[發明專利]軸向固定葉片的轉子盤，盤和環的組件，以及渦輪機

有效

• 申請號: 201980053668.3
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN112585334B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 帕特里克·讓·勞倫·蘇丹娜;阿諾·拉桑塔·金利爾
• 申請（專利權）人: 賽峰航空器發動機
• 主分類號: F01D5/08
• 分類號: F01D5/08;F01D5/30;F01D5/32;F01D11/00
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 周偉明

本發明涉及一種用于渦輪機(10)的轉子盤(36)，該盤(36)環繞一軸線(A)沿周向延伸并且具有被構造成接收葉片的根部(58)的多個單元(60)，每個單元(60)均具有一個被構造成在單元(60)中沿軸向鎖定葉片根部(58)的下游徑向壁(64)，每個下游徑向壁(64)均包括單元(60)的通風通道(66)，所述通風通道具有通向所述單元(60)的進氣孔(68)和通向盤(36)的下游表面的出氣孔(70)。本發明還涉及一種用于渦輪機的組件，包括這種盤(36)和一上游固定環，并且還涉及一種包括這種組件的渦輪機。

技術領域

本發明涉及一種渦輪機的轉子盤，例如渦輪噴氣發動機的低壓渦輪轉子盤。

背景技術

以已知的方式，渦輪機包括氣動流路，其中從燃燒室產生的氣體回收能量的移動葉輪(轉子部分)和使氣動流路中的氣流變直的分配器(定子部分)彼此跟隨。活動葉輪通常包括一個繞旋轉軸旋轉移動的盤，該盤設置有多個葉片。葉片可單獨地制造，并通過使葉片的根部在盤空腔中互鎖而裝配在該盤上。通常通過對每個空腔進行鉸孔獲得這些空腔的形狀。因此，這些空腔為通腔。因此，通常在葉片的上游面和下游面上通過固定環軸向地阻塞這些葉片。

特別是，在渦輪機的低壓渦輪中，通常位于葉片根部上游和下游的葉片的軸向固定環承受了可能導致氣體泄漏的應力，特別地承受了與上游固定環相比更多應力的下游固定環，因為其受到更大的機械應力和熱應力，特別地由于傾向于向下游推動葉片的氣動軸向力。此外，也通過一個抵靠在下游固定環上的活動環軸向地阻塞該葉片。該活動環環繞旋轉軸與轉子一起旋轉，并且通常抵靠渦輪機轉子的兩個連續級，活動環被軸向地夾持在這兩個級之間，以確保葉片在盤中的軸向阻塞。此外，固定環，特別地下游固定環，和活動環的使用壽命取決于這些部件在運行中承受的機械應力和熱應力。更換這些部件可能是非常復雜、昂貴和耗時的操作。

應該注意的是，相對于空氣在渦輪機中的循環方向限定了術語“上游”和“下游”。

發明內容

本發明旨在至少部分地克服這些缺點。

為此，本發明涉及一種渦輪機的轉子盤，所述盤環繞一軸線周向地延伸并且包括被構造成接收葉片根部的多個空腔，每個空腔包括一個被構造成在空腔中軸向地阻塞所述葉片根部的下游徑向壁，每個下游徑向壁包括所述空腔的一個通風通道，所述通風通道包括一個通向所述空腔的進氣孔和一個通向所述盤的下游表面的出氣孔。

盤的旋轉軸限定了與盤的對稱軸(或準對稱軸)的方向相對應的軸向方向。徑向方向是一種垂直于以下軸線并與該軸線相交的方向，所述盤環繞所述軸線周向地延伸。同樣，軸向平面是一種包含該盤的軸線的平面，并且徑向平面是一種垂直于該軸線的平面。

除非另有規定，參考徑向方向使用形容詞“內部/內”和“外部/外”，使得與同一元件的外部部分相比，元件的內部部分沿徑向方向更接近所述盤的旋轉軸。

每個空腔包括一個下游徑向壁，其可以在空腔中軸向地阻塞所述葉片，并且無需使用下游固定環。應該理解的是，下游徑向壁可以與所述盤整體地形成。

此外，由于沒有下游固定環，也可以除去用于保持葉片的下游固定環的掛鉤。因此，葉片，特別地葉片根部和內平臺，可具有更簡單的幾何形狀。因此，葉片的制造不那么復雜。

此外，由于沒有下游固定環，也可以省卻活動環的上游部分，即密封刮片上游的活動環部分。實際上，活動盤可能在兩個轉子級之間不再處于壓縮狀態，從而保持下游固定環。

裝配轉子的多個級，特別地在轉子的不同級的盤上裝配葉片，不太復雜，并且需要使用減少數目的元件。這導致轉子的重量減少。

由于通風通道的存在，其進氣孔存在于每個下游徑向壁中，可以使每個空腔通風，從而確保對盤的所有空腔進行有效和均勻的冷卻。

此外，通過通風通道的出氣孔的尺寸監測盤的冷卻。