用于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的密封件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的密封件，尤其涉及用于封住出口導(dǎo)向葉片中葉片與襯板之間的間隙的密封件。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)是在成為中心的發(fā)動(dòng)機(jī)的周圍具有旁通管道的形式的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量的一部分來(lái)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇，風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流的一部分被壓縮機(jī)壓縮并用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒，而另一部分經(jīng)由旁通管道直接向后方噴出。就經(jīng)過(guò)了旁通管道的空氣流而言，其本身產(chǎn)生推力從而有助于增大發(fā)動(dòng)機(jī)推力，另外改善發(fā)動(dòng)機(jī)的能量效率。
[0003]在旁通管道中設(shè)置有出口導(dǎo)向葉片。出口導(dǎo)向葉片是在徑向上延伸的多個(gè)葉片，這樣的葉片在周向上排列從而形成環(huán)狀的結(jié)構(gòu)。風(fēng)扇產(chǎn)生的空氣流是圍繞其軸旋轉(zhuǎn)的像旋渦那樣的氣流，但經(jīng)過(guò)出口導(dǎo)向葉片從而被整流，成為向后方直線前進(jìn)的氣流。出口導(dǎo)向葉片有時(shí)也起到連接包圍旁通管道的風(fēng)扇罩和中心部并進(jìn)行支撐的功能，因此也需要足夠的強(qiáng)度和剛性。
[0004]從風(fēng)扇的效率的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)當(dāng)避免旁通管道內(nèi)的空氣流漏出到外部或者與二次空氣混合。因此，尤其針對(duì)出口導(dǎo)向葉片的各葉片與襯板之間的間隙，需要用于密封空氣流的合適的密封件。
[0005]在專利文獻(xiàn)1、2中公開(kāi)了相關(guān)的技術(shù)。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特表2012-511661號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平10-325303號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]如上所述，對(duì)于出口導(dǎo)向葉片中的密封件要求足夠的氣密性。此外，葉片與襯板呈接近直角的角度，而急劇成角的拐角部分很可能成為擾亂氣流的原因。因此，對(duì)于密封件，要求平滑地連接葉片的面和襯板的面。通過(guò)自動(dòng)作業(yè)難以形成這樣的密封件，需要進(jìn)行例如通過(guò)手工作業(yè)將糊狀的密封材料放到相應(yīng)的部位并在固化后進(jìn)行精加工這種費(fèi)工夫的作業(yè)。
[0012]用于解決課題的方法
[0013]本發(fā)明鑒于上述問(wèn)題而完成，目的在于提供僅通過(guò)安裝在襯板上并與襯板及葉片一起組成出口導(dǎo)向葉片就能夠密封氣流的密封件。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一方案，用于封住出口導(dǎo)向葉片中葉片與襯板之間的間隙的密封件具備:為了與上述葉片相接并形成圓滑拐角而具有朝向前端逐漸變薄的形狀的可撓性的圓角部;與上述襯板結(jié)合的結(jié)合部；以及從內(nèi)表面突出的可撓性的肋部，該肋部尺寸設(shè)定為與固定上述葉片的結(jié)構(gòu)的上表面相接并保持氣密。
[0015]優(yōu)選為，上述肋部具有選自由圓柱、橢圓圓柱、角柱以及朝向前端逐漸變薄的圓角形狀構(gòu)成的組中的一種形狀。還優(yōu)選為，上述肋部為了容易被擠壓而是中空的。再優(yōu)選為，上述圓角部和上述肋部形成為一體。
[0016]發(fā)明的效果
[0017]提供僅通過(guò)安裝在襯板上并組成出口導(dǎo)向葉片就能夠密封氣流且能形成不會(huì)使空氣流產(chǎn)生紊亂的圓滑拐角的密封件。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性的豎剖視圖。
[0019]圖2是組裝有一實(shí)施方式的密封件的出口導(dǎo)向葉片的立體圖。
