轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机制造技术

本发明专利技术涉及一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机，其中轮缘封严结构包括设置在动叶(1)根部的第一缘板(3)和第二缘板(4)及设置在导叶(2)根部的第三缘板(5)，第一缘板比第二缘板更靠近动叶，第三缘板伸入第一缘板与第二缘板之间所形成的开口，并至少与第一缘板和第二缘板形成供封严气体流通的第一腔室(8)，第一腔室(8)上设有引射孔(6)，引射孔(6)用于将比封严气体的压力高的高压气体射入第一腔室(8)，以通过高压气体的射流作用带动封严气体流出第一腔室(8)。本发明专利技术通过设置引射孔引入高压气体的射流作用，加速封严气体的流动，减少封严气体用量，提高封严效果，降低对封严压差的要求，减少主流燃气的倒灌。

Flange seal structure, turbine and gas turbine

The invention relates to a rim sealing structure, turbine and gas turbine, which comprises a rim sealing structure is arranged in the blade (1) the first flange root (3) and second (4) and the flange plate is arranged in the guide vane (2) third listrium root (5), the first edge of the board near the blade than second edges, third edge plate extends into the opening is formed between the first and second flange plate flange plate, and at least second with the first flange and flange plate forming the first chamber for sealing gas circulation (8), a first chamber (8) is arranged on the injector hole (6), perforation (lead 6) for the high pressure gas seal than the pressure of the gas high into the first chamber (8), the jet by a high-pressure gas driven sealing gas out of the first chamber (8). The invention accelerates the sealing gas flow by setting the perforating hole to introduce the jet action of high pressure gas, reducing the amount of sealing gas, improving the sealing effect, reducing the requirement for sealing pressure difference and reducing the backflow of mainstream gas.

