[实用新型]涡轮叶片叶冠以及航空发动机涡轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种涡轮叶片叶冠以及设置该涡轮叶片叶冠的航空发动机涡轮。

背景技术

为了使涡轮达到较高的性能水平需要将涡轮叶顶间隙的二次空气泄漏量降至最小的程度，而密封机构必须被设计成提供一种在旋转部件与固定部件之间实现有效密封的手段。

现有技术中通常的做法是利用迷宫式密封件，所述的迷宫式密封件限制了可能发生泄漏的区域并形成了一系列压力损失机构以便进一步减小空气泄漏流量，已经利用的形式是成不同布置的迷宫式密封齿，其中一些密封齿是周向对齐的，一些是呈周向交错排列的。此外需要时通常串联利用不同数量的密封齿来提供附加的压力损失进一步减少泄漏。

迷宫式密封齿可被设计成与相对的端壁相碰触并切入该相对端壁内的结构，所述相对的端壁通常为蜂窝材料，以便在操作过程中提供最小化的间隙和泄漏区域。但绝大多数燃气轮机在启动瞬间由于转子和静子件膨胀量变化的差异，会导致密封齿更深的切入到可磨耗壁即相对的端壁的内部，在随后的稳态运行过程中露出更大的间隙。

现有技术中另外一种作法是串行安装刷式密封件，刷式密封件可以进一步减小泄漏，但刷式密封件昂贵且增加了燃气发动机的复杂性。另外，刷式密封件的刷毛可超出壳体的长度有限，若转静子间距变化幅度过大，则无法使用。

现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中采用的迷宫式密封齿涡轮叶片叶冠的齿顶间隙和密封齿数基本决定了叶尖的泄漏流量，增加密封齿数会导致工艺复杂性提高，加工成本增加，可靠性下降，而对特定的涡轮，由于飞行状态不同导致的转静子件径向膨胀量的差异，密封齿的齿顶间隙也不能小于特定值，密封齿的齿顶间隙会增大空气泄露流量，导致涡轮效率低下。

实用新型内容

本实用新型的其中一个目的是提出一种涡轮叶片叶冠以及设置该涡轮叶片叶冠的航空发动机涡轮，解决了现有技术存在加工成本高，且涡轮效率低的技术问题。

本实用新型优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的涡轮叶片叶冠，包括上缘板、前密封齿、后密封齿以及至少一条导流通道，其中：

所述前密封齿与所述后密封齿两者均设置在所述上缘板远离涡轮转动轴线的表面上；

所述导流通道贯穿所述上缘板，且所述涡轮主流道内的流体能经过所述导流通道进入所述上缘板远离涡轮转动轴线的表面与所述前密封齿、所述后密封齿三者之间的空间内。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通道的数目为至少两条。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通道为贯穿所述上缘板两条边缘的两条导流凹槽。

在一个优选或可选地实施例中，两条所述导流凹槽的内壁的形状互不相同。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流凹槽的内壁为曲面或所述导流凹槽的内壁为平面与平面组成的弯折面。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通道的延伸方向与所述涡轮转动轴线的方向之间存在夹角。

在一个优选或可选地实施例中，所述夹角为60°～100°。

在一个优选或可选地实施例中，所述上缘板接近所述涡轮转动轴线的表面与叶片相连接，所述导流通道位于所述叶片周围的所述上缘板上。

本实用新型实施例提供的航空发动机涡轮，包括机匣以及本实用新型任一技术方案提供的涡轮叶片叶冠，其中：

所述涡轮叶片叶冠的上缘板、前密封齿以及后密封齿与所述机匣之间形成齿间空腔。

在一个优选或可选地实施例中，所述导流通道位于所述上缘板上所述涡轮主流道内气体压力大于所述齿间空腔内气体压力的区域。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：