具有排放槽和辅助法兰的压缩机设备制造技术

一种压缩机排放槽设备包括：环形压缩机壳体；安置在压缩机壳体内部的定子轮叶行；轴向地在定子行下游，经安装以用于围绕压缩机壳体内部的中心线轴线旋转的叶片行；穿过压缩机壳体的排放槽，其中排放槽以限定在压缩机壳体内的内侧和外侧壁为界，排放槽具有轴向地定位于定子轮叶行与叶片行之间的入口，排放槽沿着槽轴线延伸，排放槽的至少一部分位于叶片行的轴向范围内；使内侧和外侧壁互联的撑杆的环形阵列；以及从压缩机壳体径向向外延伸的环形辅助法兰，其中辅助法兰的至少一部分轴向地定位在排放槽的轴向范围内。

【技术实现步骤摘要】
具有排放槽和辅助法兰的压缩机设备
本专利技术大体上涉及燃气涡轮发动机中的压缩机，且更具体地说涉及此类压缩机中的排放槽。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括串行流连通的压缩机、燃烧器和涡轮。涡轮以机械方式连接到所述压缩机且三个部件界定涡轮机械芯。芯可以已知方式操作以产生热，经加压燃烧气体流以操作发动机以及执行有用功，例如提供推进推力或机械功。在至少一些已知燃气涡轮发动机内，从压缩机提取或抽取高压空气的一部分以用于其它用途，例如用于涡轮机冷却、加压轴承集油槽、吹扫空气或飞行器环境控制。使用位于压缩机的特定部分或级中的排放槽从压缩机排出此“放气”。接着将所提取空气经由围绕发动机外围定位的排放口供应到需要空气的各个位置。压缩机具有多个级且每个后一级处的静压高于上游级，其中最后一级在预期压缩机排放压力(“CDP”)下排出空气。每个级表示逐渐增多机械功的投入。放气提取的一个问题在与它对发动机循环是“昂贵”的，增大了燃料燃烧和燃料消耗率(“SFC”)-效率的重要衡量指标。期望从可能的最低级提取或排放空气，同时仍然满足放气最终用途的要求。然而，排放系统中的压力损耗可能会导致需要使用来自高于所期望级的空气。放气提取的另一问题是用于最佳空气动力效率的放气槽的配置可引起对压缩机的不利结构和热机械效应。
技术实现思路
此问题通过压缩机来解决，该压缩机结合了低角度排放槽和辅助法兰(supplementalflange)来，控制压缩机壳体的热响应。根据本文中所描述的技术的一个方面，压缩机排放槽设备包括：环形压缩机壳体；安置在压缩机壳体内部的定子轮叶行(astatorvanerow)；轴向地在定子行下游，经安装以用于围绕压缩机壳体内部的中心线轴线旋转的叶片行；穿过压缩机壳体的排放槽，所述排放槽具有轴向地定位在定子轮叶行与叶片行之间的入口，其中所述排放槽以限定在压缩机壳体内的内侧和外侧壁为界，所述排放槽沿着槽轴线延伸，所述排放槽的至少一部分位于叶片行的轴向范围内；使内侧和外侧壁互联的撑杆的环形阵列；以及从压缩机壳体径向向外延伸的环形辅助法兰，其中所述辅助法兰的至少一部分轴向地定位在排放槽的轴向范围内。可选地，所述压缩机壳体包括在螺栓接合处彼此联接的前部和后部区段。所述螺栓接合轴向地安置在所述排放槽下游。可选地，所述槽轴线以约65°或更小的角度相对于所述中心线轴线安置。可选地，所述槽轴线以约30°到约65°的角度相对于所述中心线轴线安置。可选地，所述槽具有在所述叶片行的所述轴向范围的情况下定位的出口。所述内侧和外侧壁在下游方向上相对于所述排放槽彼此发散。所述压缩机排放槽设备进一步包括具有在所述排放槽下游定位的发散壁的经延伸扩散器。可选地，压缩机排放槽设备进一步包括从所述压缩机壳体径向向外延伸且轴向地在所述排放槽下游定位的额外环形法兰。可选地，所述辅助法兰包括在其外围处的放大部分和邻近于所述压缩机壳体的颈缩部分。可选地，在其外围处测量的所述辅助法兰的第一轴向厚度大于邻近于所述压缩机壳体测量的所述辅助法兰的第二轴向厚度。根据本文中所描述的技术的另一方面，燃气涡轮发动机设备包括：以串流关系布置的压缩机、燃烧器和涡轮，其中所述压缩机包括：环形压缩机壳体；安置在压缩机壳体内部的定子行；轴向地在定子行下游，经安装以用于围绕压缩机壳体内部的中心线轴线旋转且以机械方式连接到所述涡轮的叶片行；穿过压缩机壳体的排放槽，其中所述排放槽以限定在压缩机壳体内的内侧和外侧壁为界，所述排放槽具有轴向地定位在定子行与叶片行之间的入口，所述排放槽沿着槽轴线延伸，所述排放槽的至少一部分位于叶片行的轴向范围内；使内侧和外侧壁互联的撑杆的环形阵列；以及从压缩机壳体径向向外延伸的环形辅助法兰，其中所述辅助法兰的至少一部分轴向地定位在排放槽的轴向范围内。可选地，所述压缩机壳体包括在螺栓接合处彼此联接的前部和后部区段。所述螺栓接合轴向地安置在所述排放槽下游。可选地，所述槽轴线以约65°或更小的角度相对于所述中心线轴线安置。可选地，所述槽轴线以约30°到约65°的角度相对于所述中心线轴线安置。可选地，所述槽具有定位在所述叶片行的所述轴向范围内的出口。所述内侧和外侧壁在下游方向上相对于所述排放槽彼此发散。所述燃气涡轮发动机设备进一步包括具有在所述排放槽下游定位的发散壁的经延伸扩散器。可选地，所述辅助法兰包括在其外围处的放大部分和邻近于所述压缩机壳体的颈缩部分。可选地，在其外围处测量的所述辅助法兰的第一轴向厚度大于邻近于所述压缩机壳体测量的所述辅助法兰的第二轴向厚度。