[發明專利]輪緣封嚴結構、渦輪及燃氣輪機

有效

• 申請號: 201610852159.5
• 申請日: 2016-09-26
• 公開（公告）號: CN107869362B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 吳麗軍
• 申請（專利權）人: 中國航發商用航空發動機有限責任公司
• 主分類號: F01D11/06
• 分類號: F01D11/06;F02C7/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 顏鏑

本發明涉及一種輪緣封嚴結構、渦輪及燃氣輪機，其中輪緣封嚴結構包括設置在動葉(1)根部的第一緣板(3)和第二緣板(4)及設置在導葉(2)根部的第三緣板(5)，第一緣板比第二緣板更靠近動葉，第三緣板伸入第一緣板與第二緣板之間所形成的開口，并至少與第一緣板和第二緣板形成供封嚴氣體流通的第一腔室(8)，第一腔室(8)上設有引射孔(6)，引射孔(6)用于將比封嚴氣體的壓力高的高壓氣體射入第一腔室(8)，以通過高壓氣體的射流作用帶動封嚴氣體流出第一腔室(8)。本發明通過設置引射孔引入高壓氣體的射流作用，加速封嚴氣體的流動，減少封嚴氣體用量，提高封嚴效果，降低對封嚴壓差的要求，減少主流燃氣的倒灌。

技術領域

本發明涉及封嚴技術領域，尤其涉及一種輪緣封嚴結構、渦輪及燃氣輪機。

背景技術

燃氣輪機的輪緣封嚴是十分重要的結構。輪緣封嚴結構一般從壓氣機引氣，對渦輪的輪緣位置進行封嚴，目的是防止流經渦輪主流的高溫燃氣倒灌，進入盤腔中，造成對渦輪盤的燒蝕。從壓氣機引氣的量也需要嚴格控制，引氣量過少，有可能導致主流燃氣倒灌；引氣量過多，對燃氣輪機的總體性能會產生影響，因此，合理的安排封嚴用氣量，提高封嚴效果，是發動機設計中的重要部分。

目前輪緣封嚴基本采用魚嘴型封嚴結構，如圖1所示，動葉a1、渦輪盤a3和篦齒盤a7為旋轉件，導葉a2為靜子件，動葉a1上設有第一緣板a4和第二緣板a5，導葉a2上設有第三緣板a6，第一緣板a4和第二緣板a5與第三緣板a6之間形成魚嘴型的封嚴結構，通過第一緣板a4和第二緣板a5分別與第三緣板a6形成的兩道封嚴結構來防止燃氣倒灌進入盤腔中。但是，這雖然種結構在一定程度上能夠防止主流燃氣倒灌，但是封嚴效果并不是很理想，封嚴氣體用量也較大，為保證封嚴效果，對封嚴腔的壓差要求較高，因此封嚴結構仍需進一步改進。

需要說明的是，公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的是提出一種輪緣封嚴結構、渦輪及燃氣輪機，以進一步改善封嚴效果，降低對封嚴腔壓差的要求。

為實現上述目的，本發明提供了一種輪緣封嚴結構，包括設置在動葉根部的第一緣板和第二緣板及設置在導葉根部的第三緣板，所述第一緣板比所述第二緣板更靠近所述動葉，所述第三緣板伸入所述第一緣板與所述第二緣板之間所形成的開口，并至少與所述第一緣板和所述第二緣板形成供封嚴氣體流通的第一腔室，所述第一腔室上設有引射孔，所述引射孔用于將比所述封嚴氣體的壓力高的高壓氣體射入所述第一腔室，以通過所述高壓氣體的射流作用帶動所述封嚴氣體流出所述第一腔室。

進一步地，所述第三緣板與所述第一緣板的下表面之間形成供封嚴氣體流出的第一間隙，所述引射孔設置在對著所述第一間隙的位置。

進一步地，所述引射孔設置在靠近所述第一緣板的下表面的位置，以使所述高壓氣體能夠貼近所述第一緣板的下表面流動。

進一步地，所述第三緣板與所述第一緣板的下表面之間形成供封嚴氣體流出的第一間隙，所述第三緣板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第一緣板的下表面設有相對于所述導葉的軸向傾斜的第一傾斜部，以減小所述第一間隙。

進一步地，所述第三緣板與所述第二緣板的上表面之間形成供封嚴氣體流入的第二間隙，所述第三緣板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第二緣板的上表面設有相對于所述導葉的軸向傾斜的第二傾斜部，以減小所述第二間隙。

進一步地，所述第一傾斜部包括設置在所述第三緣板伸入所述第一腔室的端部的第一斜齒，所述第一斜齒能夠使得所述第一間隙的流通面積在封嚴氣體通過所述第一間隙流出所述第一腔室的方向上由大變小。

進一步地，所述第二傾斜部包括設置在所述第三緣板伸入所述第一腔室的端部的第二斜齒，所述第二斜齒能夠使得所述第二間隙的流通面積在封嚴氣體通過所述第二間隙進入所述第一腔室的方向上由大變小。