[发明专利]一种可调流道转动轴动密封结构

说明书

本发明公开了一种可调流道转动轴动密封结构，所述流道为进气道，进气道包括：外压缩面、侧板、唇口板、内压缩段底板、附面层吸除通道、吸除腔前壁、吸除腔下壁、吸除腔后壁、吸除腔侧壁、吸除腔出口；所述内压缩段底板上设计有附面层吸除通道，使内压缩段底板周围的附面层低能流体由附面层吸除通道排出进气道内通道；内压缩段底板下部设有吸除腔封闭腔体，由附面层吸除通道排出进气道内通道的低能流体进入吸除腔封闭腔体，然后排出发动机。本发明对于呈二元或近似呈二元特征的发动机流道壁面，可以实现驱动杆力臂有效增长，降低驱动装置输出力需求和空间需求。

技术领域

本发明属于吸气式冲压发动机技术领域，涉及一种可调流道转动轴动密封结构。

背景技术

可调进气道是实现宽马赫数多模态工作发动机工作宽域工作、“多点”性能优化的有效技术途径。依托以喉道调节为代表的可调进气道方案具有适应范围宽，结构实现代价适中等特点，需要针对此类调节需求，提出一种兼顾流动控制和调节代价的调节结构方案。

第一，可调流道方案需要引入动密封方案，切断流道通道内高温高压气流窜入附件腔体的通道，避免附件腔体内设备因工作环境失控而被破坏的问题。针对高温动密封技术公开报道较少，目前公开文献中，在多为工业级元器件或原材料进展，对宽马赫数多模态工作发动机可调流道使用高温动密封方案报道稀缺。因此需要在结构设计中重点考虑高温动密封方案设计。

第二，从密封基本原理可知，为了实现流道型面调节过程中的密封功能，需要配置预紧力来保持密封材料与密封面的贴合，因此密封材料随可调流道运动时必然带来摩擦力，增加调节机构驱动装置输出力要求。另一方面，驱动装置输出力受限于发动机能源管理和质量/空间要求，不能为了“绝对”密封，无限制的增大驱动力要求。因此，需要精细设计调节机构，缓解调节对于驱动力的需求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：针对具有近似二元几何特征的几何流道，兼顾流动控制和调节代价需求，提出一类可调流道转动轴动密封结构。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调流道转动轴动密封结构，所述流道为进气道，进气道包括：外压缩面6、侧板7、唇口板8、内压缩段底板9、附面层吸除通道10、吸除腔前壁11、吸除腔下壁12、吸除腔后壁13、吸除腔侧壁14、吸除腔出口15；进气道结构相对于XY平面成对称分布，侧板7、唇口板8、内压缩段底板9以及对称面另一侧隐藏部分，形成进气道内通道；捕获气流沿外压缩面6和进气道内通道流动，经历减速增压过程，主流沿X方向流向进气道下游部件；其中，XYZ三维坐标系为：Y方向为法向，Z方向为展向，X方向为流向；所述内压缩段底板9上设计有附面层吸除通道10，使内压缩段底板9周围的附面层低能流体由附面层吸除通道10排出进气道内通道；内压缩段底板9下部设有吸除腔封闭腔体，由附面层吸除通道10排出进气道内通道的低能流体进入吸除腔封闭腔体，然后排出发动机。

其中，所述吸除腔前壁11、吸除腔下壁12、吸除腔后壁13、吸除腔侧壁14形成吸除腔封闭腔体。

其中，所述吸除腔封闭腔体上还设置有吸除腔出口15，由附面层吸除通道10排出进气道内通道的低能流体进入吸除腔封闭腔体后由侧向吸除腔出口15排出发动机。

其中，所述内压缩段底板9的两端分别设置底板前铰链16和底板后铰链17，吸除腔下壁12下方设置吸除腔下壁背部铰链18，驱动杆19绕底板背部铰链18转动，实现内压缩段底板9的几何运动。

其中，所述底板前铰链16与内压缩段底板9上游的流道型面连接，实现内压缩段底板9的转动。

其中，所述驱动杆19设置有两组，能够实现内压缩段底板9的平动升降。