[發(fā)明專利]級間冷卻式渦輪發(fā)動機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710169447.1
• 申請日: 2007-11-09
• 公開（公告）號: CN101178029A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 李經(jīng)邦;T·O·莫尼茲;R·J·奧爾蘭多
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/18
• 分類號: F02C7/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曾祥夌;廖凌玲

1.一種燃氣渦輪發(fā)動機(10)，包括：

多級軸向式壓縮機(18)，其包括成排的用于使空氣(34)加壓的壓縮機葉片(1-7)；

設置成與所述壓縮機(18)流通的環(huán)形燃燒器(20)，其用于使燃料(36)與所述壓縮空氣(34)混合而產(chǎn)生燃燒氣體(38)；

高壓(HP)渦輪(22)，其包括一排具有燕尾榫的HP渦輪葉片(44)，所述燕尾榫安裝在支撐HP轉子盤(46)的周邊的相應燕尾槽(52)中，所述轉子盤由軸(30)連接在所述壓縮機葉片(1-7)上；

所述HP盤(46)包括從所述周邊向內(nèi)延伸出來，并使前向面(50)終止于較寬轂部(62)上的腹板(60)，以及前密封板(56)，所述前密封板(56)沿著所述前向面(50)而徑向延伸，從而限定與所述燕尾槽(52)流通的環(huán)形歧管(58)；和

從所述壓縮機(18)的中間級(3，5)中流通式地連接至所述盤前向面(50)的級間冷卻回路(48)，其用于將級間排放冷卻空氣(34b)引導至所述盤前向面(50)。

2.根據(jù)權利要求1所述的發(fā)動機，其特征在于：

所述燃燒器(20)支撐在內(nèi)殼(54)周圍；并且

所述級間冷卻回路(48)設置在所述軸(30)的內(nèi)部，位于所述壓縮機(18)和所述HP盤(46)之間，與所述歧管(58)相流通。

3.根據(jù)權利要求2所述的發(fā)動機，其特征在于：

所述軸(30)固定地連接在所述盤腹板(60)上，位于所述前密封板(56)底部的輔助轂部(66)上；和

所述級間冷卻回路(48)由從所述輔助轂部(66)向上游沿軸向延伸至所述中間級(5)的管狀擋板(68)限定邊界。

4.根據(jù)權利要求3所述的發(fā)動機，其特征在于，所述壓縮機中間級(5)包括支撐相應的一排所述壓縮機葉片(5)的壓縮機盤(70)，并且所述擋板(68)向前延伸至所述壓縮機盤(70)的轂部。

5.根據(jù)權利要求4所述的發(fā)動機，其特征在于，所述級間冷卻回路(48)還包括從所述壓縮機葉片(5)徑向向內(nèi)沿著所述壓縮機盤(70)而延伸的多個入口管(72)，以便將所述級間排放空氣(34b)引導至所述歧管(58)中。

6.根據(jù)權利要求5所述的發(fā)動機，其特征在于：

所述HP渦輪(22)包括第一級HP渦輪噴嘴，其具有一排設置在所述燃燒器(20)和所述HP葉片(44)之間的定子翼型(42)，用于降低跨越所述翼型前緣和翼型后緣的所述燃燒氣體的壓力；

所述HP葉片(44)還各自包括沿著其所述前緣而徑向延伸的前排第一冷卻孔(76)，以及沿著其所述后緣而徑向延伸的后排第二冷卻孔(78)，用于排放來自內(nèi)部葉片冷卻回路(74)的葉片冷卻空氣(34b)；

所述HP葉片(44)配置成可用于額外地降低跨越其前緣和后緣的所述燃燒氣體的壓力；和

所述中間壓縮機級設置在所述壓縮機(18)末級的上游，以實現(xiàn)使所述排放空氣(34b)中的靜壓力大于所述燃燒氣體在所述HP葉片(44)的所述后緣處的靜壓力。

7.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機，其特征在于，還包括：

從所述內(nèi)殼(54)沿徑向向內(nèi)延伸的密封框架(80)，從而密封地將自所述輔助轂部(66)徑向向外延伸出來的迷宮式密封齒(82)連接起來；和

其中，所述葉片冷卻通道(74)設置成與所述歧管(58)相流通，以便從中接收所述級間排放空氣(34b)。

8.根據(jù)權利要求7所述的發(fā)動機，其特征在于，所述中間級(5)配置成可實現(xiàn)使所述排放空氣(34b)中的靜壓力大于所述燃燒氣體(38)在所述HP葉片(44)的所述前緣處的總的相對壓力。

9.根據(jù)權利要求6所述的發(fā)動機，其特征在于，所述葉片冷卻通道(74)設置在獨立于所述級間冷卻回路(48)之外的回路中，并與所述壓縮機(18)的所述末級(7)相流通。

10.根據(jù)權利要求9所述的發(fā)動機，其特征在于，還包括：

前葉片固定器(84)，其從所述輔助轂部(66)徑向向外延伸至所述密封板(56)外部的所述HP葉片(44)上；和

從所述內(nèi)殼(54)向后延伸的環(huán)形導流葉輪(86)，其用于引導壓縮機排放空氣(34)穿過所述HP葉片(44)。