[發明專利]波狀的定子護罩

有效

• 申請號: 201380059853.6
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104781509B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: J.卡波茲;D.V.帕克;J.D.卡恩斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16;F01D5/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;周心志

一種波狀的定子護罩具有定子弦懸置部，該定子弦懸置部具有在高度上改變從而形成多個表面輪廓的表面，其中，這些輪廓在翼片的超出設計范圍的性能定位期間縮小了相鄰翼片之間的間隙。

背景技術

所公開的實施例主要與燃氣渦輪發動機相關。更具體地，當前實施例涉及燃氣渦輪發動機內的與樞轉翼片(vane)一起使用的護罩。

在燃氣渦輪發動機中，常規燃氣渦輪發動機通常具有前端和后端，以及前端與后端之間內聯的(inline)它的若干部件。進氣口或進氣道處于發動機的前端。朝向后端移動，進氣道后依次是壓縮器、燃燒室、渦輪機、和處于發動機的后端處的噴嘴。本領域技術人員將易于明白的是，在發動機中可還包括附加部件，附加部件如例如為低壓和高壓壓縮器、高壓和低壓渦輪機、以及外部軸。然而，這并不是窮舉性的羅列。發動機還通常具有穿過發動機的中央縱向軸線軸向地放置的內部軸。內部軸既連接于渦輪機又連接于空氣壓縮器，使得渦輪機向空氣壓縮器提供旋轉輸入以驅動壓縮器葉片。

在運轉中，空氣在壓縮器中被壓縮并在燃燒器中與燃料混合，用于產生順流地流動通過多個渦輪機級的熱的燃燒氣體。這些渦輪機級從燃燒氣體中提取能量。高壓渦輪機首先從燃燒器接收熱的燃燒氣體并包括定子噴嘴組件，該定子噴嘴組件引導燃燒氣體順流地通過從支承轉子盤徑向向外地延伸的一排高壓渦輪機轉子葉片。在兩級渦輪機中，第二級定子噴嘴組件定位在第一級葉片的下游，第一級葉片又被從第二支承轉子盤徑向向外地延伸的一排第二級轉子葉片跟隨。渦輪機將燃燒氣體能轉換成機械能。

翼片或翼型件通常被設計成具有用于運轉的主要或最佳位置。然而，取決于渦輪發動機的預期運轉狀況，翼片可被致動至替代位置。當前的定子護罩設計利用圓形橫截面，跨過該圓形橫截面來致動翼片。當翼片從開放式設計位置移動至超出設計范圍的閉合位置(off design closed position)，翼片與護罩之間的間隙由于護罩的曲率、翼片的流動路徑幾何形狀和下部邊緣形狀而增大，所有的這些因素均是滿足壓縮器運轉要求所需要的。

當該間隙增大時，流動中斷會影響翼片形狀功能和構造的預期用途目的。會是令人滿意的是，克服這些和其它缺點，使得例如在翼片的超出設計范圍的閉合角位置中縮小翼片與護罩之間的間隙。

發明內容

根據至少一些實施例，具有入口端、出口端和多個推進器部件的一種燃氣渦輪發動機中的波狀的(contoured)定子護罩翼片組件包括：定子護罩，該定子護罩具有大致呈圓形的橫截面，該護罩具有前端、后端和在所述第一端與所述第二端之間延伸的至少一個表面，該護罩具有多個樞轉部，這多個樞轉部圍繞護罩周向地放置以支承翼片的耳軸；具有變化高度的至少一個表面，該至少一個表面鄰近于所述多個樞轉部并沿圓周方向延伸。

根據至少一些實施例，一種波狀的定子護罩包括：前端、后端和在前端與后端之間延伸的至少一個表面，該至少一個表面從前端至后端成錐形；具有變化高度的多個區域，這多個區域圍繞該至少一個表面放置，這多個區域中的每一個都具有波峰和波谷；多個樞轉部孔口，這多個樞轉部孔口圍繞該至少一個表面的前端間隔開。

根據其它實施例，一種波狀的定子護罩包括：前端和后端、在前端與后端之間延伸的至少一個表面，這至少一個表面具有扇形弦懸置區域，該扇形區域沿圓周方向延伸；多個翼片安裝位置，這多個翼片安裝位置在前端與后端之間周向地放置。

附圖說明

在下列視圖中示出了本發明的實施例。

圖1是燃氣渦輪發動機的側視截面圖；

圖2是定子護罩翼片組件的分解透視圖；

圖3是定子護罩翼片組件的透視圖；

圖4是示例性的定子護罩翼片組件的側視截面圖；

圖5是定子護罩翼片組件的詳細透視圖；

圖6是處于第一位置中的定子護罩翼片組件的后部視圖；