用整体式阻塞装置致动燃气涡轮发动机部件的系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统，该系统可以大致包括结合有阻塞装置的涡轮部件。阻塞装置可以包括囊和包含在囊内的可阻塞介质。可阻塞介质可以在囊内由其中流体包含在囊内的未阻塞状态阻塞至其中流体至少部分地从囊排空的阻塞状态。该系统还可以包括与囊流体连通的流体联接器。当可阻塞介质处于未阻塞状态时，涡轮部件的一部分可以定位在第一位置处。另外，当可阻塞介质处于阻塞状态时，涡轮部件的该部分可以定位在第二位置处。

System and method for actuating gas turbine engine components with integral blocking devices

The present invention relates to a system for actuating components of a gas turbine engine, which can generally comprise a turbine component incorporating a blocking device. The blocking device may include a capsule and a occluding medium contained within the capsule. The blocked medium may be obstructed in the bladder by a fluid in which the fluid contains an obstructed state within the capsule, and the fluid at least partially is evacuated from the capsule. The system may also include a fluid coupler in fluid communication with the bladder. A portion of the turbine component may be positioned at the first position when the blocking medium is in the non blocking state. In addition, the portion of the turbine member may be positioned at the second position when the blocking medium is in a blocking state.

【技术实现步骤摘要】
用整体式阻塞装置致动燃气涡轮发动机部件的系统和方法
本专利技术大致涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及用于利用整体式(integrated)阻塞(jamming)装置致动燃气涡轮发动机的部件的系统和方法。
技术介绍
燃气涡轮发动机沿流动顺序大致包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。在操作中，空气进入压缩机区段的进口，一个或更多个轴流压缩机在压缩机区段处逐渐压缩空气，直到其到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合并且在燃烧区段内燃烧以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导通过限定在涡轮区段内的热气路径，然后经由排气区段从涡轮区段排出。当设计燃气涡轮发动机时，通常的目标一般是提高效率以及增强性能。这样，由于改变了在燃气涡轮发动机的操作期间存在的操作条件，因此通常需要设计能够被致动或重新配置以适应发动机内的改变的操作条件的涡轮部件，由此提高其相关操作效率/性能。然而，在实践中，这些涡轮部件的研发已证明是困难的。用于致动的比如为压电、智能记忆合金和机械接头的现有技术对发动机应用具有已知的限制。压电产生不足以使刚性结构位移的力。形状记忆合金需要具有完全理解和控制温度条件的应用，其在航空发动机环境中是具有挑战性的。机械接头是良好受控的，但铰链和接头倾向于断开并且形成飞行表面不连续性。因此，本
中将受到欢迎的是用于致动允许部件的形状、轮廓和/或结构适于适应燃气涡轮发动机内的改变的操作条件的涡轮部件的改进的系统和方法。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下说明书中进行部分地阐述，或者从说明书中变得明显，或者可以通过本专利技术的实施来获得。在一个方面中，本专利技术涉及用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统。该系统可以大致包括结合有阻塞装置的涡轮部件。阻塞装置可以包括囊(bladder)和包含在囊内的可阻塞介质。可阻塞介质可以在囊内由其中流体包含在囊内的未阻塞状态阻塞至其中流体至少部分地从囊排空的阻塞状态。该系统还可以包括与囊流体连通的流体联接器。当可阻塞介质处于未阻塞状态时，涡轮部件的一部分可以定位在第一位置处。另外，当可阻塞介质处于阻塞状态时，涡轮部件的该部分可以定位在第二位置处。进一步的，当所述流体至少部分地从所述囊排空以使所述粒状介质从未阻塞状态转变至阻塞状态时，所述涡轮部件的所述至少一部分被从所述第一位置致动至所述第二位置。进一步的，所述囊由纤维加强复合材料形成，所述纤维加强复合材料包括弹性基体材料。进一步的，所述系统还包括与所述流体联接器流体连通的负压源，所述负压源构造成向所述流体联接器施加真空，使得包含在所述囊内的流体至少部分地被排空以将所述可阻塞介质转变至阻塞状态。