專利名稱:一種整體蜂窩外環(huán)扇塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)(工業(yè)、艦船、坦克用)、航空發(fā)動機(jī)的渦輪(透 平)轉(zhuǎn)子、靜子間的封嚴(yán)領(lǐng)域,特別提供了一種整體蜂窩外環(huán)扇塊。
背景技術(shù):
渦輪外環(huán)扇塊 一種用于高溫環(huán)境下非接觸式轉(zhuǎn)、靜子間氣體封嚴(yán)所 采用的靜子結(jié)構(gòu),用于渦輪轉(zhuǎn)子葉片葉尖或轉(zhuǎn)子上的篦齒與靜子件的封嚴(yán)。
目前國內(nèi)燃機(jī)的渦輪外環(huán)有兩種結(jié)構(gòu)形式 一種外環(huán)扇塊是用高溫合 金作基體,其內(nèi)表面噴涂氧化鋯涂層;另一種是用高溫合金作基體,將0.05 咖厚的高溫合金板料焊接組成有一定長度、寬度,高5咖 6咖蜂窩帶,蜂 窩的形狀為六變形,邊距1咖以內(nèi),將這樣的蜂窩帶焊接在基體內(nèi)表面上。
氧化鋯涂層的蜂窩外環(huán),耐溫高,但易掉塊,壽命短,硬度高時易磨 葉尖。而且涂層與基體結(jié)合力受涂層硬度的影響,硬度高結(jié)合力就強(qiáng),但 葉尖就易磨損掉,所以這一矛盾很難解決。
焊接結(jié)構(gòu)的蜂窩受焊料熔化溫度(理論設(shè)計值IOO(TC左右)的限制, 使用過程中環(huán)境溫度高容易脫焊,所以不適應(yīng)超過80(TC高溫環(huán)境下長期工 作的零件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種整體蜂窩外環(huán)扇塊。
一種整體蜂窩外環(huán)扇塊,其特征在于所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊是在高溫合金基體外環(huán)扇塊的內(nèi)表面直接電加工出的蜂窩結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu),蜂
窩形狀為正4到6邊形結(jié)構(gòu),蜂窩深度在2 6咖之間,蜂窩間壁厚度0. 2 1 咖之間,間壁錐度從尖部到根部,1。 3° ,邊距為0. 2ram到5mm。
所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊外環(huán)扇塊的弧長在80 300 mm之間。
所述的外環(huán)扇塊的直徑在200 3000咖之間。
在高溫合金基體外環(huán)扇塊內(nèi)表面直接電化學(xué)加工出蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩與 機(jī)體是個整體。將這種扇塊裝在機(jī)匣上,裝一周,既能隔熱,又與轉(zhuǎn)子葉 片葉尖形成合適的間隙,起到封嚴(yán)作用。適用于高溫環(huán)境下長壽命工作的 靜子封嚴(yán)件,此種外環(huán)扇塊承受的環(huán)境溫度高,結(jié)構(gòu)可靠,壽命達(dá)數(shù)萬小 時。另外表面有一定的可磨性,燃機(jī)過渡態(tài)時,葉尖觸上蜂窩表面不致?lián)p 傷葉片。
在高溫合金基體外環(huán)扇塊內(nèi)表面直接電化學(xué)加工出蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩與 機(jī)體是個整體。將這種扇塊裝在機(jī)匣內(nèi)壁上,裝一周,既能隔熱,又與轉(zhuǎn) 子葉片葉尖形成合適的間隙,起到封嚴(yán)作用。適用于高溫環(huán)境下長壽命工 作的靜子封嚴(yán)件,此種外環(huán)扇塊承受的環(huán)境溫度高,結(jié)構(gòu)可靠,壽命達(dá)數(shù) 萬小時。另外表面有一定的可磨性,燃機(jī)過渡態(tài)時,葉尖觸上蜂窩表面不 致?lián)p傷葉片。
本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明耐高溫、壽命長,此種外環(huán)扇塊承受的環(huán)境溫度高,最高可達(dá) 機(jī)體材料的使用溫度,結(jié)構(gòu)可靠,壽命達(dá)數(shù)萬小時,能減小轉(zhuǎn)、靜子間的 封嚴(yán)間隙;另外表面有一定的可磨性,燃機(jī)運行過渡態(tài)時,葉尖觸上蜂窩 表面不致?lián)p傷葉片。整體蜂窩外環(huán)扇塊適用于轉(zhuǎn)、靜子間氣體封嚴(yán)的靜子件設(shè)計使用,提高渦輪(透平)效率,特別適用于高溫環(huán)境下長壽命工作 的靜子封嚴(yán)件,能廣泛應(yīng)用在燃?xì)廨啓C(jī)(工業(yè)、艦船、坦克用)、航空發(fā)動 機(jī)領(lǐng)域。
下面結(jié)合附圖及實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
圖l為整體蜂窩外環(huán)扇塊外型圖2為整體蜂窩外環(huán)扇塊的剖視圖3為整體蜂窩外環(huán)扇塊的徑向視圖4為整體蜂窩外環(huán)扇塊的徑向視圖的Q-Q向剖視圖。
具體實施例方式
實施例l
1) 內(nèi)表面尺寸需要02738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸02755,設(shè)計取4邊 形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度4,蜂窩間壁頂部尺寸0. 2咖。蜂窩間 壁厚度0. 2咖,間壁錐度從尖部到根部為1。邊距為0. 2mm。