[0020]圖3A是特別表示密封件與對(duì)葉片進(jìn)行固定的結(jié)構(gòu)的關(guān)系的出口導(dǎo)向葉片的部分剖視圖。
[0021]圖3B是對(duì)密封件進(jìn)行了特別放大顯示的出口導(dǎo)向葉片的部分剖視圖。
[0022]圖4是與襯板的一部分一起顯示的密封件的剖視圖。
[0023]圖5是變形例的密封件的剖視圖。
[0024]圖6是另一變形例的密封件的剖視圖。
[0025]圖7是又一變形例的密封件的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式。需要特別注意的是，附圖并不一定按照正確的比例尺顯示，因此，相互的尺寸關(guān)系并不局限于圖示內(nèi)容。
[0027]參照?qǐng)D1，作為一個(gè)例子，渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)I在其中心具備風(fēng)扇3，且在包圍其周圍的導(dǎo)流罩5的內(nèi)壁與中心部7之間確保旁通管道。風(fēng)扇3產(chǎn)生的空氣流的一部分a流入低壓壓縮機(jī)9內(nèi)而被用于發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒，而另一部分b則流入旁通管道。經(jīng)過(guò)旁通管道的空氣流的一部分b被由多個(gè)葉片11構(gòu)成的出口導(dǎo)向葉片整流，并向后方噴出。
[0028]參照?qǐng)D2，各葉片11是具有用于整流的翼片形狀的、在徑向延伸的板狀結(jié)構(gòu)體。其外端被用于固定的結(jié)構(gòu)13夾持，其內(nèi)端也被類似的結(jié)構(gòu)15夾持，以此相對(duì)于導(dǎo)流罩5及中心部7被固定。
[0029]外襯板17以與用于固定外端的結(jié)構(gòu)13相鄰且其邊緣與葉片11的表面相接的方式配置。同樣地，內(nèi)襯板19以與用于固定內(nèi)端的結(jié)構(gòu)15相鄰且其邊緣與葉片11的表面相接的方式配置。由葉片11和襯板17、19組成的組合相互相接地在周向上排列，由此構(gòu)成環(huán)狀的結(jié)構(gòu)。排列成圓筒狀的多個(gè)外襯板17構(gòu)成內(nèi)壁的一部分，同樣地排列成圓筒狀的多個(gè)內(nèi)襯板19構(gòu)成中心部的外壁的一部分，由外襯板17和內(nèi)襯板19包圍旁通管道。
[0030]參照?qǐng)D3并結(jié)合圖2，本實(shí)施方式的密封件21例如用于封住內(nèi)襯板19與葉片11之間的間隙。當(dāng)然，也可以適用于外襯板17與葉片11之間的間隙，或者出于封住其他任意間隙的目的而利用。下面，對(duì)適用于內(nèi)襯板19的示例進(jìn)行說(shuō)明，但當(dāng)然并不限于此。
[0031]主要參照?qǐng)D3A及圖3B，如已描述的那樣，葉片11的內(nèi)端lie被用于固定內(nèi)端的結(jié)構(gòu)15夾持，而結(jié)構(gòu)15在內(nèi)端lie的正上方具有平坦的上表面。密封件21不僅前端與葉片11的表面相接，而且還與該上表面相接，由此來(lái)密封空氣流。
[0032]參照?qǐng)D4，密封件21結(jié)合于內(nèi)襯板19的一端而被使用。密封件21具備結(jié)合部23，結(jié)合部23能夠具有適于與內(nèi)襯板19結(jié)合的適宜結(jié)構(gòu)。作為這樣的結(jié)構(gòu)，例如可以為如圖示那樣的適宜用于卡合的凹凸，也可以為增大了接觸面的其他任意結(jié)構(gòu)。接觸面的增大有利于粘接密封件21與內(nèi)襯板19。
[0033]密封件21具有圓角部27，該圓角部27的形狀為在其基端附近例如厚度與內(nèi)襯板19同程度，但朝向前端逐漸變薄。密封件21至少在圓角部27為可撓性，或者也可以整體為可撓性。為了賦予可撓性，可以將如合成橡膠那樣的彈性體用于密封件21。圓角部27因可撓性而與到葉片11相接后向上方翹曲，以此構(gòu)成內(nèi)襯板19與葉片11之間的圓滑拐角。為了易于向上方翹曲，圓角部27也可以為如圖示那樣預(yù)先向上方翹曲的形狀。
[0034]密封件21還具有從其內(nèi)表面突出的肋部25ο肋部25是沿著密封件21的長(zhǎng)度方向?qū)嵸|(zhì)地遍及其全長(zhǎng)的突起。肋部25也是可撓性的，且在與用于固定葉片11的結(jié)構(gòu)15的上表面相接后，被擠壓而與其貼緊。以此，肋部25與結(jié)構(gòu)15的上表面之間保持氣密。根據(jù)結(jié)構(gòu)15的上表面的位置或者根據(jù)從密封件21到結(jié)構(gòu)15的上表面的距離，選擇肋部25的適宜位置及尺寸。