附图说明参考以下结合附图进行的描述最佳理解本专利技术，在附图中：图1是结合有压缩机排放设备的燃气涡轮发动机的横截面示意图；图2是图1的发动机的压缩机的一部分的示意性半剖视图；图3是沿着图2的线3-3获得的视图；以及图4是沿着图2的线4-4获得的图2中展示的压缩机的翼型件中的一些的示意性平面图。具体实施方式参考其中相同参考编号在各种视图中表示相同元件的图式，图1描绘示范性燃气涡轮发动机10。虽然所说明的示例为高旁路涡轮风扇发动机，但本专利技术的原理还适用于其它类型的发动机，例如低旁路涡轮风扇、涡轮喷气发动机、涡轮螺旋桨发动机等等，以及具有任何数目的压缩机涡轮转轴的涡轮发动机。发动机10具有纵向中心线或轴线11。应注意，如本文所使用，术语“轴向”和“纵向”两者指代平行于中心线轴线11的方向，而“径向”指代垂直于轴向方向的方向，且“切向”或“周向”指代相互垂直于轴向和径向方向的方向。如本文所使用，术语“前部(forward)”或“前部(front)”指代在穿过或围绕部件的气流中相对上游的位置，且术语“后部(aft)”或“后部(rear)”指代在穿过或围绕部件的气流中相对下游的位置。此流的方向在图1中由箭头“F”所示。这些方向性术语在描述中仅为方便起见使用且不需要由此描述的结构的特定定向。发动机10具有以串行流关系布置的风扇14、增压器16、高压压缩机或“HPC”18、燃烧器20、高压涡轮或“HPT”22和低压涡轮或“LPT”24。在操作中，来自压缩机18的出口26的加压空气与燃烧器20中的燃料混合且被点燃，进而产生燃烧气体。高压涡轮22从这些气体提取一些功，从而经由外轴28驱动压缩机18。燃烧气体接着流入低压涡轮24，从而经由内轴29驱动风扇14和增压器16。压缩机18包括多个叶片级；例如典型压缩机可包括6到14个级。在操作中，每个后一压缩机级的静态气压递增地增大，其中最后一级在预期压缩机排放压力(“CDP”)下排出空气以供随后流入燃烧器20。每个压缩机级代表逐渐增加机械功的投入。所说明的示例展示轴向级，但本文中所描述的原理还适用于离心或轴离心压缩机。还应注意，可从压缩机18的任何部分，或实际上发动机10中在将燃料引入到气流中的点上游的任何部分抽取或提取空气。本文中所描述的概念尤其与用于从中间位置，即在压缩机出口26的上游级处提取或排放空气的结构相关。图2是包括流提取设备的示范性实施例的压缩机18的一部分的半剖视图。图2中仅展示两个压缩机级。出于描述的目的，在理解上游级30和下游级32两者将定位在压缩机18的出口26上游的情况下，所述级中的一个将被称为“上游级”30，另一级将被称为“下游级”32。上游级30包括以机械方式连接到压缩机转子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压缩机排放槽设备，包括：环形压缩机壳体；安置在所述压缩机壳体内部的定子轮叶行；轴向地在所述定子行下游，经安装以用于围绕所述压缩机壳体内部的中心线轴线旋转的叶片行；穿过所述压缩机壳体的排放槽，其中所述排放槽以限定在所述压缩机壳体内的内侧和外侧壁为界，所述排放槽具有轴向地定位在所述定子轮叶行与所述叶片行之间的入口，所述排放槽沿着槽轴线延伸，所述排放槽的至少一部分位于所述叶片行的轴向范围内；使所述内侧和外侧壁互联的撑杆的阵列；以及从所述压缩机壳体径向向外延伸的环形辅助法兰，其中所述辅助法兰的至少一部分轴向地定位在所述排放槽的轴向范围内。

【技术特征摘要】
2017.04.27 US 15/4997431.一种压缩机排放槽设备，包括：环形压缩机壳体；安置在所述压缩机壳体内部的定子轮叶行；轴向地在所述定子行下游，经安装以用于围绕所述压缩机壳体内部的中心线轴线旋转的叶片行；穿过所述压缩机壳体的排放槽，其中所述排放槽以限定在所述压缩机壳体内的内侧和外侧壁为界，所述排放槽具有轴向地定位在所述定子轮叶行与所述叶片行之间的入口，所述排放槽沿着槽轴线延伸，所述排放槽的至少一部分位于所述叶片行的轴向范围内；使所述内侧和外侧壁互联的撑杆的阵列；以及从所述压缩机壳体径向向外延伸的环形辅助法兰，其中所述辅助法兰的至少一部分轴向地定位在所述排放槽的轴向范围内。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述压缩机壳体包括在螺栓接合处彼此联接的前部和后部区段。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于：所述螺栓接合轴向地安置在所述排放槽下游。4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述槽轴线以约65°或更小的角度相对于所述中心线轴线安置。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于：所述槽轴线以约30°到约65°的角度相对于所述中心线轴线安置。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：SM泰勒，VD克，M辛格哈尔，A萨哈，MA托马斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US