本发明专利技术涉及一种轴向涡轮发动机导向轮叶组件。所述导向轮叶组件包括：径向延伸的环形的叶片(26)排；布置在所述叶片(26)的内端的内部轴环(30)。所述内部轴环(30)包括呈弹性体或硅的圆形垫片(36)，圆形垫片布置在所述轴环(30)的上游侧或下游侧之一处，以确保与所述涡轮发动机的中间壳体(34)的密封表面(44)的气密性。所述内部轴环(30)包括容纳所述垫片(36)的空腔(45)，所述空腔一体地形成在内部轴环的材料中和/或借助一个或多个被增添构件(46)的帮助形成。本发明专利技术允许改进振动情况下的气密性，同时增加内部轴环(30)的刚性而无需增加生产成本。本发明专利技术还涉及一种轴向涡轮发动机。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种涡轮发动机导向轮叶组件。更具体地，本专利技术涉及一种涡轮发动机压缩器导向轮叶组件，装配有内部轴环，内部轴环具有垫片，以确保与涡轮发动机壳体的气密性。本专利技术还涉及一种涡轮发动机，具有布置在轴环和涡轮发动机壳体之间的垫片。
技术介绍
涡轮喷气发动机包括多个级(level)，诸如风扇、压缩器、燃烧室和涡轮。这些隔室固定到中间壳体，使得它们全部被连接起来。在涡轮发动机中循环的环形流穿过中间壳体。为了限制泄露，密封装置设置在中间壳体与各隔室之间的界面处。特别地，直接固定到中间壳体的低压压缩器在其外部壳体处及其下游导向轮叶组件的内部轴环处具有垫片。上游导向轮叶组件的内部轴环固定到叶片的内端，并且以气密方式与中间壳体的平面协作。为此，导向轮叶组件包括压靠在壳体密封表面上的圆形硅垫片。文献EP 1426559A1公开了一种用于低压轴向涡轮喷气发动机压缩器的导向轮叶组件的内轴环。压缩器固定到涡轮发动机的中间壳体，压缩器末级的内部轴环借助圆形垫片与中间壳体接触。在涡轮喷气发动机运行期间，例如由于涡轮发动机本身的操作、吸入、泵送现象、不平衡质量的存在或“风扇叶片关闭(fan blade off) ”状态，圆形垫片要承受振动。这些振动使垫片在径向和轴向上变形，从而减少气密性。另外，垫片可变得与中间外壳分离，从而形成泄露。垫片不再达到其接触压力或其标称位置两者。
技术实现思路
抟术问题本专利技术之目的是解决现有技术具有的至少一个问题。更确切地，本专利技术旨在当导向轮叶组件承受涡轮发动机振动时，保持导向轮叶组件在其内部轴环与壳体密封表面之间连接点处的气密性。_7] 技术方案本专利技术涉及一种轴向涡轮发动机压缩器的导向轮叶组件，所述导向轮叶组件包括:径向延伸的环形的叶片排；布置在所述叶片的内端的内部轴环，内部轴环包括位于所述轴环的上游侧或下游侧之一的圆形垫片，以确保与所述涡轮发动机的中间壳体的密封表面的气密性，其特征在于，所述内部轴环包括容纳所述垫片的空腔。根据本专利技术的有利实施例，所述空腔可一体地形成在所述内部轴环的材料中，所述轴环优选地以聚合材料实现，更优选地以具有有机基质的复合材料实现。根据本专利技术的有利实施例，所述空腔由所述轴环的一部分和一个或多个增添至所述轴环且优选地形成大致圆形形式的被增添构件形成，所述内部轴环和每个被增添构件优选地以具有有机基质的复合材料形成。根据本专利技术的有利实施例，所述导向轮叶组件包括一钩，所述钩形成所述空腔，以将所述垫片保持在所述壳体的密封表面上和所述内部轴环上，所述空腔优选地形成基本上沿轴向敞开的环形喉部。根据本专利技术的有利实施例，所述导向轮叶组件包括轴向地定界所述空腔的环形肩部，所述肩部优选地由径向延伸的环形凸缘形成，所述环形肩部优选地由所述环形轴环和/或每个被增添构件形成。根据本专利技术的有利实施例，所述导向轮叶组件包括径向地定界所述空腔内侧的大致管状面，所述管状面可形成在所述环形轴环上和/或每个被增添构件上，优选地，至少一个被增添构件的管状面将所述垫片径向地压缩在所述内部轴环的内部表面上。根据本专利技术的有利实施例，所述垫片的大部分轴向地和/或径向地布置在所述空腔内侧，所述垫片优选地包括诸如硅材料的弹性体材料。根据本专利技术的有利实施例，所述垫片具有大致超环面(toroidal)的形式，所述垫片的旋转轮廓优选地大致是圆形、三角形或诸如平行四边形的四边形。根据本专利技术的有利实施例，所述垫片保证所述内部轴环与每个被增添构件之间的气密性，优选地正好围绕所述内部轴环。