[發明專利]具有花鍵密封件的渦輪護罩

有效

• 申請號: 201480015302.4
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN105189934B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發明（設計）人: J.C.阿爾伯斯;M.L.謝爾頓;R.普羅托爾;R.小盧梭
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D11/12
• 分類號: F01D11/12;F02C7/28;F01D11/00;F01D25/24
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 劉林華,譚祐祥

技術領域

本實施例大體上涉及一種燃氣渦輪發動機。更具體而言，本實施例涉及但不限于減小燃氣渦輪發動機的低壓渦輪區段中的泄漏。

背景技術

典型的燃氣渦輪發動機大體上擁有前端和后端，其中其若干核心或推進構件沿軸向定位在其間?？諝馊肟诨蜻M氣口位于發動機的前端處。朝后端移動，按順序，進氣口后接風扇、壓縮機、燃燒室和渦輪。本領域的技術人員將容易清楚的是，附加構件也可包括在發動機中，例如，如，低壓壓縮機和高壓壓縮機，以及低壓渦輪和高壓渦輪。然而，這不是詳盡的清單。

壓縮機和渦輪大體上包括沿軸向成級堆疊的一排翼型件。各級均包括一排沿周向間隔開的定子導葉，以及圍繞渦輪發動機的中心軸或軸線旋轉的一排轉子葉片。多級低壓渦輪在多級高壓渦輪之后，且通常由第二軸連結到用于設置在對飛行中的飛行器供能的典型渦扇飛行器發動機構造中的壓縮機上游的風扇上。

定子由多個噴嘴節段形成，噴嘴節段抵接在周向端，以形成圍繞燃氣渦輪發動機的軸線的整個環。各個噴嘴節段均可包括單個導葉，其通常稱為單件。作為備選，噴嘴節段可每個節段具有兩個導葉，其大體上稱為雙件。在第三實施例中，附加數目的導葉可設置在單個節段上。在這些實施例中，導葉在內帶與外帶之間延伸。

典型的燃氣渦輪發動機使用高壓渦輪和低壓渦輪來使從高溫燃燒氣體獲得能量最大化。渦輪區段通常具有沿發動機的中心縱軸線軸向地設置的內部軸。葉片沿周向分布在轉子上，引起內軸旋轉。

內軸連接到轉子和空氣壓縮機上，使得渦輪將旋轉輸入提供至空氣壓縮機來驅動渦輪葉片。這在操作期間對壓縮機供能，且隨后驅動渦輪。當燃燒氣體向下游流過渦輪級時，能量從其獲得且燃燒氣體的壓力降低。

在操作中，空氣在壓縮機中加壓，且與燃料在燃燒器中相混合，以生成向下游流過渦輪級的熱燃燒氣體。這些渦輪級從燃燒氣體獲得能量。高壓渦輪首先從燃燒器接收熱燃燒氣體，且包括定子噴嘴組件，其將燃燒氣體向下游引導穿過從支承轉子盤沿徑向向外延伸的一排高壓渦輪轉子葉片。定子噴嘴以一定方式使熱燃燒氣體轉向，以使相鄰的下游渦輪葉片處的獲取最大化。在兩級渦輪中，第二級定子噴嘴組件定位在第一級葉片下游，依次后接從第二支承轉子盤沿徑向向外延伸的一排第二級轉子葉片。渦輪將燃燒氣體能量轉換成機械能。

在燃氣渦輪發動機的此操作期間，期望的是通過發動機的渦輪區段使外殼的熱誘發的變形最小化。這根據一些實施例通過將外殼與流過渦輪的熱燃燒氣體產生的熱隔離來實現。渦輪護罩連接到發動機外殼上，以提供燃燒氣體的外邊界流，其限制高溫燃燒氣體不利地影響外殼。護罩沿周向延伸來形成環形，且可由多個沿周向延伸的護罩節段形成。然而，當燃燒氣體利用渦輪葉片的旋轉沿徑向向外移動時，壓縮機氣體可穿過相鄰護罩節段之間的軸向接縫。這不是最佳的且導致能量損失。

將期望的是利用燃氣渦輪發動機的渦輪區段克服這些及其它不足。更具體而言，將期望的是提供至少徑向方向的護罩節段之間的燃燒氣流的限制。

發明內容

根據一些實施例，一種護罩包括限制燃燒氣體在相鄰護罩節段組件之間泄漏同時還減輕重量的花鍵密封件。后花鍵密封件可收納在組件的后軌道部分內。此外或作為該實施例的備選方案，背板可具有延伸超過框架邊界來產生與相鄰背板部分的重疊的部分。

根據一些實施例，一種渦輪護罩組件包括蜂窩摩擦條、沿所述蜂窩密封結構的上緣設置的金屬背板、具有在所述金屬背板的側緣處設置的第一軌道和第二軌道的護罩框架、連接到第一軌道和第二軌道上的第一支承件和第二支承件、在第一軌道和第二軌道中沿第一軌道和第二軌道的側向外表面軸向地延伸的花鍵、具有第一邊緣和相對的第二邊緣的花鍵密封件、設置在各個花鍵凹槽中的第一邊緣，以及能夠定位在相鄰護罩組件中的相對的第二邊緣。

所有上文提到的特征都理解為僅為示例性的，且具有花鍵密封件的渦輪護罩的很多特征和目的可從本文的公開內容中收集到。因此，在未進一步閱讀整個說明書、權利要求和其包括的附圖的情況下，將理解到該概述沒有限制性意義。

附圖說明

這些示例性實施例的上文提到的和其它特征和優點以及獲得它們的方式將變得更清楚，且具有花鍵密封特征的渦輪護罩將通過連同附圖參照實施例的以下描述而被更好地理解，在附圖中：

圖1為示例性燃氣渦輪發動機的側部截面視圖；

圖2為本實施例的護罩組件節段的等距視圖；

圖3為圖2的護罩組件節段的分解組裝視圖；

圖4為兩個護罩組件節段的軸向視圖；

圖5為護罩組件節段的備選實施例的等距視圖；