槽內，實現將CMC外環組件與金屬外環組件端面之間的縫隙封嚴起來，從而避免泄漏。同時，當面臨CMC外環組件與金屬外環組件的端面的結構特點不同以及第一封嚴槽和第二封嚴槽的形狀不同的問題時，利用兩種不同結構的第一封嚴肋板和第二封嚴肋板實現了對不同形狀的封嚴槽的分別封嚴。另一方面，利用封嚴底板將有便于在其兩側設置不同結構的第一封嚴肋板和第二封嚴肋板，巧妙地將兩種結構的封嚴肋板整合在一起，減化了封嚴組件的體積。

較佳地，所述封嚴底板具有分裝式的上底板和下底板，所述上底板和所述下底板能夠配合組裝。

在本方案中，采用上述結構，避免了外環與機匣間產生的熱變形造成封嚴組件受載破壞，增加了封嚴底板的使用壽命。

較佳地，所述下底板的上端面的形狀與所述上底板的下端面的形狀相適配。

在本方案中，采用上述結構，避免了上底板與下底板組裝時上下端面之間存在相互干涉，組裝更方便且能夠更合理地利用空間。

較佳地，所述上底板包括橫向設置的第一橫板和豎向設置于所述第一橫板兩端的第一豎板，所述第一豎板自所述第一橫板的端部沿豎向往下延伸并與所述下底板的端面相貼合。

較佳地，所述第一橫板的至少一端與所述第一豎板之間為面接觸。

在本方案中，采用上述結構，使得上底板的結構強度更好，避免了第一橫板出現彎折的情況。