[發明專利]渦輪發動機殼體

在審

• 申請號: 202010114381.1
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111608750A
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 帕特里克·讓·勞倫·蘇丹娜;蓋爾·弗雷德里克·克勞德·西里爾·埃萬;奧利維爾·阿諾德·法比安·蘭伯特
• 申請（專利權）人: 賽峰航空器發動機
• 主分類號: F01D25/30
• 分類號: F01D25/30
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 曾海艷

渦輪發動機(11)的渦輪機的殼體(12)，其包括內部護罩(15)，圍繞內部護罩(15)延伸的外部護罩(16)，以及連接外部護罩(16)到內部護罩(15)的中空臂(18)，并且每個中空臂(18)旨在容納管狀輔助元件(21)，每個中空臂(18)限定了內部殼體(180)，該內部殼體(180)將沿徑向方向(DR)穿過內部護罩(15)的第一通孔(150)與沿徑向方向(DR)穿過外部護罩(16)的第二通孔(160)相連接，并包括面向內部殼體(180)的內壁(182)。每個臂(18)在臂(18)的所述內壁(182)上包括至少一個突出部(185a，185b，1850a，1850b)，該突出部從內壁(182)朝向內部殼體(180)突出并在與臂(18)的延伸方向正交的截面中限定內部殼體(180)的收縮部(188、1880)。

技術領域

本發明涉及渦輪發動機，尤其是航空渦輪發動機，并且更具體地涉及飛行器渦輪發動機的排氣殼體。

背景技術

渦輪發動機排氣殼體通常包括內部輪轂和圍繞該輪轂延伸的外部護罩。護罩配置成與輪轂一起限定氣流的環形流動路徑，并且通過相對于渦輪發動機的縱向軸線的大致徑向的臂而剛性地連接至輪轂。參照渦輪發動機中的氣流，排氣殼體安裝在渦輪機的下游，因此穿過排氣殼體的氣流是離開渦輪機的排氣流。

渦輪發動機可以包括其他類似的殼體，例如中間殼體或渦輪間殼體，該殼體以其名稱“渦輪機葉片框架”(TVF)而聞名，或者是“渦輪機中心框架”(TCF)，。中間殼體插入在渦輪發動機的低壓壓縮機與高壓壓縮機之間，并且因此被離開低壓壓縮機并旨在供應高壓壓縮機的氣流所穿越。

傳統渦輪發動機的運行尤其涉及電纜的通過以及各種流體通過渦輪發動機的循環。例如，這些流體可以是空氣、油或含油空氣。為了輸送這些流體，已知將管道布置在渦輪發動機的結構中。這些管道中的一些管道，稱為輔助管道，必須將渦輪發動機的徑向外部零件連接到徑向內部零件，并因此通過一次和二次氣流。

已知將諸如輔助管道之類的輔助元件穿過中空殼體臂，例如排氣殼體的中空臂，例如結構排氣殼體，例如TVF，或者非結構排氣殼體例如TRV(下游渦輪機整流器，或根據常用術語的“渦輪機后葉片”)，或TCF(渦輪間殼體，或根據常用術語的“渦輪中心框架”)。

因此，排氣殼體的中空臂允許諸如輔助管道的輔助元件通過，而不會由于其內部腔體而干擾流動路徑內部的流體的流動。

以通常的方式，每個輔助元件允許將位于流動路徑徑向內部的至少一個第一設備連接到位于殼體流動路徑徑向外部的至少一個第二設備。

圖1示出了渦輪發動機的排氣殼體1的部分的示例，該渦輪發動機的排氣殼體1包括呈管道2形式的輔助元件，該輔助元件設置在縱向腔體3內，該縱向腔體3設置在中空臂4內，中空臂4將內轂5連接到排氣殼體1的外部護罩6。通常在中空臂4和外部護罩6之間的接合處將管道2引入中空臂4的縱向腔體3中。然后，將管道2在腔體3內滑動直到其完全延伸貫穿其中。管道2具有兩個端部8和9，其可以分別固定到內轂5和外部護罩6上，以便將管道2固定到內轂5和固定到外部護罩6上。然后管道端部8和9將被組裝到包括在液壓或空氣回路中的管道中，液壓或空氣回路設置在徑向外部或內部零件中，以確保渦輪發動機的徑向外部零件與徑向內部零件之間的流體連通。

如圖1所示，通常，在管道2的大部分長度上，管子的外表面不與縱向腔體壁3接觸。因此，如此布置的管道2自由振動。

然而，管道2具有固有振動頻率。當以這些頻率激發時，管道2最劇烈地振動。這會引起快速疲勞，這將可能導致破裂。這些頻率取決于管道2的長度，而且還取決于構成管道2的材料，其厚度或其溫度。管道2越長，最小固有頻率越低，并且該頻率越接近渦輪發動機的低壓體和高壓體的旋轉頻率。這些振動導致渦輪發動機內的堅固性和安全性問題。在大型電動機的情況下尤其如此。