[發(fā)明專利]多輻條冷卻系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680043556.6
• 申請日: 2016-07-13
• 公開（公告）號: CN107849938B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設計）人: G.勒菲布維雷;R.斯恩諾特
• 申請（專利權）人: 普拉特-惠特尼加拿大公司
• 主分類號: F01D25/12
• 分類號: F01D25/12;F01D25/16;F01D25/28;F01D9/02;F02C7/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 姜凝;傅永霄

一種渦輪中間框架模塊包括外結構環(huán)、內結構環(huán)，和將內結構環(huán)與外結構環(huán)在結構上相互連接的多個周向地間隔分開的輻條。輻條被用作空氣饋送管子以向不同的發(fā)動機系統(tǒng)提供冷卻，諸如油排放管線和鄰近渦輪盤的盤腔。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2015年7月24日提交的美國臨時專利申請第62/196,380號、2015年7月24日提交的美國臨時專利申請第62/196,500號以及2015年7月24日提交的美國臨時專利申請第62/196,368號的優(yōu)先權，所有上述申請的全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本申請大體涉及燃氣渦輪發(fā)動機，并且更具體地涉及用于冷卻渦輪中間框架模塊的結構輻條的冷卻裝置。

背景技術

已知使用結構輻條將載荷從軸承殼體傳遞到燃氣渦輪發(fā)動機的外結構環(huán)。比如，可以在渦輪中間框架模塊中找到這種輻條。每個輻條通常從外環(huán)徑向地延伸通過氣體路徑中的支柱到達支撐軸承殼體的內環(huán)。在發(fā)動機操作期間，模塊周圍各處的輻條必須維持在大致相同的溫度下，以防止由于輻條之間的不同熱生長導致軸承變得偏離中心。而且，維修管線通常布置在不同于容納輻條的那個支柱的支柱中，并且經由專用的冷卻回路被冷卻以避免潛在的污染。

發(fā)明內容

在一方面中，提供一種渦輪中間框架模塊，其包括外結構環(huán)、支撐軸承的內結構環(huán)、將所述內結構環(huán)與所述外結構環(huán)在結構上相互連接的多個周向間隔分開的管狀輻條，所述輻條與空氣室以流體流動連通方式連接并用作空氣饋送管路。

根據(jù)另一方面，輻條的第一部分被用于將凈化空氣引導至鄰近渦輪轉子的盤腔。

根據(jù)另一方面，在油封失效的情形中，其余輻條被用于饋送/凈化排放管線的空氣和油。

根據(jù)又一大體方面，提供一種渦輪中間框架模塊，其包括外結構環(huán)、支撐軸承的內結構環(huán)、將內結構環(huán)與外結構環(huán)在結構上相互連接的多個周向地間隔分開的管狀輻條、與相對于氣體路徑徑向向外地布置的環(huán)形室以流體流動連通的方式連接的第一空氣冷卻回路和第二空氣冷卻回路，第一冷卻回路徑向向內延伸通過輻條的第一部分到達位于所述氣體路徑的徑向向內側的腔室，并且其中第二回路從環(huán)形室沿氣體路徑徑向向內方向延伸通過輻條的第二部分。

根據(jù)另一方面，提供一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪中間框架，所述渦輪中間框架包括：外結構環(huán)、內結構環(huán)、所述內結構環(huán)與所述外結構環(huán)之間的環(huán)形氣體路徑、徑向延伸通過所述氣體路徑的多個周向地間隔分開的中空支柱、多個周向地間隔分開的管狀輻條，所述管狀輻條相應地在內部延伸通過所述中空支柱并將所述內結構環(huán)與所述外結構環(huán)在結構上相互連接，所述管狀輻條限定大體徑向延伸穿過所述氣體路徑的冷卻劑流動通道，所述管狀輻條以第一組和第二組布置和流體連接，所述第一組和所述第二組分別形成并行的第一冷卻回路和第二冷卻回路，其中所述第一冷卻回路與渦輪盤的盤腔流體流動連通，并且所述第二冷卻回路與油排放管線流體流動連通。

根據(jù)又一方面，提供一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪中間框架模塊，所述模塊包括：外結構環(huán)、內結構環(huán)、所述內結構環(huán)與所述外結構環(huán)之間的環(huán)形氣體路徑、徑向延伸通過所述氣體路徑的多個周向地間隔分開的中空支柱、多個周向地間隔分開的管狀輻條，所述管狀輻條在內部延伸通過所述中空支柱中的相應的一個以便將所述內結構環(huán)與所述外結構環(huán)在結構上相互連接，所述管狀輻條中的每個限定徑向延伸通過所述氣體路徑的冷卻劑流動通道，所述管狀輻條包括分別形成分開的第一冷卻回路和第二冷卻回路的一部分的第一組和第二組管狀輻條，其中所述第一組管狀輻條的冷卻劑流動通道以流體流動連通方式連接到鄰近渦輪盤的盤腔，并且其中所述第二組管狀輻條的冷卻劑流動通道與油排放管線以流體流動連通方式連接。