[发明专利]一种涡轮机匣热变形调节结构及调节方法

说明书

本发明公开了一种涡轮机匣热变形调节结构及调节方法，结构包括壳体、引气板、调节片和固定片，壳体入口处的内壁上设置有环形的引气板，引气板周向设置有若干朝向引气板中心的调节片，壳体底部内壁周向设置有若干固定片，固定片与壳体底部内壁之间有一夹角，固定片与壳体底部内壁形成固定夹子，固定夹子固定在发动机机匣外壁上，壳体底部设置有若干排气孔，本发明结构简单、能够对某型发动机高压涡轮转子叶尖间隙的主动控制，提高涡轮部件的工作效率，效果显著。

技术领域

本发明属于叶轮机械技术领域，涉及一种涡轮机匣热变形调节结构及调节方法。

背景技术

涡轮作为航空燃气涡轮风扇发动机关键的核心部件之一，其功能是将发动机的热能和动能转换为机械能。为提高涡轮的工作效率，保持各状态下合适的转子叶尖工作间隙，普遍采用间隙控制系统。有资料介绍，国外某型发动机试验表明，涡轮叶尖间隙每减小0.25mm，发动机排气温度降低10℃、涡轮效率提高1％，发动机排放大大降低。因此，发展发动机间隙控制技术深得航空发动机设计的重视。

间隙控制分为被动间隙控制和主动间隙控制，被动间隙控制的工作间隙靠机匣和转子工作自然变形形成，设计时按最严苛的状态设计间隙值，间隙不随发动机工作状态变化而主动调节，这样在低状态工作时间隙不合理可以显著影响发动机涡轮效率。主动间隙控制是通过设计一定的结构使得发动机工作在不同工作状态时机匣的变形可以主动调节，使涡轮转子工作在合理的间隙范围内，涡轮效率最佳，当前使用的主动间隙控制技术可以分为主动热控制、主动机械控制和主动压力控制3类，国内发动机主要发展主动热控制技术。

发明内容

发明目的：针对某型航空燃气涡轮风扇发动机的高压涡轮转子叶尖工作间隙的控制要求，提出一种涡轮机匣热变形调节结构及调节方法，利用主动热控制技术控制涡轮机匣的变形，以实现对高压涡轮转子叶尖工作间隙主动控制。

技术方案：

一种涡轮机匣热变形调节结构，包括壳体(5)、引气板(1)、调节片(2)和固定片(6)，所述的壳体(5)入口处的内壁上设置有环形的引气板(1)，所述的引气板(1)周向设置有若干朝向引气板(1)中心的调节片(2)，所述壳体(5)底部内壁周向设置有若干固定片(6)，所述的固定片(6)与壳体(5)底部内壁之间有一夹角，所述固定片(6)与壳体(5)底部内壁形成固定夹子，固定夹子固定在涡轮机匣(3)外壁上，所述的壳体(5)底部设置有若干排气孔(7)。

进一步，壳体(5)底部内壁面为锥形面，保证冷气环绕涡轮机匣(3)安装边，冷气不分离。

进一步，引气板(1)的内侧圆周面向壳体(5)入口方向外翻，加强引气板(1)的结构刚性，所述调节片(2)的内侧圆周面向壳体(5)入口方向外翻，加强调节片(2)的结构刚性。

进一步，排气孔(7)在壳体(5)底部周向均布。

进一步，引气板(1)形成的入口环面的通气面积是壳体(5)底部若干排气孔(7)总的排气面积的5倍。

进一步，调节片(2)以及固定片(6)的数量均为18个。

进一步，涡轮机匣热变形调节结构沿壳体(5 )圆周均分为三部分，每两个相邻部分之间通过可拆卸的连接件连接，便于拆装。

进一步，壳体(5)、引气板(1)、调节片(2)和固定片(6)均由高温合金材料制成。

进一步，引气板(1)焊接在壳体(5)入口处的内壁上，所述的调节片(2)焊接在引气板(1)周向环面上，所述固定片(6)焊接在壳体(5)底部内壁上。

调节结构的调节方法：