[發明專利]用于控制渦輪機匣和渦輪轉子葉片的葉尖之間間隙的方法

有效

• 申請號: 201110382544.5
• 申請日: 2011-11-25
• 公開（公告）號: CN103133060A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 顧偉;陳瀟;朱亞濤;鄧雙國;林蕾;蘇偉;王志強
• 申請（專利權）人: 中航商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F01D11/16
• 分類號: F01D11/16;F01D25/14
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 樓仙英;徐年康

1.一種用于控制渦輪機匣和渦輪轉子葉片的葉尖之間間隙的方法，其包括：

(a)檢測所述渦輪機匣的溫度的步驟；

(b)檢測所述渦輪轉子的轉速的步驟；

(c)輸送燃油到所述渦輪機匣并進行冷卻的步驟；

(d)根據所述渦輪機匣的溫度、所述渦輪轉子的轉速計算得到對應的所述渦輪機匣和所述渦輪轉子葉片的葉尖之間的實際間隙，若計算得到的所述實際間隙未處于預設的目標間隙的范圍內，則控制步驟(c)中所述輸油管路的燃油的流量以將所述實際間隙限制在所述的目標間隙的范圍內的步驟。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟(d)中，所述實際間隙以C_實際＝C_原始+ΔL(T_渦輪機匣)-ΔL(N)-ΔL(T_排氣)公式進行計算，其中，C_實際表示所述渦輪機匣和所述渦輪轉子葉片的葉尖之間的實際間隙，C_原始為裝配時所述渦輪機匣和所述渦輪轉子葉片的葉尖之間的冷態間隙，ΔL(T_機匣)為所述渦輪機匣因溫度變化而產生的徑向變形量，ΔL(N)為所述渦輪轉子因離心力而產生的變形量，ΔL(T_排氣)為所述渦輪轉子因發動機排氣溫度而產生的徑向熱變形量。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述渦輪機匣為高壓渦輪機匣或低壓渦輪機匣。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述控制步驟(c)中所述輸油管路的燃油的油量是通過調節設置在所述輸油管路上的流量控制閥來控制的。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述步驟(a)是通過溫度傳感器進行檢測的。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述步驟(b)是通過轉速傳感器進行檢測的。

7.一種燃氣渦輪發動機，其包括：

渦輪轉子；

渦輪機匣，其包圍所述渦輪轉子并與所述渦輪轉子葉片的葉尖限定間隙；

輸油管路，其布置于所述渦輪機匣的環形腔內，使得油箱中的燃油被輸送到所述渦輪機匣中進行冷卻；

溫度傳感器，其用于檢測所述渦輪機匣的溫度；

轉速傳感器，其用于檢測所述渦輪轉子的轉速；

流量控制閥，其用于控制所述輸油管路的燃油流量；以及

控制器，其電連接于所述溫度傳感器、轉速傳感器和流量控制閥，用于接收所述溫度傳感器的溫度和所述轉速傳感器的轉速，并且，根據所述渦輪機匣的溫度、所述渦輪轉子的轉速計算得到對應的所述渦輪機匣和所述渦輪轉子葉片的葉尖之間的實際間隙，若計算得到的實際間隙未處于預設的目標間隙的范圍內，則控制所述流量控制閥以將所述實際間隙限制在所述目標間隙的范圍內。

8.根據權利要求7所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述渦輪機匣包括高壓渦輪機匣和低壓渦輪機匣。

9.根據權利要求7所述的燃氣渦輪發動機，其中，所述輸油管路包括將燃油從所述油箱輸送到所述燃燒室的輸油干路、將燃油輸送到高壓渦輪機匣的第一輸油支路以及將燃油輸送到低壓渦輪機匣的第二輸油支路，其中，所述第一輸油支路、第二輸油支路的輸入端和輸出端均分別連接于輸油干路。