[發(fā)明專利]用于燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611243691.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN107023391B
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K.S.克拉辛;R.普羅克托爾;J.R.拉茨拉夫;T.M.德爾弗萊因
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C3/107
• 分類號: F02C3/107;F02C7/04
• 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

本申請涉及用于壓縮機擴散槽口的系統(tǒng)及方法。其中，一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機包括定子和轉(zhuǎn)子。定子包括分別附接到第一靜葉平臺和第二靜葉平臺上的第一定子靜葉和第二定子靜葉。轉(zhuǎn)子包括相對于定子旋轉(zhuǎn)的多個轉(zhuǎn)子葉片。內(nèi)定子殼支承第一靜葉平臺和第二靜葉平臺，且包圍定子和轉(zhuǎn)子。外定子殼包圍內(nèi)定子殼，且放氣腔設(shè)置在其間。至少一個擴散器設(shè)置在第一靜葉平臺與第二靜葉平臺之間，且構(gòu)造成允許在內(nèi)定子殼與放氣腔之間的空氣連通。擴散器的出口開口在與內(nèi)定子殼和外定子殼分開的位置處設(shè)置在放氣腔內(nèi)。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開內(nèi)容的領(lǐng)域大體上涉及燃氣渦輪發(fā)動機，并且更具體地涉及從燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機抽出空氣。

背景技術(shù)

燃氣渦輪發(fā)動機通常包括多級軸流式高壓壓縮機，其將高壓空氣供應(yīng)至燃燒器。壓縮機包括多個級。各個級由稱為定子的靜止構(gòu)件和稱為轉(zhuǎn)子的將功加至系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)構(gòu)件構(gòu)成。壓縮的級間空氣的一部分可抽出用于渦輪區(qū)段冷卻、機身加壓(airframepressurization)、防冰和其它使用。由于功在其流過壓縮機的各個級時加至空氣，通常來自許多轉(zhuǎn)子葉片的高速旋轉(zhuǎn)，故期望在一定數(shù)目的級之后從壓縮機抽出或放出空氣。

少量空氣可經(jīng)由壓縮機殼系統(tǒng)內(nèi)的放氣槽口開口(bleed slot opening)抽出。一些已知的放氣槽包括連結(jié)在一起來產(chǎn)生具有多個放氣槽口開口的分段的環(huán)形環(huán)的兩個懸臂殼的組件。然而，這兩個殼之間的接頭產(chǎn)生空氣流穿過放氣槽口開口的泄漏通路，且因此產(chǎn)生可在放氣腔的下游恢復(fù)的壓力損失。此外，已知的放氣槽組件的分開的件已知在燃氣渦輪發(fā)動機的操作期間相對于彼此移動，這通常看到復(fù)雜且有效熱動力環(huán)境中的高溫和壓力。此移動產(chǎn)生放氣腔中的附加泄漏通路和壓力損失，這是非期望的。此外，一些已知放氣槽的形狀產(chǎn)生沿其長度的死區(qū)，在該處空氣顯著更慢地流過放氣槽，從而產(chǎn)生進一步的非期望的壓力損失。

發(fā)明內(nèi)容

在一個實施例中，一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機包括定子和轉(zhuǎn)子。定子包括第一定子靜葉和第二定子靜葉。第一定子靜葉附接到第一靜葉平臺上，且第二定子靜葉附接到第二靜葉平臺上。轉(zhuǎn)子包括構(gòu)造成相對于定子靜葉旋轉(zhuǎn)的多個轉(zhuǎn)子葉片。壓縮機還包括支承第一靜葉平臺和第二靜葉平臺的內(nèi)定子殼，以及包圍內(nèi)定子殼的外定子殼。內(nèi)定子殼包圍其中的定子和轉(zhuǎn)子。放氣腔設(shè)置在內(nèi)定子殼與外定子殼之間，且至少一個擴散器設(shè)置在第一靜葉平臺與第二靜葉平臺之間。擴散器包括入口開口、出口開口，以及在入口開口與出口開口之間的空氣通路。擴散器構(gòu)造成允許在內(nèi)定子殼的內(nèi)部與放氣腔之間的空氣連通，且出口開口在與內(nèi)定子殼和外定子殼分開的位置處設(shè)置在放氣腔內(nèi)。

在另一個實施例中，一種用于制造燃氣渦輪發(fā)動機的多級壓縮機的方法，該燃氣渦輪發(fā)動機包括附接到連接至定子殼的多個靜葉平臺上的多個定子靜葉，該方法包括以下步驟：將定子殼構(gòu)造成內(nèi)部和外部，將至少一個空氣流槽口(airflow slot)形成到整體環(huán)形環(huán) (monolithic annular ring)中，至少一個空氣流槽口從整體環(huán)形環(huán)的內(nèi)圓周沿徑向延伸至整體環(huán)形環(huán)的外圓周，以及將整體環(huán)形環(huán)設(shè)置在多個靜葉平臺中的兩個相鄰平臺之間，使得整體環(huán)形的內(nèi)圓周沿軸向方向與多個靜葉平臺的縱向方向大致對準。

在又一個實施例中，一種用于飛行器發(fā)動機壓縮機的擴散器包括具有環(huán)形前壁和環(huán)形后壁的環(huán)形整體(annular monolithic body)。環(huán)形前壁和環(huán)形后壁各自從環(huán)形整體的內(nèi)圓周沿徑向延伸至環(huán)形整體的外圓周。環(huán)形整體作為環(huán)形前壁與環(huán)形后壁之間的厚度，且包括沿徑向設(shè)置在環(huán)形前壁與環(huán)形后壁之間的環(huán)形整體中的多個平滑的空氣通路。多個平滑的空氣通路構(gòu)造成允許環(huán)形整體的內(nèi)圓周與外圓周之間的空氣連通。多個平滑的空氣通路中的各個包括內(nèi)截面面積，其從內(nèi)圓周到外圓周逐漸變寬。

技術(shù)方案1.一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的壓縮機，所述壓縮機包括設(shè)置在內(nèi)定子殼內(nèi)的轉(zhuǎn)子和定子以及設(shè)置在所述內(nèi)定子殼外的放氣腔，所述定子包括固定地聯(lián)接到所述內(nèi)定子殼上的多個定子靜葉，且所述轉(zhuǎn)子包括構(gòu)造成相對于所述多個定子靜葉旋轉(zhuǎn)的多個轉(zhuǎn)子葉片，所述壓縮機包括：