[发明专利]一种航空发动机用压气机前盖

说明书

本发明涉及一种航空发动机用压气机前盖，该航空发动机用压气机前盖包括环状的前安装边和后安装边，前安装边与后安装边之间设置流道侧壁，以使压气机前盖呈倒扣的盘状，流道侧壁的内侧面喷涂阻燃涂层；在流道侧壁的内侧面喷涂阻燃涂层，可有效阻止钛火的发生；阻燃涂层选用Al‑Si涂层，具有良好的导热性、抗氧化性、粘结性，与基体的兼容性、工艺性，易磨耗性和低的摩擦系数，可有效避免斜流压气机转子与其相互摩擦，防止热量向基体传播。

技术领域

本发明涉及航空发动机辅助设备技术领域，特别是一种航空发动机用压气机前盖。

背景技术

现有技术中，钛合金以其优良的特性在航空发动机上应用广泛，在提高发动机性能的同时，也带来了另外一个严重的问题—钛火，所谓“钛火”是指由于某种原因（如剧烈冲击、摩擦）导致钛或钛合金机件起火燃烧，造成损伤或烧毁的事件；钛火的范围可从轻微的叶尖燃烧、后缘区燃烧，发展到大范围燃烧，有时甚至造成机匣360°烧穿。

航空发动机上钛火产生的原因，主要是由于擦，如断片、碎片，散失的螺钉、螺帽和外来物等进人燃气流道中，卡在转子与静子之间，造成钛制零件的相互摩擦；转子轴承和支撑零件损坏，使转子相对静子发生轴向和径向移动，造成钛质零件相互摩擦；由于结构设计不合理，转子与静子之问间隙过小，造成转子叶片与机匣内环摩擦。其次是气动加热，压气机喘振和失速会引起发动机中气流反向流动，从燃烧室后段返回的气流温度很高，一般在钛的燃点以上。这会引起压气机铁合金叶片起火。美国曾对发生的钛火事件边行过统计，其中由高压压气机工作叶片故障引起钛火的比例为22.5%，由涡轮故障引起钛火的比例为20%。

某型涡轴发动机斜流压气机转子材料为TC11，采用该材料的斜流压气机转子存在发生钛火的风险，钛火在高温、高压和高速的气流环境中呈“裂变式”发展，压气机部件持续燃烧时间极短，难以采取有效的灭火措施，会造成叶片损伤、机匣烧穿等严重后果，钛火故障危害大、发生频率高；为降低某型涡轴发动机发生钛火的频率，必须采取适当的钛火防护技术。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、可有效防止钛火的航空发动机用压气机前盖。

为解决上述技术问题，本发明提供的航空发动机用压气机前盖，包括环状的前安装边和后安装边，所述前安装边与后安装边之间设置流道侧壁，以使压气机前盖呈倒扣的盘状，所述流道侧壁的内侧面喷涂阻燃涂层。

进一步，所述阻燃涂层为Al-Si涂层，可有效阻燃, 提高钛合金的抗氧化能力。

进一步，所述阻燃涂层包括涂层基底和多个锯齿部，所述涂层基底的内侧面紧贴流道侧壁的表面，所述锯齿部置于所述涂层基底上。

进一步，所述涂层基底的厚度为1mm。

进一步，所述锯齿部的截面呈三角形，锯齿部的高度为0.6mm，相邻两锯齿部之间的夹角为60°。

进一步，所述锯齿部的底端宽度为0.7mm。

发明的技术效果：（1）本发明的航空发动机用压气机前盖，相对于现有技术，在流道侧壁的内侧面喷涂阻燃涂层，可有效阻止钛火的发生；（2）阻燃涂层选用Al-Si涂层，具有良好的导热性、抗氧化性、粘结性，与基体的兼容性、工艺性，易磨耗性和低的摩擦系数，可有效避免斜流压气机转子与其相互摩擦，防止热量向基体传播；（3）阻燃涂层设计为涂层基底和锯齿部，可以增强涂层的附着力；可大幅度减少发动机发生钛火的可能性，并经某型发动机压气机性能试验验证为合理有效。

附图说明

下面结合说明书附图对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明航空发动机用压气机前盖的结构示意图；

图2是航空发动机用压气机前盖沿径向的半剖视图；

图3是图2中A区域的局部放大图。