[0035]肋部25與圓角部27優(yōu)選如圖4所示那樣為一體。但也可以如圖5所示的密封件21’那樣，將肋部25t與圓角部27f分開(kāi)設(shè)置。該情況下，肋部25t直接結(jié)合于內(nèi)襯板19’。
[0036]作為肋部的形狀，可以選擇在內(nèi)部具備孔25h的中空的圓柱形以容易被擠壓，但也可以為如圖6所示那樣的實(shí)心的肋部25s。此外，可以選擇橢圓圓柱、角柱等其他適宜的形狀，而并不局限于圓柱。或者，如圖7所示，也能夠?qū)卟?5f應(yīng)用朝向前端逐漸變薄的圓角形狀。此外，也可以適當(dāng)?shù)厥估卟?5f翹曲，在與結(jié)構(gòu)15相接后，產(chǎn)生將圓角部27向葉片11按壓的力。
[0037]在上述任一種形態(tài)中，密封件21都在與內(nèi)襯板19結(jié)合的狀態(tài)下被提供給組合。與內(nèi)襯板19 一起組裝于出口導(dǎo)向葉片后，其前端的圓角部27與葉片11的表面相接并向上方翹曲，由此構(gòu)成不擾亂空氣流的圓滑拐角。由于葉片11為曲面，因此氣密地接觸其整個(gè)表面無(wú)論對(duì)于什么樣的結(jié)構(gòu)都是困難的，本實(shí)施方式的圓角部27也不例外。但是，因?yàn)槔卟?5f接觸結(jié)構(gòu)15的上表面從而取代圓角部27來(lái)保持氣密，所以密封件21能夠密封旁通管道內(nèi)的空氣流。
[0038]也就是說(shuō)，本實(shí)施方式的密封件無(wú)需費(fèi)工夫的作業(yè)，僅通過(guò)安裝在襯板上并組成出口導(dǎo)向葉片就能夠密封空氣流，且不會(huì)擾亂空氣流。
[0039]通過(guò)優(yōu)選實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式。根據(jù)上述公開(kāi)內(nèi)容，擁有該技術(shù)領(lǐng)域的一般技術(shù)的人員通過(guò)實(shí)施方式的修改或變形能夠?qū)嵤┍景l(fā)明。
[0040]生產(chǎn)上的可利用性
[0041]提供只要安裝在襯板上并與襯板及葉片一起組成出口導(dǎo)向葉片就能夠密封氣流的密封件。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種密封件，用于在出口導(dǎo)向葉片中封住葉片與襯板之間的間隙，上述密封件的特征在于，具備: 與上述襯板結(jié)合的結(jié)合部； 從上述結(jié)合部延伸且為了與上述葉片接觸并構(gòu)成上述葉片與上述襯板之間的圓滑拐角而具有朝向前端逐漸變薄的形狀的可撓性的圓角部；以及 從內(nèi)表面突出的可撓性的肋部，該肋部的尺寸設(shè)定為與固定上述葉片的外部結(jié)構(gòu)的上表面相接并保持氣密。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其特征在于， 上述肋部具有選自由圓柱、橢圓圓柱、角柱以及朝向前端逐漸變薄的圓角形狀構(gòu)成的組中的一種形狀。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封件，其特征在于， 上述肋部為了容易被擠壓而是中空的。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的密封件，其特征在于， 上述圓角部和上述肋部形成為一體。
【專利摘要】用于在出口導(dǎo)向葉片中封住葉片(11)與襯板(19)之間的間隙的密封件(21)具備：為了與上述葉片相接并形成圓滑拐角而具有朝向前端逐漸變薄的形狀的可撓性的圓角部(27)；與上述襯板結(jié)合的結(jié)合部；以及從內(nèi)表面突出的可撓性的肋部(25)，該肋部尺寸設(shè)定為與固定上述葉片的結(jié)構(gòu)的上表面相接并保持氣密。
【IPC分類】F02C7/28, F04D29/54, F04D29/08, F01D9/02, F01D25/00, F01D11/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105531445
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480050715
【發(fā)明人】八木廣幸
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社Ihi
【公開(kāi)日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2014年9月8日
【公告號(hào)】CA2924425A1, EP3048260A1, US20160194971, WO2015041083A1