压缩机系统和翼型件组件技术方案

本发明专利技术涉及压缩机系统和翼型件组件。一种翼型件组件(44)，其包括：至少一个翼型件(50)，其具有前缘(51)和后缘(52)；带(60，80)，其沿带(60，80)与至少一个翼型件(50)之间的界面(70)的一部分刚性地联接于至少一个翼型件(50)，以用于对至少一个翼型件(50)提供至少一部分支撑；凹口(72)，其在至少一个翼型件(50)的前缘(51)或后缘(52)处位于带(60，80)中，且限定在带(60，80)与前缘(51)或后缘(52)之间的应力消除间隙(74)；和封闭件(76)，其阻止穿过凹口(72)的空气流。

【技术实现步骤摘要】

涡轮发动机，且具体而言，燃气或燃烧涡轮发动机，是旋转发动机，其从行进穿过发动机到多个涡轮叶片上的燃烧气体流提取能量。在操作期间，空气可在压缩机中加压。被引导穿过压缩机的空气可在燃烧器中与燃料混合并被点燃，从而生成热燃烧气体，热燃烧气体流过涡轮级，涡轮级从其提取能量，以用于对风扇和压缩机转子供能，且产生发动机推力以在飞行中推进飞行器，或是对负载(诸如发电机)供能。
技术介绍
压缩机包括转子组件和定子组件。定子组件包括多个周向地间隔开的定子导叶或翼型件件，它们将进入压缩机的压缩气体引导到转子叶片。定子导叶在内带(inner band)和外带之间径向地延伸。穿过定子组件的气体流动路径由内带在内径向地界定，且由外带在外径向地界定。定子导叶节段安装在压缩机壳体内。导叶级包括多个周向地布置的导叶节段，其中各节段具有在弧形内带和弧形外带之间延伸的多个翼型件。在一些设计中，导叶节段仅在其外带处得到支撑，因为常规的环形密封部件配置在转子级之间，从而也阻碍内带的静止支撑。因此，这些导叶节段中的翼型件从外带支撑件悬伸，该外带支撑件因为在导叶之间流动的流体而形成弯矩，该弯矩必须通过外带而被合适地作用或适应。这些翼型件中的一些中的弯矩可能很大，因为它们仅在它们的外带处得到支撑，其中它们的内带不受支撑。在发动机操作期间，穿过流动路径的气体流在翼型件上引起机械、热、和空气动力负载。这些负载中的一些通过外带由翼型件传送到发动机中的支撑结构，外带联接于翼型件且由支撑结构作用。在一些设计中，内带也可类似地将由气体流施加在翼型件上的负载中的一部分，且被其他支撑结构作用。在至少一些常规燃气涡轮发动机内，在翼型件中的在与外带的界面附近和在支撑结构附近的应力可变得足够大以导致翼型件中的损坏。在足够大的应力下，可在支撑结构位置附近在翼型件组件内的翼型件中发生开裂，其对由气流施加到翼型件组件中的翼型件的负载起作用。由于若干原因，在这些高的位置处具有额外厚度的设计可能是不可能的，诸如空气动力考虑、流动修改、额外的重量、和导叶的变化的动态特征和/或翼型件组件中的过量泄漏。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术的实施例涉及用于涡轮发动机的翼型件组件，其包括：至少一个翼型件，其具有前缘和后缘；带，其具有内侧和外侧，且沿带与至少一个翼型件之间的界面的一部分刚性地联接于该至少一个翼型件，以用于对该至少一个翼型件提供至少一部分支撑；凹口(relief)，其在至少一个翼型件的前缘或后缘处位于带中，且限定在带与前缘或后缘之间的应力消除间隙；和横流封闭件(cross-flow closure)，其封闭凹口，以阻止在内侧和外侧之间穿过槽道的空气流。技术方案1：一种用于涡轮发动机的翼型件组件，包括：至少一个翼型件，其具有前缘和后缘；带，其具有内侧和外侧，且沿所述带与所述至少一个翼型件之间的界面的一部分刚性地联接于所述至少一个翼型件，以用于对所述至少一个翼型件提供至少一部分支撑；凹口，其在所述至少一个翼型件的前缘或后缘处位于所述带中，且限定在所述带与所述前缘或所述后缘之间的应力消除间隙；和横流封闭件，其封闭所述凹口以防止在所述内侧和外侧之间穿过所述凹口的空气流。技术方案2：根据技术方案1所述的翼型件组件，其中，所述凹口是槽道，所述槽道从所述带的内侧延伸穿过所述带的外侧。技术方案3：根据技术方案2所述的翼型件组件，其中，所述横流封闭件是盖，所述盖安装到所述带的外侧且封闭所述槽道。技术方案4：根据技术方案2所述的翼型件组件，其中，所述槽道具有与所述至少一个翼型件的在所述后缘附近的翼型件轮廓形状基本上对应的形状。技术方案5：根据技术方案1所述的翼型件组件，其中，所述凹口位于所述至少一个翼型件的后缘附近，且在所述后缘与所述带之间形成间隙。技术方案6：根据技术方案5所述的翼型件组件，其中，包括多个翼型件，且凹口在所述多个翼型件中的各个的后缘附近形成在所述带中，以限定多个凹口。技术方案7：根据技术方案6所述的翼型件组件，其中，所述横流封闭件同时覆盖多个凹口。技术方案8：根据技术方案1所述的翼型件组件，其中，所述凹口包括通往所述带的内侧的凹陷，且所述封闭件由所述带的形成所述凹口的一部分形成。技术方案9：根据技术方案8所述的翼型件组件，其中，所述至少一个翼型件的后缘包括切口，使得所述至少一个翼型件的在所述切口处的部分不延伸到所述带。技术方案10：根据技术方案1的翼型件组件，其中，所述至少一个翼型件通过硬焊而刚性地联接于所述带。技术方案11：根据技术方案1所述的翼型件组件，其中，所述带是外带。技术方案12：根据技术方案11所述的翼型件组件，还包括可操作地联接于所述至少一个翼型件的内带。技术方案13：一种压缩机系统，其包括：定子组件，其具有用于流过其的流体的流动路径，其中，所述定子组件包括围绕纵轴线周向地布置的多个弧形翼型件组件，各翼型件组件包括：至少一个翼型件，其具有前缘和后缘；弧形内带，其可操作地联接于所述至少一个翼型件；弧形外带，其具有内侧和外侧且沿所述外带和所述至少一个翼型件之间的界面的一部分刚性地联接于所述至少一个翼型件，以用于对所述至少一个翼型件提供至少一部分支撑；凹口，其在所述至少一个翼型件的前缘或后缘处位于所述带中，且限定在所述带与所述前缘或所述后缘之间的应力消除间隙；和横流封闭件，其封闭所述凹口，以防止在所述内侧和外侧之间穿过所述凹口的空气流。技术方案14：根据技术方案13所述的压缩机系统，其中，所述凹口在所述至少一个翼型件的后缘附近位于所述外带中。技术方案15：根据技术方案14所述的压缩机系统，其中，所述凹口是槽道，所述槽道从所述外带的内侧延伸穿过所述外带的外侧。技术方案16：根据技术方案15所述的压缩机系统，其中，所述横流封闭件是盖，所述盖安装到所述带的外侧且封闭所述槽道。技术方案17：根据技术方案15所述的压缩机系统，其中，包括多个翼型件，且槽道在所述多个翼型件中的各个的各后缘附近形成在所述外带中，以限定多个槽道。技术方案18：根据技术方案17所述的压缩机系统，其中，所述横流封闭件同时覆盖多个槽道。技术方案19：根据技术方案14所述的压缩机系统，其中，所述凹口包括通往所述外带的内侧的凹陷，且所述封闭件由所述外带的一部分形成。技术方案20：根据技术方案19所述的压缩机系统，其中，所述至少一个翼型件的后缘包括切口，使得所述至少一个翼型件的在所述切口处的部分不延伸到所述外带。附图说明在附图中：图1是包含压缩机系统的，用于飞行器的燃气涡轮发动机的示意截面图。图2是图1的压缩机系统的一部分的放大轴向截面图，且其具有根据本专利技术实施例的多个翼型件组件。图3是图2的翼型件组件中的一个的一部分的透视图。图4是图3中所示的翼型件组件的径向向内观察的透视图。图5是图3中所示的翼型件组件的一部分的特写图。图6是图3的翼型件组件的一部分的截面图。图7是具有备选的横流封闭件的翼型件组件的一部分的截面图。部件列表10 燃气涡轮发动机组件11 纵轴线12 核心燃气涡轮发动机14 高压压缩机16 燃烧器17 环形流动路径18 高压涡轮20 低压涡轮21 低压压缩机22 风扇组件23 压缩机转子24 风扇叶片25 外壳体26 转子盘27 转子叶片28 进气侧30 排气侧31 第一转子轴32 第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮发动机的翼型件组件(44，144)，包括：至少一个翼型件(50，150)，其具有前缘(51，151)和后缘(52，152)；带(60，80，160)，其具有内侧和外侧，且沿所述带(60，80，160)与所述至少一个翼型件(50，150)之间的界面(70，170)的一部分刚性地联接于所述至少一个翼型件(50，150)，以用于对所述至少一个翼型件(50，150)提供至少一部分支撑；凹口(72，172)，其在所述至少一个翼型件(50，150)的前缘(51，151)或后缘(52，152)处位于所述带(60，80，160)中，且限定在所述带(60，80，160)与所述前缘(51，151)或所述后缘(52，152)之间的应力消除间隙；和横流封闭件，其封闭所述凹口(72，172)以防止在所述内侧和外侧之间穿过所述凹口(72，172)的空气流。

