风扇封严结构及封严条的制作方法

1.本实用新型涉及一种用于航空发动机的风扇封严结构，更具体地，涉及一种用于航空发动机的风扇的封严条。


背景技术：

2.航空发动机中，风扇叶片和流道板之间存在封严条结构，封严条可以起到支撑风扇叶片的作用，也可以起到密封作用，从而提高气动效率，意义重大。
3.在装配过程中，对于包含封严条的风扇叶片流道板组件，也可称之为风扇封严结构，由于其含有过盈装配的设计要求，会造成其装配难度比较大。另外，在发动机运行的过程中，高速旋转的封严条会由于离心力的作用而发生一定幅度的变形，甚至会出现离心甩出的情况。
4.因此，需要提供一种封严条，可以解决上述问题中的至少一个问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种封严条，可以便于装配风扇封严结构。
6.本实用新型的另一目的是提供一种封严条，可以防止风扇封严结构中封严条甩出。
7.本实用新型提供一种封严条，用于航空发动机的风扇，所述风扇包括叶片和流道板，并且具有径向，所述封严条包括卡设部和安装部，所述卡设部具有第一面和第二面，所述第一面和所述第二面设置成分别与所述流道板的侧面和所述叶片的叶型表面共形匹配，所述卡设部还具有相对于所述流道板位于径向内侧的内端部，所述安装部从所述卡设部的所述内端部朝向所述流道板所在一侧凸伸，并且设置有穿孔，所述封严条通过紧固件穿过所述穿孔而与所述流道板连接。
8.在一个实施方式中，所述封严条的第一面是沿径向朝向所述第二面倾斜的斜面。
9.在一个实施方式中，所述封严条的所述卡设部还具有位于径向外端的外端面，所述外端面设置成与所述流道板的流道面平滑地接续。
10.在一个实施方式中，所述外端面为气动型面。
11.在一个实施方式中，所述封严条由硬度大于70级的橡胶材料制成。
12.本实用新型还提供一种风扇封严结构，用于航空发动机，包括叶片、流道板和封严条，并且具有径向，所述封严条包括卡设部和安装部，所述卡设部具有第一面和第二面，还具有相对于所述流道板位于径向内侧的内端部，所述安装部从所述卡设部的所述内端部朝向所述流道板所在一侧凸伸，并且设置有穿孔，所述封严条的所述卡设部的所述第一面和所述第二面分别与所述流道板的侧面和所述叶片的叶型表面共形匹配，并且紧固件穿过所述封严条的所述安装部的所述穿孔，将所述封严条与所述流道板连接。
13.在一个实施方式中，所述封严条的第一面是沿径向朝向所述第二面倾斜的斜面。
14.在一个实施方式中，所述封严条的所述卡设部还具有位于径向外端的外端面，所
述外端面与所述流道板的流道面平滑地接续。
15.在一个实施方式中，所述外端面为气动型面。
16.在一个实施方式中，所述封严条由硬度大于70级的橡胶材料制成。
17.上述封严条通过卡设部紧密卡设在流道板的侧面和叶片的叶型表面之间，进一步通过紧固件穿过安装部的穿孔而与流道板连接，相比于粘胶连接的情况，可以便于装配风扇封严结构，还可以有效防止风扇封严结构中封严条甩出。
18.上述风扇封严结构采用上述封严条，因而可以有效地降低装配难度，防止封严条甩出现象的发生。
附图说明
19.本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
20.图1是根据本实用新型的示例性风扇封严结构的立体图。
21.图2是示出示例性风扇封严结构未完全安装时的状态的示意图。
22.图3是示出示例性风扇封严结构已完全安装时的状态的示意图。
具体实施方式
23.下面结合具体实施方式和附图对本实用新型作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施方式的内容限制本实用新型的保护范围。
24.例如，在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一特征和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一特征和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一特征和第二特征之间可以不直接联系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一元件和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一元件和第二元件间接地相连或彼此结合。
25.图1示出了风扇封严结构10的整体示例构造。风扇封严结构10用于航空发动机，包括叶片2、流道板3和封严条1。可以理解，风扇封严结构10是航空发动机的风扇的一部分。也即，风扇可以包括叶片2和流道板3。风扇也可以包括封严条1，换言之，封严条1用于航空发动机的风扇。其中，叶片2也即旋转的转子叶片，安装在风扇盘上，工作过程中例如可以为大涵道比航空发动机提供大部分推力。流道板3位于相邻叶片2之间，流道板3的流道面30可以构成主流通道的通道壁面的一部分。封严条1将叶片2和流道板3密封，起到密封封严的作用。
26.为了方便描述，风扇封严结构10或风扇具有径向r0，可以理解，风扇封严结构10或风扇的径向r0也即航空发动机的径向，也即，在航空发动机的垂直于其中心轴线的平面上，从该中心轴线的投影点指向外侧的方向。
27.图2和图3示出了风扇封严结构10的局部示例构造，大致示出的是沿着航空发动机或风扇的轴向观看时的截面构造。其中，图2示出的是未完全安装时的状态，而图3示出的是
已完全安装时的状态。
28.结合图2和图3，本实用新型提供的封严条1包括卡设部4和安装部5。需要理解，附图均仅作为示例，并非是按照等比例的条件绘制的，不应该以此作为对本实用新型实际要求的保护范围构成限制。
29.卡设部4具有第一面41和第二面42。卡设部4的第一面41和第二面42设置成分别与流道板3的侧面31和叶片2的叶型表面21共形匹配。可以理解，“共形匹配”意指两方至少局部形状相同或互补，从而彼此可以配合贴靠在一起。需要理解，“共形匹配”并不意指一方与另一方完全贴合，例如，可以允许一定程度的制造误差。
