[发明专利]一种整体蜂窝外环扇块

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机(工业、舰船、坦克用)、航空发动机的涡轮(透平)转子、静子间的封严领域，特别提供了一种整体蜂窝外环扇块。

背景技术

涡轮外环扇块：一种用于高温环境下非接触式转、静子间气体封严所采用的静子结构，用于涡轮转子叶片叶尖或转子上的篦齿与静子件的封严。

目前国内燃机的涡轮外环有两种结构形式：一种外环扇块是用高温合金作基体，其内表面喷涂氧化锆涂层；另一种是用高温合金作基体，将0.05mm厚的高温合金板料焊接组成有一定长度、宽度，高5mm～6mm蜂窝带，蜂窝的形状为六变形，边距1mm以内，将这样的蜂窝带焊接在基体内表面上。

氧化锆涂层的蜂窝外环，耐温高，但易掉块，寿命短，硬度高时易磨叶尖。而且涂层与基体结合力受涂层硬度的影响，硬度高结合力就强，但叶尖就易磨损掉，所以这一矛盾很难解决。

焊接结构的蜂窝受焊料熔化温度(理论设计值1000℃左右)的限制，使用过程中环境温度高容易脱焊，所以不适应超过800℃高温环境下长期工作的零件。

发明内容

本发明的目的是提供了一种整体蜂窝外环扇块。

一种整体蜂窝外环扇块，其特征在于：所述的整体蜂窝外环扇块是在高温合金基体外环扇块的内表面直接电加工出的蜂窝结构的整体结构，蜂窝形状为正4到6边形结构，蜂窝深度在2~6mm之间，蜂窝间壁厚度0.2~1mm之间，间壁锥度从尖部到根部，1°～3°，边距为0.2mm到5mm。

所述的整体蜂窝外环扇块外环扇块的弧长在80～300mm之间。

所述的外环扇块的直径在200～3000mm之间。

在高温合金基体外环扇块内表面直接电化学加工出蜂窝结构，蜂窝与机体是个整体。将这种扇块装在机匣上，装一周，既能隔热，又与转子叶片叶尖形成合适的间隙，起到封严作用。适用于高温环境下长寿命工作的静子封严件，此种外环扇块承受的环境温度高，结构可靠，寿命达数万小时。另外表面有一定的可磨性，燃机过渡态时，叶尖触上蜂窝表面不致损伤叶片。

在高温合金基体外环扇块内表面直接电化学加工出蜂窝结构，蜂窝与机体是个整体。将这种扇块装在机匣内壁上，装一周，既能隔热，又与转子叶片叶尖形成合适的间隙，起到封严作用。适用于高温环境下长寿命工作的静子封严件，此种外环扇块承受的环境温度高，结构可靠，寿命达数万小时。另外表面有一定的可磨性，燃机过渡态时，叶尖触上蜂窝表面不致损伤叶片。

本发明的优点：

本发明耐高温、寿命长，此种外环扇块承受的环境温度高，最高可达机体材料的使用温度，结构可靠，寿命达数万小时，能减小转、静子间的封严间隙；另外表面有一定的可磨性，燃机运行过渡态时，叶尖触上蜂窝表面不致损伤叶片。整体蜂窝外环扇块适用于转、静子间气体封严的静子件设计使用，提高涡轮(透平)效率，特别适用于高温环境下长寿命工作的静子封严件，能广泛应用在燃气轮机(工业、舰船、坦克用)、航空发动机领域。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为整体蜂窝外环扇块外型图；

图2为整体蜂窝外环扇块的剖视图；

图3为整体蜂窝外环扇块的径向视图；

图4为整体蜂窝外环扇块的径向视图的Q-Q向剖视图。

具体实施方式

实施例1

1)内表面尺寸需要Φ2738的蜂窝扇段，扇段外径尺寸Φ2755，设计取4边形蜂窝结构，蜂窝间距3×3，深度4，蜂窝间壁顶部尺寸0.2mm。蜂窝间壁厚度0.2mm，间壁锥度从尖部到根部为1°边距为0.2mm。

2)扇段弧长240，按一周36块设计。

3)根据外环扇段的外廓尺寸和形状，加工好外环扇段的毛坯。

4)然后在内表面粗初加工完成后直接加工蜂窝，可采用任何加工方法。

实施例2

1)内表面尺寸需要Φ2738的蜂窝扇段，扇段外径尺寸Φ2755，设计取4边形蜂窝结构，蜂窝间距3×3，深度2，蜂窝间壁顶部尺寸0.2mm。蜂窝间壁厚度0.5mm，间壁锥度从尖部到根部为1°，边距为1mm。

2)扇段弧长80，按一周36块设计。

3)根据外环扇段的外廓尺寸和形状，加工好外环扇段的毛坯。

4)然后在内表面粗初加工完成后直接加工蜂窝，可采用任何加工方法。

实施例3