[發明專利]燃氣渦輪發動機及用于其的冷卻回路有效

申請號：	201710055903.3	申請日：	2017-01-25
公開（公告）號：	CN107013335B	公開（公告）日：	2021-03-12
發明（設計）人：	T.O.莫尼斯;J.G.羅斯	申請（專利權）人：	通用電氣公司
主分類號：	F02C7/12	分類號：	F02C7/12;F04D29/58;F04D29/26
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	嚴志軍;劉林華
地址：	美國***	國省代碼：	暫無信息
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摘要：
搜索關鍵詞：	燃氣渦輪發動機用于冷卻回路
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【說明書】：

技術領域

本公開內容大體上涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及用于燃氣渦輪發動機的冷卻回路。

背景技術

燃氣渦輪發動機大體上包括成串流順序的入口區段、壓縮機區段、燃燒區段、渦輪區段和排氣區段。在操作中，空氣進入入口區段且流至壓縮機區段，在該處，一個或多個軸向壓縮機逐漸壓縮空氣，直到其達到燃燒區段。燃料與壓縮空氣混合，且在燃燒區段內焚燒，從而產生燃燒氣體。燃燒氣體從燃燒區段流動穿過限定在渦輪區段內的熱氣體通路，且然后經由排氣區段流出渦輪區段。

在特定構造中，壓縮機區段包括成串流順序的低壓壓縮機("LP壓縮機")和高壓壓縮機("HP壓縮機")。LP壓縮機和HP壓縮機可包括一個或多個沿軸向間隔開的級。各個級均可包括一排沿周向間隔開的定子導葉，以及定位在該排定子導葉下游的一排沿周向間隔開的轉子葉片。定子導葉將流過壓縮機區段的空氣引導到轉子葉片上，轉子葉片將動能給予空氣以增大其壓力。

大體上，期望的是燃氣渦輪發動機具有高總體壓力比("OPR"，壓縮機區段的前部和后部處的停滯壓力的比率)。通常，較高的OPR表示較高的燃氣渦輪效率。然而，高OPR導致高壓縮機排放溫度和壓縮機區段的后部或下游級中的高溫。

轉子葉片可由限制燃氣渦輪發動機的OPR的材料構成。即，轉子葉片的材料性質限制壓縮機可經歷的溫度。在此方面，轉子葉片的材料性質可妨礙燃氣渦輪發動機的效率。因此，具有允許升高的壓縮機溫度的冷卻回路的燃氣渦輪發動機將是技術中受歡迎的。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中闡述，或可從描述中清楚，或可通過實施本發明理解到。

一方面，本公開內容針對一種用于燃氣渦輪發動機的冷卻回路。冷卻回路包括具有連接部分的轉子葉片以及具有第一軸向側和第二軸向側的轉子盤。轉子盤限定連接槽以及在第一軸向側和第二軸向側之間延伸的冷卻通道。連接槽接納連接部分以將轉子葉片聯接至轉子盤。冷卻空氣流過冷卻通道。

本公開內容的另一方面針對一種具有壓縮機區段、燃燒區段和渦輪區段的燃氣渦輪發動機。壓縮機區段包括限定壓縮氣體通路的一排定子導葉和一排轉子葉片。各個轉子葉片包括連接部分以及具有第一軸向側和第二軸向側的轉子盤。轉子盤限定在第一軸向側與第二周向側之間延伸的冷卻通道以及接納轉子葉片的連接部分以將轉子葉片聯接至轉子盤的一個或多個連接槽。間隔物聯接至轉子盤且與一排定子導葉滑動接觸。間隔物限定與冷卻通道流體連通的延伸穿過其間的進氣端口。來自壓縮氣體通路的冷卻空氣流過進氣端口到冷卻通道中。

技術方案1. 一種用于燃氣渦輪發動機的冷卻回路，包括：

包括連接部分的轉子葉片；以及

包括第一軸向側和第二軸向側的轉子盤，所述轉子盤限定連接槽和在所述第一軸向側與所述第二軸向側之間延伸的冷卻通道；

其中所述連接槽接納所述連接部分以將所述轉子葉片聯接至所述轉子盤；且

其中冷卻空氣流過所述冷卻通道。

技術方案2. 根據技術方案1所述的冷卻回路，其中，所述轉子葉片和所述轉子盤定位在所述燃氣渦輪發動機的高壓壓縮機部分中。

技術方案3. 根據技術方案1所述的冷卻回路，其中，所述連接部分為燕尾部，且所述連接槽為燕尾槽。

技術方案4. 根據技術方案3所述的冷卻回路，其中，所述燕尾槽為軸向燕尾槽。

技術方案5. 根據技術方案3所述的冷卻回路，其中，所述燕尾槽為周向燕尾槽。

技術方案6. 根據技術方案5所述的冷卻回路，其中，所述冷卻通道包括在所述第一軸向側與所述周向燕尾槽之間延伸的第一部分和在所述周向燕尾槽與所述第二軸向側之間延伸的第二部分，且其中冷卻空氣流過所述冷卻通道的第一部分、所述周向燕尾槽和所述冷卻通道的第二部分。

技術方案7. 根據技術方案1所述的冷卻回路，其中，所述冷卻通道定位在所述連接槽的徑向內側。

技術方案8. 根據技術方案1所述的冷卻回路，其中，所述冷卻空氣從所述燃氣渦輪發動機的壓縮機部分放出。