【技术特征摘要】
2015.05.01 US 14/7020211.一种用于涡轮发动机的翼型件组件(44，144)，包括：至少一个翼型件(50，150)，其具有前缘(51，151)和后缘(52，152)；带(60，80，160)，其具有内侧和外侧，且沿所述带(60，80，160)与所述至少一个翼型件(50，150)之间的界面(70，170)的一部分刚性地联接于所述至少一个翼型件(50，150)，以用于对所述至少一个翼型件(50，150)提供至少一部分支撑；凹口(72，172)，其在所述至少一个翼型件(50，150)的前缘(51，151)或后缘(52，152)处位于所述带(60，80，160)中，且限定在所述带(60，80，160)与所述前缘(51，151)或所述后缘(52，152)之间的应力消除间隙；和横流封闭件，其封闭所述凹口(72，172)以防止在所述内侧和外侧之间穿过所述凹口(72，172)的空气流。2.根据权利要求1所述的翼型件组件(44)，其中，所述凹口(72)是槽道(77)，所述槽道(77)从所述带(60)的内侧(66)延伸穿过所述带(60)的外侧(68)。3.根据权利要求2所述的翼型件组件(44)，其中，所述横流封闭件(76)是盖，所述盖安装到所述带(60)的外侧(68)且封闭所述槽道(77)。4.根据权利要求2所述的翼型件组件(44)，其中，所述槽道(77)具有与...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·P·赖利，A·R·沃恩，H·胡，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US