根据本专利技术的有利实施例，每个被增添构件固定到所述内部轴环，每个被增添构件可被互锁或粘性地结合至所述内部轴环，或者在通过材料接合的固定手段的帮助下被固定到所述叶片。根据本专利技术的有利实施例，每个被增添构件在所述内部轴环的大部分轴向长度上延伸，可在所述内部轴环的整个轴向长度上延伸，每个被增添构件优选地放置在所述内部轴环的内部表面上。根据本专利技术的有利实施例，所述内部轴环的长度是根据每个叶片的翼弦测量的所述翼弦的两倍以上，每个被增添构件的长度可大于根据每个叶片的翼弦测量的所述翼弦。根据本专利技术的有利实施例，所述导向轮叶组件包括布置在所述内部轴环的上游侧或下游侧的环形耐磨材料层，所述环形耐磨材料层与所述圆形垫片所包括的层轴向地相对，所述耐磨层可轴向地延伸到定界所述空腔的材料。根据本专利技术的有利实施例，所述内部轴环和至少一个被增添构件以不同的材料实现，每个被增添构件的密度优选地低于所述内部轴环的密度。根据本专利技术的有利实施例，每个被增添构件在通过材料接合的固定手段的帮助下被固定到所述内部轴环，和/或每个被增添构件紧密地装配在所述内部轴环的内部表面上。根据本专利技术的有利实施例，所述管状面轴向地和/或径向地布置到所述内部轴环的外部表面内侧。根据本专利技术的有利实施例，所述垫片轴向地延伸超出所述内部轴环和/或每个被增添构件。根据本专利技术的有利实施例，所述耐磨层由所述内部轴环和/或每个被增添构件轴向地定界。根据本专利技术的有利实施例，所述垫片紧密地装配在所述空腔内部表面的大部分上，优选地装配在所述空腔的整个内部表面上，和/或所述垫片填充所述空腔的大部分内部容积。本专利技术还涉及一种轴向涡轮发动机，包括:具有密封表面的壳体；至少一个压缩器，具有以气密方式与所述密封表面协作的导向轮叶组件，其特征在于，所述导向轮叶组件是根据本专利技术的导向轮叶组件，所述垫片优选地轴向地压缩在所述导向轮叶组件与所述壳体的密封表面之间。根据本专利技术的有利实施例，在所述壳体与所述内部轴环之间有轴向游隙J，所述垫片在整个轴向游隙J上轴向地延伸，所述涡轮发动机优选地包括至少一个涡轮、至少一个风扇，所述壳体是所述涡轮发动机的中间壳体，并且经受住每个压缩器、每个涡轮和每个风扇的大多数力，可以是所有力。提供的优点本专利技术允许将垫片有效地保持在壳体的密封表面上。空腔允许容纳垫片，并将垫片保持在壳体表面上。空腔一体地形成在内部轴环的材料中的方案允许一体地实现简单的轴环。轴环可以通过碾磨实现，其空腔可以直接研磨和/或制造，这使生产成本降低。由于被增添构件，径向压应力可以施加到垫片，这进一步改进了密封。被增添构件允许支撑垫片，它形成的支撑改进了定位，垫片保持到位。它进一步允许垫片与壳体之间的接触刚性化。顺便地，被增添构件显著地改进了内部轴环的刚性，并限制了内部轴环的轴向和/或径向变形，诸如其不圆度(out-of-roundness)。被增添构件的增添使得可以实现复杂形式的空腔而无需增加内部轴环的生产成本。被增添构件允许保持导向轮叶组件的轻量化。事实上，被增添构件可以比内部轴环更轻的材料实现。例如，内部轴环可以金属实现，而被增添构件可以聚合物实现，诸如复合材料。在生产涡轮发动机期间，压当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种轴向涡轮发动机(2)压缩器的导向轮叶组件，所述导向轮叶组件包括：‑径向延伸的环形的叶片(26)排，‑布置在所述叶片(26)的内端的内部轴环(30)，所述内部轴环包括位于所述轴环(30)上游侧或下游侧之一的圆形垫片(36)，以确保与所述涡轮发动机(2)的中间壳体(34)的密封表面(44)的气密性，其特征在于，所述内部轴环(30)包括容纳所述垫片(36)的空腔(45)。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：D维尔希尔斯特，
申请(专利权)人：航空技术空间股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时;BE
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