[發(fā)明專利]超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子及其組裝方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110461571.1
• 申請(qǐng)日: 2011-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN102536854A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: D·C·霍菲爾;Z·W·奈格爾;D·戈塔普
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號(hào): F04D21/00
• 分類號(hào): F04D21/00;F04D29/32;F04D29/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;譚祐祥

1.一種超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，包括：

轉(zhuǎn)子盤(48)，其包括在徑向內(nèi)表面(56)與徑向外表面(58)之間延伸的主體；

多個(gè)葉片(46)，其聯(lián)接到所述主體，所述葉片從所述轉(zhuǎn)子盤(48)向外延伸，相鄰的所述葉片形成一對(duì)(74)且定向成使得在每個(gè)所述一對(duì)相鄰葉片之間限定流動(dòng)通道，所述流動(dòng)通道在入口開口(76)與出口開口(78)之間延伸；以及

至少一個(gè)超音速壓縮斜坡(98)，其定位于所述流動(dòng)通道(80)內(nèi)，所述超音速壓縮斜坡被構(gòu)造為調(diào)節(jié)通過所述流動(dòng)通道導(dǎo)送的流體，使得所述流體的特征為在所述入口開口的第一速度和在所述出口開口的第二速度，所述第一速度和所述第二速度中的每一個(gè)相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子盤的表面為超音速。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述至少一個(gè)超音速壓縮斜坡(98)被構(gòu)造為防止法向沖擊波形成于所述流動(dòng)通道(80)內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述超音速壓縮斜坡(98)包括在前邊緣(130)與后邊緣端部(152)之間延伸的壓縮表面(126)，所述前邊緣比所述后邊緣更靠近所述入口開口(76)定位，所述后邊緣限定所述流動(dòng)通道(80)的喉部區(qū)域(124)，所述喉部區(qū)域具有所述流動(dòng)通道的最小截面積。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述后邊緣(152)定位成鄰近所述出口開口(78)。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述超音速壓縮斜坡(98)包括聯(lián)接到所述后邊緣(152)的發(fā)散表面(128)，所述發(fā)散表面在第一端(140)與第二端(142)之間延伸，所述第一端聯(lián)接到所述壓縮表面(126)且限定所述流動(dòng)通道(80)的第一截面積(116)，所述第二端(142)比所述第一端(140)更靠近所述出口開口(78)定位且限定大于所述第一截面積的第二截面積(118)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述多個(gè)葉片中的每個(gè)葉片(46)包括至少部分地限定所述流動(dòng)通道(80)的外表面(84)，所述至少一個(gè)超音速壓縮斜坡(98)聯(lián)接到所述外表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子盤(48)包括至少部分地限定所述流動(dòng)通道(80)的外表面(84)，所述至少一個(gè)超音速壓縮斜坡(98)聯(lián)接到所述外表面。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子盤(48)包括基本上沿徑向在所述徑向內(nèi)表面(56)與所述徑向外表面(58)之間延伸的端壁(60)，所述葉片(46)聯(lián)接到所述端壁，相鄰的所述葉片以周向距離間隔開使得所述流動(dòng)通道(80)限定于每個(gè)所述一對(duì)周向相鄰葉片之間，所述流動(dòng)通道在所述徑向內(nèi)表面與所述徑向外表面之間延伸。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子盤主體包括上游表面(158)和下游表面(160)，所述徑向外表面(58)大體上沿軸向在所述上游表面與所述下游表面之間延伸，所述葉片(46)聯(lián)接到所述徑向外表面，相鄰的所述葉片以軸向距離間隔開使得所述流動(dòng)通道(80)限定于每個(gè)所述一對(duì)軸向相鄰葉片的之間，所述流動(dòng)通道在所述上游表面與所述下游表面之間延伸。

10.一種超音速壓縮機(jī)系統(tǒng)(10)，包括：

外殼，其包括限定在流體入口(26)與流體出口(28)之間延伸的腔的內(nèi)表面(56)；

驅(qū)動(dòng)軸桿，其定位于所述外殼內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)軸桿(22)可旋轉(zhuǎn)地聯(lián)接到驅(qū)動(dòng)組件(18)；以及

超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子，其聯(lián)接到所述驅(qū)動(dòng)軸桿，所述超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子位于所述流體入口(26)與所述流體出口(28)之間以將流體從所述流體入口導(dǎo)送至所述流體出口，所述超音速壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子包括：

轉(zhuǎn)子盤(48)，其包括在徑向內(nèi)表面(56)與徑向外表面(58)之間延伸的主體；

多個(gè)葉片(46)，其聯(lián)接到所述主體(50)，所述葉片從所述轉(zhuǎn)子盤向外延伸，相鄰的所述葉片形成一對(duì)(74)且定向成使得流體通道(80)限定于每個(gè)所述一對(duì)相鄰葉片之間，所述流動(dòng)通道在入口開口(76)與出口開口(78)之間延伸；以及

至少一個(gè)超音速壓縮斜坡(98)，其定位于所述流動(dòng)通道內(nèi)，所述超音速壓縮斜坡被構(gòu)造為調(diào)節(jié)通過所述流動(dòng)通道導(dǎo)送的流體，使得所述流體的特征為在所述入口開口的第一速度和在所述出口開口的第二速度，所述第一速度和所述第二速度中的每一個(gè)相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子盤的表面為超音速。