[发明专利]一种栅板密封非均布预紧机构

说明书

一种栅板密封非均布预紧机构，包括由布置在基座上的弹性元件构成的弹性元件组，弹性元件组与柔性桥接元件、由栅板构成的栅板组以及壁面顺序接触，其特征在于，所述弹性元件在基座上呈非均匀分布，在壁面两侧斜率变化大处按小间距布置弹性元件，在壁面中部斜率变化小处按大间距布置弹性元件，构成非均布弹性元件组。壁面变形时，弹性元件释放预紧力，推动柔性桥接元件适应壁面的变形，形成多段直线段逼近壁面的曲线形状，进而推动栅板产生壁面适应性法向追随，贴紧壁面，从而能够使栅板密封适应冲压发动机可变流道壁面变形。

技术领域

本发明属于栅板密封技术领域，特别涉及一种栅板密封非均布预紧机构。

背景技术

根据现有文献【Jeffrey J.DeMange,Patrick H.Dunlap,Bruce M.Steinetz,GaryJ.Drlik and Analex Corporation,“An Evaluation of High Temperature AirframeSeals for Advanced Hypersonic Vehicles,”NASA/TM—2007-215043,AIAA–2007–5743,October 2007】、【Patrick H.Dunlap,Jr.,Bruce M.Steinetz and Jeffrey J.DeMange,“Further Investigations of Hypersonic Engine Seals,”NASA/TM—2004-213188,AIAA–2004–3887,August 2004】以及【Dr.Bruce M.Steinetz,“Seal Technology forHypersonic Vehicles and Propulsion Systems:An Overview,”Short Course onHypersonics Structures and Materials,February 26-28,2008】，栅板密封是高超音速飞行器冲压发动机可变流道动密封的重要类型，预紧机构是其中的核心部件之一，负责推动栅板与壁面保持贴合以达到密封效果，如图1所示。图中，A处为可移动的发动机壁板，B处为热气流，C处表示间隙，6表示增压室，7表示倾余盘旋弹簧，8表示分水墙，9表示预加载，10表示高热环境的气膜冷却。

目前，已有的预紧机构是在基座5上，均匀布置弹性元件4构成的弹性元件组、柔性桥接元件3、栅板2构成的栅板组和壁面1顺序接触，并且弹性元件4处于预紧状态，使各部件间相互压紧，壁面1变形时，均布的弹性元件4推动柔性桥接元件3产生变形，进而推动栅板组产生壁面法向追随。根据理论分析，只有弹性元件4正对的栅板2与壁面1接触，桥接元件3呈分段直线段形式，其他栅板2沿直线段分布，如图2所示。但是，由于壁面1各处变形并不均匀，均布的弹性元件4所形成的直线段在壁面1斜率变化大处不能较好逼近壁面形状，造成较大泄漏间隙。

发明内容

为了克服现有的均布预紧机构造成较大泄漏间隙的不足，本发明的目的在于提供一种栅板密封非均布预紧机构，该非均布预紧机构可使栅板密封按照壁面各处变形产生更精确的追随，推动栅板密封贴紧流道壁面，更好地适应壁面复杂变形。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种栅板密封非均布预紧机构，包括由布置在基座5上的弹性元件4构成的弹性元件组，弹性元件组与柔性桥接元件3、由栅板2构成的栅板组以及壁面1顺序接触，其特征在于，所述弹性元件4在基座5上呈非均匀分布，在壁面1两侧斜率变化大处按小间距布置弹性元件4，在壁面1中部斜率变化小处按大间距布置弹性元件4，构成非均布弹性元件组。