30.可以理解，文中使用“第一”、“第二”等词语来限定特征，仅仅是为了便于对相应特征进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此也不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
31.卡设部4还具有相对于流道板3位于径向内侧(图3中，下侧)的内端部43。
32.安装部5从卡设部4的内端部43朝向流道板3所在一侧(图3中，左侧)凸伸，并且设置有穿孔51。可以理解，图3中，虽然以虚线l1将封严条1划分成左侧的安装部5和右侧的卡设部4，然而，并不对安装部5和卡设部4的划分位置进行限制，该划分仅仅是为了方便描述。另外，为了方便描述，文中可能参照图3使用诸如“下”、“上”、“左”、“右”等等的空间关系词语来描述附图中示出的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。需要理解，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的元件或组件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的组件，则被描述为在其他元件或特征“下”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征“上”，因此，应相应地解释文中使用的空间关系描述词。
33.封严条1通过紧固件6穿过穿孔51而与流道板3连接。图示实施方式中，紧固件6可以包括螺栓61以及可与之螺纹连接的螺母62，穿孔51可以是直径比螺栓61的螺柱段大的光孔，而流道板3可以也设置有对应的光孔形式的穿孔32。也即，在封严条1和流道板3接触的位置可以设置通孔结构。紧固件6的螺栓61的螺柱段穿过封严条1的安装部5的穿孔51和流道板3的穿孔32而与螺母62螺纹连接，螺栓61的螺柱头抵接封严条1的安装部5的径向内表面，也即图3中的下表面。在另一实施方式中，紧固件6也可以是一螺钉，流道板3的穿孔32可以是可与该螺钉螺纹连接的螺纹孔。在又一实施方式中，流道板3可以设置可与螺钉(作为紧固件6的示例)螺纹连接的盲孔。
34.可以理解，文中使用特定词语来描述本实用新型的实施方式，如“一个实施方式”、“另一实施方式”、和/或“图示实施方式”意指与本实用新型至少一个实施方式相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一个实施方式”或“另一实施方式”并不一定是指同一实施方式。此外，本实用新型的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
35.上述封严条1通过设置分别与流道板3的侧面31、叶片2的叶型表面21共形匹配的卡设部4，可以紧紧卡设在流道板3的侧面31和叶片2的叶型表面21之间，进一步通过紧固件6穿过穿孔51而与流道板3连接，相比于流道板和封严条采用粘胶连接的情况，紧固件6穿过穿孔51连接的连接方式，特别是图示的螺栓和螺母配合的连接方式，可以有效地降低装配难度，也可以有效避免封严条甩出现象的发生。
36.图示实施方式中，封严条1的第一面41可以是沿径向r0朝向第二面42倾斜的斜面。
也即，与之对应地，流道板3的侧面31也是沿径向r0朝向第二面42倾斜的斜面。图示实施方式中，作为第一面41的斜面是平直斜面。这样可以形成楔入的效果，更方便安装，也更有利于封严条1的第一面41与流道板3的侧面31的紧密贴合，增强封严效果。
37.图示实施方式中，封严条1的卡设部4还具有位于径向外端的外端面44。外端面44可以设置成与流道板3的流道面30平滑地接续。“平滑地接续”意指，在图3所示的完全安装状态下，封严条1的外端面44与流道板3的流道面30在连接处a0连续，且在连接处a0的曲率一致。
38.图示实施方式中，封严条1的外端面44可以为气动型面。也即，封严条1的外端面44是符合气动需求的型面形状。实际设置时，封严条1与气流接触的那一侧(或者，称之为靠近主流通道的那一侧，图3中，上侧)，可以根据气动专业对于提高气动性能的要求将其表面设计成需要的气动造型并与流道板表面相切。这样设置，可以提升风扇封严结构10整体的气动性能，提高气动效率。
39.图示实施方式中，流道板3设置的供紧固件6穿过的穿孔32为台阶孔，包括位于径向外侧且直径较大的孔段321和位于径向内侧且直径较小的孔段322。组成紧固件6的螺栓61的螺柱段及与之螺纹连接的螺母62容置于孔段321内而不突出于流道板3的位于径向外侧的流道面30，这样，可以减少对气动性能的不利影响。
40.图示实施方式中，封严条1可以由硬度大于70级的橡胶材料制成。该硬质材料在发动机运行期间产生的离心力作用下变形量很小，近似于流道板等金属材料的变形幅度。
41.本实用新型也提供一种风扇封严结构10。如前所述，风扇封严结构10可以包括叶片2、流道板3和封严条1。
42.如前所述，风扇封严结构10中，封严条1包括卡设部4和安装部5。卡设部4具有第一面41和第二面42，还具有相对于流道板3位于径向内侧的内端部43。安装部5从卡设部4的内端部43朝向流道板3所在一侧凸伸，并且设置有穿孔51。
43.其中，封严条1的卡设部4的第一面41和第二面42分别与流道板3的侧面31和叶片2的叶型表面21共形匹配。紧固件6穿过封严条1的安装部5的穿孔51，将封严条1与流道板3连接。
44.图示实施方式中，封严条1的外端面44可以与流道板3的流道面30平滑地接续。
45.示例性地，采用图示实施方式的螺栓61和螺母62组成的紧固件6来连接封严条1和流道板3时，在装配之前可以先不拧紧螺栓61和螺母62，使得封严条1可以在一定程度上自由运动，如图2所示。
46.待装配好叶片2和流道板组件以后，拧紧螺栓61和螺母62，加上一定的力矩，使得封严条1和流道板3、叶片2都紧密接触，如图3所示。
47.通过采用上述封严条不仅可以便于装配流道板组件，还可以提高气动效率，而且还可以防止封严条甩出现象的发生。
48.本实用新型虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本实用新型，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本实用新型权利要求所界定的保护范围之内。