2) 扇段弧長240,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。
實施例2
1)內(nèi)表面尺寸需要02738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸02755,設(shè)計取4邊形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度2,蜂窩間壁頂部尺寸0. 2咖。蜂窩間 壁厚度0.5咖,間壁錐度從尖部到根部為l。,邊距為lmm。
2) 扇段弧長80,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。
實施例3
1) 內(nèi)表面尺寸需要①2738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸02755,設(shè)計取4邊 形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度6,蜂窩間壁頂部尺寸0. 4 mm。蜂窩間 壁厚度1咖,間壁錐度從尖部到根部為2° ,邊距為4mm。
2) 扇段弧長300,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。 實施例4
1) 內(nèi)表面尺寸需要02738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸02755,設(shè)計取6邊 形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度4,蜂窩間壁頂部尺寸0. 2 nrm,邊距為 5咖。
2) 扇段弧長240,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。
實施例51) 內(nèi)表面尺寸需要^2738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸0>2755,設(shè)計取6邊 形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度2,蜂窩間壁頂部尺寸0. 2咖。蜂窩間 壁厚度0.2咖之間,間壁錐度從尖部到根部為r ,邊距為3mm。
2) 扇段弧長80,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。
實施例6
1) 內(nèi)表面尺寸需要02738的蜂窩扇段,扇段外徑尺寸①2755,設(shè)計取6邊 形蜂窩結(jié)構(gòu),蜂窩間距3X3,深度6,蜂窩間壁頂部尺寸0.4咖。蜂窩間 壁厚度1 mm,間壁錐度從尖部到根部為3° ,邊距為5mm。
2) 扇段弧長300,按一周36塊設(shè)計。
3) 根據(jù)外環(huán)扇段的外廓尺寸和形狀,加工好外環(huán)扇段的毛坯。
4) 然后在內(nèi)表面粗初加工完成后直接加工蜂窩,可采用任何加工方法。
權(quán)利要求
1、一種整體蜂窩外環(huán)扇塊,其特征在于所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊是在高溫合金基體外環(huán)扇塊的內(nèi)表面直接電加工出的蜂窩結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu),蜂窩形狀為正4到6邊形結(jié)構(gòu),蜂窩深度在2~6mm之間,蜂窩間壁厚度0.2~1mm之間,間壁錐度從尖部到根部,1°~3°,邊距為0.2mm到5mm。
2、 按照權(quán)利要求1所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊,其特征在于所述的整 體蜂窩外環(huán)扇塊外環(huán)扇塊的弧長在80 300mm之間。
3、 按照權(quán)利要求1所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊,其特征在于所述的外 環(huán)扇塊的直徑在200 3000咖之間。
全文摘要
一種整體蜂窩外環(huán)扇塊,其特征在于所述的整體蜂窩外環(huán)扇塊是在高溫合金基體外環(huán)扇塊的內(nèi)表面直接電加工出的蜂窩結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu),蜂窩形狀為正4到6邊形結(jié)構(gòu),蜂窩深度在2~6mm之間,蜂窩間壁厚度0.2~1mm之間,間壁錐度從尖部到根部,1°~3°,邊距為0.2mm到5mm。本發(fā)明優(yōu)點在于耐高溫、壽命長,能減小轉(zhuǎn)、靜子間的封嚴(yán)間隙;表面有一定的可磨性,燃機(jī)運行過渡態(tài)時,葉尖觸上蜂窩表面不致?lián)p傷葉片。整體蜂窩外環(huán)扇塊適用于轉(zhuǎn)、靜子間氣體封嚴(yán)的靜子件設(shè)計使用,提高渦輪(透平)效率,特別適用于高溫環(huán)境下長壽命工作的靜子封嚴(yán)件,能廣泛應(yīng)用在燃?xì)廨啓C(jī)(工業(yè)、艦船、坦克用)、航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域。
文檔編號F01D11/08GK101319619SQ200710011568
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月6日
發(fā)明者楊養(yǎng)花, 馬鳳柯 申請人:中國航空工業(yè)第一集團(tuán)公司沈陽發(fā)動機(jī)設(shè)計研究所