一種可移動的球面密封裝置的制作方法

本發明屬于航空發動機矢量噴管技術領域，具體涉及一種可移動的球面密封裝置。

背景技術：

隨著航空發動機技術的發展，密封技術已成為影響發動機性能和壽命的重要因素。作為高溫高壓部件之一，噴管的密封對發動機及后機身隔熱防火有著較大影響，其密封問題是保證噴管性能乃至安全可靠工作的技術關鍵。

球面矢量噴管是一種先進的多功能噴管結構，該噴管收斂段為球形，定球殼隔熱屏1位于球面矢量噴管的定球殼2內側，定球殼隔熱屏1與定球殼2內壁面組成冷卻通道，動球殼4繞球心的轉動來調節噴管的不同狀態。冷卻氣體從定球殼冷卻通道穿過動球殼球形收斂調節片在定球殼2內腔繞球心滑動。動球殼4與動球殼隔熱屏3組成的冷卻通道最前端與外界貫通，需要設計特殊球面密封裝置5既能隨動球殼往復運動，又能防止噴管內冷卻氣體從夾縫中泄露出去，影響發動機安全工作。

球面矢量噴管夾縫間隙較大，噴管球面為大直徑、整環式結構，夾縫尺寸不容易保證，而且在使用期間要承受球面之間摩擦載荷作用，同時由于高溫環境，球面夾縫的密封間隙容易發生相應的改變。如果采用接觸密封容易在轉動過程中出現卡滯現象，而如果采用非接觸密封，冷卻通道內氣壓較高，泄露嚴重，造成冷氣外漏，冷氣無法向下游輸送，擴張調節片壁面冷卻受到限制。因此，傳統噴管的密封結構已不能適用于該處結構的密封設計，必須有新的球面密封結構方案來實現動球殼4前的密封。

技術實現要素：

本發明的目的：為了解決上述問題，本發明提出了一種可移動的球面密封裝置，采用設置篦齒型結構且上下高度可浮動調節的密封片的技術方案，實現 了動球殼和定球殼之間氣體通道的密封。

本發明的技術方案:一種可移動的球面密封裝置，設置在球面矢量噴管的定球殼和動球殼之間，包括：固定槽、弓形彈簧片、鉚釘、密封片、銷軸及密封槽；

密封片為由板材組成篦齒密封結構，且與定球殼外表面接觸，密封片通過銷軸固定在固定槽內，且銷軸兩端與固定槽側面平齊；

密封槽的截面為“h”形結構，且設置有內腔端面,固定槽安裝在密封槽的內腔端面上，弓形彈簧片壓緊安裝在固定槽和密封槽之間，弓形彈簧片通過鉚釘安裝在固定槽上；

安裝有密封片的密封槽沿球面矢量噴管周向分為上下對稱的兩部分，密封槽與動球殼前端通過螺栓固定，密封片安裝在動球殼的前端。

優選的，所述密封片由多個不同的板材組成，頂部平齊，底部高低錯落排列。

優選地，所述固定槽沿周向分為多段，相鄰兩個固定槽的分段端面接觸。

優選地，所述分段密封片采用周向錯排方式連接。

優選地，所述密封片安裝在動球殼的內部。

本發明的有益效果：本發明結構簡單，既能適應高溫條件下材料熱變形引起的密封通道變形，又能承受球面之間往復運動帶來的摩擦載荷作用，保證密封結構與密封面良好接觸。

附圖說明

圖1為本發明一種可移動的球面密封裝置的一優選實施例的安裝示意圖；

圖2為本發明一種可移動的球面密封裝置的一優選實施例的正向示意圖；

圖3為圖2所示實施例的固定槽、彈簧和密封片連接方式示意圖；

圖4為圖2所示實施例的固定槽與密封槽裝配示意圖；

圖5為圖2所示實施例的密封槽安裝于動球殼內部示意圖；

圖6為圖2所示實施例的密封槽安裝于動球殼前端示意圖；

圖7為圖2所示實施例的密封片周向錯排方式示意圖；

其中，1-定球殼隔熱屏，2-定球殼，3-動球殼隔熱屏，4-動球殼，5-球面密封裝置，6-固定槽，7-弓形彈簧片，8-鉚釘，9-密封片，10-銷軸，11-密封槽。

具體實施方式

為使本發明實施的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明保護范圍的限制。

下面結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，請參閱圖1至圖7；

本發明提供了一種球面矢量噴管球面密封裝置，包括：固定槽6、弓形彈簧片7、鉚釘8、密封片9、銷軸10和密封槽11；

密封片9由有高度不同的板材組成，頂部平齊，底部高低錯落排列組成篦齒密封結構的密封抵在定球殼2的外壁上，銷軸10端面通過三點沖死方法將 密封片9固定在固定槽6上，且銷軸10兩端與固定槽6側面平齊；

弓形彈簧片7與固定槽6通過鉚釘8安裝在固定槽6的頂面上，裝配時弓形彈簧片7壓縮，當球面夾縫有微量變形時候，弓形彈簧片7可以承受壓力回彈。密封槽11為“h”形結構，在內腔端面12與固定槽6底面配合，弓形彈簧片7壓在密封槽11內腔頂面與固定槽6的頂面之間，安裝有弓形彈簧片7和密封片9的固定槽6沿噴管周向分為多段，前一段固定槽6的端面與下一段固定槽6的端面接觸，前一段固定槽6內的密封片9與后一段固定槽6內的密封片9采用周向錯排方式(如圖7所示)，板材數量5至8個，保證了良好的密封性能；且安裝于密封槽11的內部，密封槽11與動球殼4前端周向通過螺栓固定，以保證整個密封裝置可以隨動球殼4轉動，實現動球殼4和定球殼2之間冷卻氣體的密封。

密封槽11周向分上下兩部分對稱裝配，周向通過螺栓與動球殼2連接，螺栓數量12至18個。

弓形彈簧片7裝配時需要有壓縮量，壓縮2至3mm，當冷卻通道高度變化時，弓形彈簧片7隨著壓力的變化可以補償上下高度變化。

弓形彈簧片7通過鉚釘8連接到固定槽6的頂端，每個固定槽6連接弓形彈簧片7的數量為2至3個。

“h”形密封槽11的安裝邊與動球殼4前端通過螺栓連接，當冷卻通道高度滿足布置密封裝置的條件時，固定的密封片9伸入到冷卻通道內部；完成動球殼4和定球殼2之間冷卻氣體的密封。

“h”形密封槽11的安裝邊與動球殼4前端通過螺栓連接，固定密封片9設置在冷卻通道前端，該方法適用于冷卻通道高度有限，冷卻通道高度無法滿足布置密封機構情況。

本發明一種可移動的球面密封裝置，采用設置篦齒型結構且上下高度可浮動調節的密封片的技術方案，結構簡單，既能適應高溫條件下材料熱變形引起 的密封通道變形，又能承受球面之間往復運動帶來的摩擦載荷作用，保證密封結構與密封面良好接觸。

最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。