[發明專利]具有冷卻銷的渦輪發動機

有效

• 申請號: 201010175137.2
• 申請日: 2010-04-29
• 公開（公告）號: CN101876270A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: S·赫達;R·W·夸恩;K·L·布魯斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/12
• 分類號: F02C7/12;F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳江雄;譚祐祥

技術領域

本文所公開的主題涉及燃氣渦輪發動機，且更具體而言，涉及用于調制到燃氣渦輪發動機的構件的冷卻流體流動的流動控制組件。

背景技術

燃氣渦輪發動機包括渦輪，渦輪具有附連到中心轉子上的多個葉片。來自一組燃燒器的熱燃燒氣體經過這些葉片流動，引起轉子旋轉。最小化繞過葉片的氣體量提高了從氣體流動到渦輪轉子的能量轉移。因此，渦輪護罩可安置于渦輪殼體內以減小渦輪葉片頂端與殼體之間的距離。在操作高溫下，燃氣渦輪發動機構件，特別地在氣體路徑中的旋轉構件與其護罩，可經歷磨損和撕裂。這些構件可由構件中和構件周圍的冷卻流體的流動來冷卻。但為了提高發動機的運行效率，發動機通常良好地密封以防止熱氣體從發動機泄露出來。因此，將冷卻流體導引至發動機的熱部件是復雜的。

發明內容

在下文中概述了在范圍上符合原始要求保護的發明的特定實施例。這些實施例預期并不限制所主張的發明的范圍，而是這些實施例預期僅提供本發明可能形式的簡要概述。實際上，本發明可涵蓋可與下文所陳述的實施例相似或不同的多種形式。

在一實施例中，渦輪系統可包括渦輪殼體，配接到渦輪殼體的護罩塊體，護罩塊體中的流體通道；以及，銷，其配置成與流體通道交接。銷可包括：中空軸；插入中空軸中的桿；以及，安置于桿上的控制部件，其中該控制部件配置成在該桿繞該桿和中空軸的軸線旋轉時打開和關閉該流體通道。

在另一實施例中，渦輪系統可包括定子構件，定子構件包括冷卻流體通道；以及，防旋轉銷，其安裝于定子構件的插孔中。該防旋轉銷可包括：中空軸；插入中空軸中的桿，其中該桿的遠端延伸超過該中空軸到冷卻流體通道內；以及，閥，其安置于桿的遠端上，其中該閥配置成在該桿繞該桿和中空軸的軸線旋轉時打開和關閉。

在另一實施例中，防旋轉銷可包括：中空軸；插入中空軸中的桿；以及，閥，其安置于桿的一部分上，桿的該部分沿著桿和中空軸的軸線延伸經過該中空軸，其中該閥配置成在桿相對于中空軸移動時打開和關閉。

附圖說明

當參看附圖來閱讀下文的具體實施方式時本發明的這些和其它特點、方面和優點將會被更好地理解，在所有附圖中，相似的附圖標記表示相似部件。

圖1是根據本技術的實施例的渦輪系統的方塊圖；

圖2是根據本技術的實施例如圖1所示的渦輪部段的剖視側視圖；

圖3是根據本技術的實施例具有配接到渦輪殼體的防旋轉銷的示例性護罩塊體的截面圖；

圖4是根據本技術的實施例的防旋轉銷的局部剖視側視圖；

圖5A是當閥打開時流體流動，護罩塊體內的多個增壓腔室的截面頂視圖；

圖5B是當閥關閉時流體流動中斷，護罩塊體內的多個增壓腔室的截面頂視圖；

圖6是護罩塊體的截面側視圖，其示出在塊體內多個增壓腔室相對于防旋轉銷的位置；

圖7是根據本技術的實施例的防旋轉銷的剖視側視圖；以及

圖8是根據本技術的替代實施例的防旋轉銷的剖視側視圖。

具體實施方式

現將在下文中描述本發明的一個或多個具體實施例。為了提供這些實施例的簡潔描述，可不在說明書中描述實際實施方式的所有特點。應了解在任何這樣的實際實施方式的發展中，如在任何工程或設計項目中，可做出許多具體實施方式決策以實現開發者的具體目標，例如符合系統相關和商務相關的約束，其在實施方式之間可不同。此外，應了解這些開發工作可能復雜且耗時，但仍然是受益于本公開內容的本領域技術人員設計、制作和制造的常規任務。

當介紹本發明的各種實施例的元件時，冠詞“一”、“該”和“所述”意圖表示存在這些元件的一個或多個。術語“包括”、“包含”和“具有”意圖是包括性的，且表示可存在除了所列出元件之外的額外元件。

本發明提供用于計量流體(例如，冷卻流體)到燃氣渦輪發動機構件的內部流動的外部控制裝置。在操作期間，渦輪發動機產生熱燃燒氣體，熱燃燒氣體在發動機的所有部件上導向。為了發動機效率的利益，希望防止這些燃燒氣體泄露且導引這些氣體通過一個或多個渦輪級以發電。因此，發動機的定子構件可被設計成耐受較高溫度。但是，就耐溫殼體和其它定子構件而言，可有利地在策略上將冷卻流體導向至發動機的特定構件以維持所希望的操作溫度。