进一步的，所述可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态以将所述涡轮部件的所述至少一部分保持在第二位置处。进一步的，所述涡轮部件对应于所述燃气涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括在前缘与后缘之间延伸的第一侧和第二侧，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧或所述第二侧之一上。进一步的，当所述翼型件的所述至少一部分从第一位置致动至第二位置时，所述后缘或所述前缘之一相对于所述后缘或所述前缘中的另一者运动。进一步的，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧上，所述翼型件还包括从所述阻塞装置延伸至所述翼型件的第二侧的柔性接头。进一步的，所述涡轮部件对应于靠近所述燃气涡轮发动机的压缩机进口定位的分流器。进一步的，所述分流器的所述至少一部分从第一位置致动至第二位置以改变通过所述压缩机进口的气流。进一步的，所述涡轮部件对应于联接至所述燃气涡轮发动机的阀的阀致动器，所述阀致动器包括致动器臂，所述致动器臂运动至第一位置以将所述阀致动至打开位置或关闭位置之一，所述致动器臂运动至第二位置以将阀致动至打开位置或关闭位置中的另一者。进一步的，所述阀致动器还包括固定阻塞表面，当所述可阻塞介质转变至所述阻塞状态时，所述致动器臂构造成对着所述固定阻塞表面阻塞。进一步的，所述阀对应于所述燃气涡轮发动机的可变放泄阀。在另一个方面中，本专利技术涉及用于燃气涡轮发动机的涡轮部件。涡轮部件可以包括本体和设置成与本体操作地相关的阻塞装置。阻塞装置可以包括囊和包含在囊内的可阻塞介质。可阻塞介质可以在囊内由其中流体包含在囊内的未阻塞状态阻塞至其中流体至少部分地从囊排空的阻塞状态。当可阻塞介质处于未阻塞状态时，本体的一部分可以定位在第一位置处。另外，当可阻塞介质处于阻塞状态时，本体的该部分可以定位在第二位置处。进一步的，当所述流体至少部分地从所述囊排空以使所述可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态时，所述本体的所述至少一部分被从所述第一位置致动至所述第二位置。进一步的，所述本体形成所述燃气涡轮发动机的翼型件、分流器或阀致动器之一的全部或部分。进一步的，所述可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态以将所述涡轮部件的至少一部分保持在第二位置处。在进一步的方面中，本专利技术涉及用于致动燃气涡轮发动机的涡轮部件的方法，其中涡轮部件结合有包括囊和包含在囊内的可阻塞介质的阻塞装置。该方法可以大致包括将流体导入囊内，使得可阻塞介质设置在未阻塞状态中，其中，当可阻塞介质处于未阻塞状态时，涡轮部件的一部分位于第一位置处。另外，该方法可以包括调整施加至阻塞装置的压力，使得流体至少部分地从囊排空，以便在可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态时将涡轮部件的一部分从第一位置致动至第二位置。进一步的，调整施加至所述阻塞装置的压力包括经由设置成与所述囊流体连通的流体联接器向所述阻塞装置施加负压。进一步的，所述方法还包括增大施加至所述阻塞装置的压力，使得排空的流体被重新引导回到所述囊内，以便在所述可阻塞介质从阻塞状态转变至未阻塞状态时将所述涡轮部件的所述至少一部分从第二位置致动返回至第一位置。本专利技术的这些以及其他特征、方面和优点将通过参照以下说明书和所附权利要求书变得更加容易理解。结合在该说明书中并且构成本说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本专利技术的实施例，用于解释本专利技术的原理。附图说明在参照附图的说明书中阐述了本专利技术的包括对本领域普通技术人员来说为最佳方式的完整的和能够实现的公开内容，在附图中：图1示出根据本专利技术的方面的可以用于飞行器内的燃气涡轮发动机的一个实施例的横截面图；图2示出根据本专利技术的方面的、利用整体式阻塞装置致动燃气涡轮发动机的涡轮部件的系统的一个实施例的简化的横截面图，具体示出处于未致动位置中的涡轮部件；图3示出图2中所示的系统的另一个简化的横截面图，具体示出处于致动位置中的涡轮部件；图4示出根据本专利技术的方面的具有结合于其中的阻塞装置的燃气涡轮发动机的翼型件的一个实施例的侧视图；图5示出图4中所示的翼型件的关于线5,6-5,6截取的横截面图，具体示出处于未致动位置中的翼型件的一部分；图6示出图4中所示的翼型件的关于线5,6-5,6截取的另一个横截面图，具体示出处于致动位置中的翼型件的一部分；图7示出图4中所示的翼型件的另一个实施例的侧视图，具体示出包括根据本专利技术的方面的、结合于其中的多个阻塞装置的翼型件；图8示出根据本专利技术的方面的、具有结合于其中的阻塞装置的燃气涡轮发动机的分流器的简化的横截面图，具体示出利用阻塞装置致动的分流器；图9示出图1所示的燃气涡轮发动机的过渡管道的简化的横截面图，具体示出燃气涡轮发动机的相对于过渡管道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统，所述系统包括：涡轮部件，所述涡轮部件结合有阻塞装置，所述阻塞装置包括囊和包含在所述囊内的可阻塞介质，所述可阻塞介质能够在所述囊内从未阻塞状态阻塞至阻塞状态，其中在所述未阻塞状态中流体包含在所述囊内，在所述阻塞状态中所述流体至少部分地从所述囊排空；以及流体联接器，所述流体联接器与所述囊流体连通，其中，当所述可阻塞介质处于未阻塞状态时，所述涡轮部件的至少一部分位于第一位置处，并且其中，当所述可阻塞介质处于阻塞状态时所述涡轮部件的所述至少一部分位于第二位置处。

