[发明专利]轴线对称转向排气喷口密封装置

说明书

本发明涉及燃气涡轮发动机排气喷口，更具体地说特别涉及用于轴线对称可转向排气喷口扩散鱼鳞片之间的密封装置。

可调截面积轴线对称喷口在本专业内是人们熟知的，用于如通用电气公司F110型类型的发动机。这种发动机的排气喷口使用收敛扩散鱼鳞片和密封装置进行有效地控制排气流以使燃烧排出的气流的压力和热能转换成发动机的速度和向前的推力。提供这种喷口的方式和方法已发表在很多出版物上，包括美国专利第4，176，792号，第4，245，787号和第4，128，208号分别为Arthur    Mc    Cardle    Jr的“可调截面积排气喷口，（Variable    Area.Exhaust    Noggle”）可调截面积喷口系统”（Variabhe    Area    Noggle    System），Edwand    W.Ryan等人的排气喷口鱼鳞片密封装置”（Exhaust    Nozzle    FLap    Arrangement），这些专利都转让给同一个受让人，在这里作为对比文献。而在通用电气公司研制成的一项发明为这种类型的喷口添加了一个新功能，即推力转向。

要了解单个鱼鳞片和密封装置之间如何协同和操纵以形成整个喷口和推力转向功能，可参看Thomas    P.Hauen等人的专利申请，申请号-标题为“轴线对称转向式排气喷口”（Axisymmetric    Vechoring    Exhaus-tnozzle这件专利申请与本申请同时提出并转让给同一受让人。轴线对称收敛扩散喷口的鱼鳞片间密封经常产生有趔的问题来困扰燃气涡轮发生机喷口的设计师们，如从一些设计、结构方案和专利中所见到的，其中有一些在本文中已经引用。

常规的喷口包括那些带有可调喉道和排气口截面积的喷口都是使用喷口鱼鳞片和喷口鱼鳞片密封装置，这些鱼鳞片和密封装置都以同样的角度绕枢轴转动或者大致同步地改变它们相对于发动机中心线的密间方位，因此它们各自的空间方位或者相对于发动机或喷口中心线的回转角度都没有产生圆周截面的变化。轴线对称转向喷口对原来已经是一个困难的问题，即如何在两个其方位或空间方位经常在变化的表面之间予以密封，又添加了一个新的问题。本发明所解决的鱼鳞片之间的密封问题，要提供一个与另一个并相对于发动机中心作不同角度的枢轴转动的两块相邻扩散鱼鳞片之间的密封。每一块鱼鳞片都能相对于收敛鱼鳞片或安装有这鱼鳞片的其他喷口元件绕枢轴作形成圆锥形表面的运动。另一种描述这问题的方式是在相对于一个发动机或喷口中心线的喷口鱼鳞片空间方位有一个圆周上的变化。

对于所有的喷口和燃气涡轮发动机系统的设计都有这样的要求，即重量要轻、制造维修容易，成本低，并在高温和高应力环境中具有高的耐久性。

因此，本发明的主要目的是在一个燃气涡轮发动机轴线对称转向排气喷口的喷口鱼鳞片之间提供密封。

本发明另一目的是在一个燃气涡轮发动机轴线对称转向可调排气喷口的扩散鱼鳞片之间提供密封。

本发明另一个目的是在一个燃气涡轮发动机轴线对称转向可调排气喷口的扩散鱼鳞片之间提供密封，在这种喷口中相邻的鱼鳞片在转向操作期间是通过相对于喷口中心线的不同角度或空间方位进行回转的。

本发明又一目的是在扩散鱼鳞片之间提供密封，这种扩散鱼鳞片在整个相对于喷口中心线的喷口鱼鳞片空间方位的圆周变化范围内仍维持轴向和圆周的密封完整性。

本发明再一个目的是在一个轴线对称转向可调排气喷口的扩散鱼鳞片之间提供一种密封装置，这种喷口的重量轻，易于制造和修理。

本发明又一个目的是为一个鱼鳞片间的密封提供密封节段，用于一个轴线对称轴向可调排气喷口上，这种密封节段有利于对密封装置和喷口的维修。

本发明提供了一种飞机燃气涡轮发动机喷管鱼鳞片间密封装置，包括一根主杆，若干个逐次安装在所述主杆上的密封节段，每个所述密封节段包括一个具有内向和外向表面的纵向伸展的密封部分，其中外向表面是设计成面向喷口排气流的，一个安装在各密封部分上的凸缘，它包括穿过所述凸缘的孔，可使各节段绕所述主杆扭转。

下面对最佳实施例结合附图作描述，当然在不离开本发明的真实精神和范围的条件下，可以对其做出各种其他的变更和替换型结构。

图1是根据本发明的燃气涡轮发动机的轴线对称推力转向可调排气喷口部分和密封装置的透视图。

图2是本发明扩散密封装置的透视图。

图3是本发明鱼鳞片间密封装置从背离密封装置朝向喷口排气流那一面观察的顶视图。

图4是图2中的密封装置沿着其轴向中心线的截面图。