[发明专利]一种指尖密封装置

说明书

本申请属于航空发动机密封技术领域，涉及一种指尖密封装置，所述装置包括前挡板及后挡板，以及位于前后挡板之间的指尖密封片，前挡板位于高压气体侧，其与指尖密封片之间形成通道，后挡板与指尖密封片之间具有空腔，指尖密封片具有连接通道与空腔的通气孔，通气孔在滑块作用下封闭，滑块受弹簧力与高压侧的气体共同作用，使得在高压侧压力过高时，使高压气体通过通气孔进入空气。本申请在压差较低的情况下，通过指尖密封片自身的弹性回复力克服摩擦阻力，避免了滞后性；在压差较高的情况下，通过将高压气引入后挡板空腔的形式，降低了指尖密封两侧压差，进而也降低了滞后性。

技术领域

本申请属于航空发动机密封技术领域，特别涉及一种指尖密封装置。

背景技术

随着燃气轮机的性能不断发展到新的水平，密封的泄漏已成为影响发动机性能的主要因素之一。指尖密封是继篦齿密封和刷密封之后发展起来的一种新型密封技术，具备泄漏率低、制造成本低等优点，指尖密封具有滞后性，滞后性是指在压差作用下，指尖密封片与片之间以及指尖密封片与后挡板之间产生摩擦力阻力会阻止指尖恢复到初始位置的现象。针对指尖密封的滞后性，经过多年的技术发展，出现了压力平衡型指尖密封结构，该方案缺点是会增加指尖密封的泄漏，降低密封性能。如何有效降低指尖密封的滞后性，又尽可能降低指尖密封的泄漏，没有一个很好的解决方案。

针对指尖密封的滞后性，目前主要的解决方法分为两类：

一类是通过增大指尖密封片的刚度，使得指尖密封发生变形时的弹性恢复力足以克服由于封严压差引起的摩擦力阻力，但是该方案会加剧指尖密封与转子之间的磨损，影响指尖密封的使用寿命。

另一类方案为在后挡板上加工出槽型结构，将高压端的气体引入槽中，从而降低指尖密封两端压差，达到降低摩擦阻力的作用，从而降低滞后性，但该方案会增加指尖密封的泄漏，降低指尖密封性能。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供了一种指尖密封装置，包括指尖密封片，所述指尖密封片一端固定在机匣挡板上，另一端接触发动机转子，所述指尖密封片一侧为高压侧，另一侧为低压侧。

本申请中，所述挡板包括位于所述高压侧的前挡板及位于所述低压侧的后挡板，前挡板与后挡板之间形成朝向转子的凹槽，所述指尖密封片一端固定在所述凹槽底部，另一端自所述凹槽的槽口凸出，并延伸至接触所述转子；

所述前挡板与所述指尖密封片之间具有间隙，形成自所述凹槽槽口通向槽内的通道，所述后挡板在所述凹槽的槽口处具有向内延伸的挡边，所述指尖密封片抵接在所述挡边上，从而使指尖密封片与后挡板的中间位置形成空腔，所述指尖密封片上设置有贯穿的通气孔，所述通气孔用于连通所述通道与所述空腔，所述高压侧的气体能够依次通过所述通道、通气孔进入所述空腔；

所述指尖密封装置还包括滑块，通过弹簧固定在所述后挡板上，所述滑块受弹簧的弹力抵接在所述指尖密封片的具有通气孔的位置，从而阻断所述通气孔与所述空腔的连通，弹簧的弹性大小被配置成当高压侧的气体压力超过预设值时，作用在滑块上的压力使所述弹簧被压缩，从而使所述通气孔与所述空腔连通。

优选的是，所述前挡板与所述后挡板在所述凹槽的槽底处通过销钉固定连接。

优选的是，所述指尖密封片通过所述销钉固定在所述凹槽底部。

优选的是，所述前挡板在凹槽底部处设置有隔片，所述隔片的长度比所述指尖密封片短，所述隔片设置在所述指尖密封片与前挡板之间，从而在所述隔片末端至所述凹槽的槽口处形成所述通道。

优选的是，所述后挡板在凹槽侧边设置有侧向的盲孔，所述弹簧设置在所述盲孔内。

优选的是，所述滑块包括外径较小的第一部分及外径较大的第二部分，并在两者之间形成台阶，所述弹簧的一端抵触在所述滑块第二部分具有台阶的一侧，所述滑块第二部分的另一侧堵在所述通气孔上。