[發明專利]用于被動控制燃氣渦輪發動機中的間隙的系統和方法

在審

• 申請號: 201210272196.0
• 申請日: 2012-08-01
• 公開（公告）號: CN102913290A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: J.阿戴卡拉薩米;H.森達拉姆
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D11/20
• 分類號: F01D11/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 金飛;嚴志軍

1.一種用于被動控制燃氣渦輪發動機(100)中的間隙的系統，所述系統包括：

靜態組件(160)，所述靜態組件包括至少一個間隙控制構件(130)，

所述靜態組件(160)布置成周向圍繞發動機轉子組件(170)，并且在所述轉子組件(170)的尖端(112)與所述靜態組件(160)的內表面(132)之間限定間隙(150)，

所述至少一個間隙控制構件(130)限定與所述尖端(112)相鄰的所述內表面(132)并且包括形狀記憶材料，所述形狀記憶材料經選擇和預先處理以響應于所述發動機(100)的工作流體的溫度而以預先選擇的方式變形，并且

所述至少一個間隙控制構件(130)暴露于所述工作流體。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述至少一個間隙控制構件(130)包括可磨涂層。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述形狀記憶材料包括合金。

4.一種用于被動控制燃氣渦輪發動機(100)中的間隙的系統，所述系統包括：

轉子組件(170)，所述轉子組件包括多個翼型葉片(210)，每個翼型葉片(210)具有尖端；

所述轉子組件(170)由靜態組件(160)圍繞，所述靜態組件(160)包括圍繞所述轉子組件(170)在周向上布置的多個護罩分段(120)；

每個護罩分段(120)具有與所述尖端(212)相鄰的內表面(132)；

每個翼型葉片(210)在所述尖端(212)處包括間隙控制構件(230)；

所述護罩分段(170)的所述內表面(132)和所述翼型葉片(210)的所述尖端(212)在所述尖端(212)和所述內表面(132)之間限定徑向間隙(250)；

所述間隙控制構件(230)包括形狀記憶材料，所述形狀記憶材料經選擇和預先處理以響應于發動機工作流體的溫度而以預先選擇的方式變形。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述翼型葉片(210)是軸流壓縮機葉片。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述翼型葉片(210)是軸流渦輪機葉片。

7.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述翼型葉片(210)是離心壓縮機葉片。

8.一種用于被動控制燃氣渦輪發動機(100)中的間隙的方法，其包括：

組裝(710)所述渦輪發動機(100)，以在所述渦輪發動機(100)的靜止護罩表面(260)和所述渦輪發動機(100)的相鄰轉子組件(170)之間限定初始組的構造間隙(250)；

在發動機操作條件的整個范圍內操作(720)組裝的渦輪發動機(100)；

在一個或多個所述發動機操作條件下觀察(730)操作間隙(250)；

形成和構造(750)間隙控制構件(230)，所述間隙控制構件(230)包括經選擇和預先處理以響應于發動機工作流體的溫度而以預先選擇的方式變形的形狀記憶材料；和

利用所述間隙控制構件(230)重新組裝(770)所述渦輪發動機(100)，以在所述靜止護罩表面(260)和所述相鄰轉子組件(170)之間限定改進組的構造間隙。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：隨后在發動機操作條件的整個范圍內操作(790)組裝的渦輪發動機，并且在一個或多個發動機操作條件下觀察改進的操作間隙。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：形成和構造(790)附加間隙控制構件，所述附加間隙控制構件包括經選擇和預先處理以響應于所述發動機工作流體的溫度而以預先選擇的方式變形的形狀記憶材料。