【技术特征摘要】
2016.03.16 US 15/0712641.一种用于致动燃气涡轮发动机的部件的系统，所述系统包括：涡轮部件，所述涡轮部件结合有阻塞装置，所述阻塞装置包括囊和包含在所述囊内的可阻塞介质，所述可阻塞介质能够在所述囊内从未阻塞状态阻塞至阻塞状态，其中在所述未阻塞状态中流体包含在所述囊内，在所述阻塞状态中所述流体至少部分地从所述囊排空；以及流体联接器，所述流体联接器与所述囊流体连通，其中，当所述可阻塞介质处于未阻塞状态时，所述涡轮部件的至少一部分位于第一位置处，并且其中，当所述可阻塞介质处于阻塞状态时所述涡轮部件的所述至少一部分位于第二位置处。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，当所述流体至少部分地从所述囊排空以使所述粒状介质从未阻塞状态转变至阻塞状态时，所述涡轮部件的所述至少一部分被从所述第一位置致动至所述第二位置。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述囊由纤维加强复合材料形成，所述纤维加强复合材料包括弹性基体材料。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括与所述流体联接器流体连通的负压源，所述负压源构造成向所述流体联接器施加真空，使得包含在所述囊内的流体至少部分地被排空以将所述可阻塞介质转变至阻塞状态。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述可阻塞介质从未阻塞状态转变至阻塞状态以将所述涡轮部件的所述至少一部分保持在第二位置处。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮部件对应于所述燃气涡轮发动机的翼型件，所述翼型件包括在前缘与后缘之间延伸的第一侧和第二侧，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧或所述第二侧之一上。7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，当所述翼型件的所述至少一部分从第一位置致动至第二位置时，所述后缘或所述前缘之一相对于所述后缘或所述前缘中的另一者运动。8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述阻塞装置定位在所述翼型件的所述第一侧上，所述翼型件还包括从所述阻塞装置延伸至所述翼型件的第二侧的柔性接头。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮部件对应于靠近所述燃气涡轮发动机的压缩机进口定位的分流器。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述分流器的所述至少一部分从第一位置致动至第二位置以改变通过所述压缩机进口的气流。11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述涡轮部件对应于联接至所述燃气涡轮发动机的阀的阀致动器，所述阀致动器包括致动器臂，所述致动器臂运...

【专利技术属性】
技术研发人员：AT塞林格尔，NJ克雷，林玫玲，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US