【技术实现步骤摘要】
轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机
本专利技术涉及封严
，尤其涉及一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机。
技术介绍
燃气轮机的轮缘封严是十分重要的结构。轮缘封严结构一般从压气机引气，对涡轮的轮缘位置进行封严，目的是防止流经涡轮主流的高温燃气倒灌，进入盘腔中，造成对涡轮盘的烧蚀。从压气机引气的量也需要严格控制，引气量过少，有可能导致主流燃气倒灌；引气量过多，对燃气轮机的总体性能会产生影响，因此，合理的安排封严用气量，提高封严效果，是发动机设计中的重要部分。目前轮缘封严基本采用鱼嘴型封严结构，如图1所示，动叶a1、涡轮盘a3和篦齿盘a7为旋转件，导叶a2为静子件，动叶a1上设有第一缘板a4和第二缘板a5，导叶a2上设有第三缘板a6，第一缘板a4和第二缘板a5与第三缘板a6之间形成鱼嘴型的封严结构，通过第一缘板a4和第二缘板a5分别与第三缘板a6形成的两道封严结构来防止燃气倒灌进入盘腔中。但是，这虽然种结构在一定程度上能够防止主流燃气倒灌，但是封严效果并不是很理想，封严气体用量也较大，为保证封严效果，对封严腔的压差要求较高，因此封严结构仍需进一步改进。需要说明的是，公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机，以进一步改善封严效果，降低对封严腔压差的要求。为实现上述目的，本专利技术提供了一种轮缘封严结构，包括设置在动叶根部的第一缘板和第二缘板及设置在导叶根部的第三缘板，所述第一缘板比所述第二缘板更靠近所述动叶，所述第三缘板伸入所述第一缘板与所述第二缘板之间所形成的开口，并至少与所述第一缘板和所述第二缘板形成供封严气体流通的第一腔室，所述第一腔室上设有引射孔，所述引射孔用于将比所述封严气体的压力高的高压气体射入所述第一腔室，以通过所述高压气体的射流作用带动所述封严气体流出所述第一腔室。进一步地，所述第三缘板与所述第一缘板的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述引射孔设置在对着所述第一间隙的位置。进一步地，所述引射孔设置在靠近所述第一缘板的下表面的位置，以使所述高压气体能够贴近所述第一缘板的下表面流动。进一步地，所述第三缘板与所述第一缘板的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第一缘板的下表面设有相对于所述导叶的轴向倾斜的第一倾斜部，以减小所述第一间隙。进一步地，所述第三缘板与所述第二缘板的上表面之间形成供封严气体流入的第二间隙，所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第二缘板的上表面设有相对于所述导叶的轴向倾斜的第二倾斜部，以减小所述第二间隙。进一步地，所述第一倾斜部包括设置在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部的第一斜齿，所述第一斜齿能够使得所述第一间隙的流通面积在封严气体通过所述第一间隙流出所述第一腔室的方向上由大变小。进一步地，所述第二倾斜部包括设置在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部的第二斜齿，所述第二斜齿能够使得所述第二间隙的流通面积在封严气体通过所述第二间隙进入所述第一腔室的方向上由大变小。进一步地，所述第三缘板与所述第一缘板的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部设有第一斜齿，所述第一斜齿能够使得所述第一间隙的流通面积在封严气体通过所述第一间隙流出所述第一腔室的方向上由大变小；所述第三缘板与所述第二缘板的上表面之间形成供封严气体流入的第二间隙，在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部设有第二斜齿，所述第二斜齿能够使得所述第二间隙的流通面积在封严气体通过所述第二间隙进入所述第一腔室的方向上由大变小。进一步地，所述第一斜齿的倾斜角度为45～75度，和/或所述第二斜齿的倾斜角度为105～135度。进一步地，所述第一斜齿和所述第二斜齿在同一条直线上。进一步地，所述第一斜齿和所述第二斜齿单独制造或者一体成型。进一步地，所述第一斜齿和所述第二斜齿与所述第三缘板一体成型。进一步地，所述第一缘板的下表面和/或所述第二缘板的上表面设有蜂窝结构，以减少所述第三缘板与所述第一缘板或所述第二缘板之间的碰摩。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种涡轮，包括上述的轮缘封严结构。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种燃气轮机，包括上述的涡轮。基于上述技术方案，本专利技术通过在第一腔室上设置引射孔，通过引射孔引入的高压气体的射流作用，可以使封严气体的流动加速，并带动封严气体流出第一腔室，通过引射孔的射流可以减少封严气体用量，提高封严效果；并且，在高压气体的带动下，能够使封严气体更加顺畅地排出至主流燃气中，降低对封严压差的要求，确保封严效果；同时，在高压气体的射流作用下，高压气体和封严气体的流动可以有效减少主流燃气的倒灌，避免涡轮的盘腔受到高温主流燃气的烧蚀。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为现有技术中轮缘封严结构的示意图。图2为本专利技术轮缘封严结构一个实施例的结构示意图。图3为从本专利技术轮缘封严结构一个实施例的侧面看引射孔的结构示意图。图4为从本专利技术轮缘封严结构一个实施例的另一角度看引射孔的结构示意图。图中：a1-动叶，a2-导叶，a3-涡轮盘，a4-第一缘板，a5-第二缘板，a6-第三缘板，a7-篦齿盘；1-动叶，2-导叶，3-第一缘板，4-第二缘板，5-第三缘板，6-引射孔，7-蜂窝结构，8-第一腔室，9-第二腔室，51-第一斜齿，52-第二斜齿。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。如前所述，燃气轮机的轮缘封严对于防止燃气倒灌有十分重要作用。若发生燃气倒灌，则对盘腔产生很大的影响，可能会导致盘面温度超过材料的许用温度，导致对盘的烧蚀，引起故障。在燃气封严时，需要保证用于封严的冷气量不得小于轮缘封严的闭锁流量。若封严气小于闭锁流量，可能会导致燃气入侵。为改善轮缘的封严效果，本专利技术提出一种改进的轮缘封严结构。如图2所示，为本专利技术轮缘封严结构的一个实施例的结构示意图。该轮缘封严结构包括设置在动叶1根部的第一缘板3和第二缘板4及设置在导叶2根部的第三缘板5，其中，第一缘板3比第二缘板4更靠近动叶1，第三缘板5伸入第一缘板3与第二缘板4之间所形成的开口，并至少与第一缘板3与第二缘板4形成供封严气体流通的第一腔室8。具体来说，第一腔室8由第三缘板5、第一缘板3、第二缘板4以及第一缘板3和第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轮缘封严结构，其特征在于，包括设置在动叶(1)根部的第一缘板(3)和第二缘板(4)及设置在导叶(2)根部的第三缘板(5)，所述第一缘板(3)比所述第二缘板(4)更靠近所述动叶(1)，所述第三缘板(5)伸入所述第一缘板(3)与所述第二缘板(4)之间所形成的开口，并至少与所述第一缘板(3)和所述第二缘板(4)形成供封严气体流通的第一腔室(8)，所述第一腔室(8)上设有引射孔(6)，所述引射孔(6)用于将比所述封严气体的压力高的高压气体射入所述第一腔室(8)，以通过所述高压气体的射流作用带动所述封严气体流出所述第一腔室(8)。

【技术特征摘要】
1.一种轮缘封严结构，其特征在于，包括设置在动叶(1)根部的第一缘板(3)和第二缘板(4)及设置在导叶(2)根部的第三缘板(5)，所述第一缘板(3)比所述第二缘板(4)更靠近所述动叶(1)，所述第三缘板(5)伸入所述第一缘板(3)与所述第二缘板(4)之间所形成的开口，并至少与所述第一缘板(3)和所述第二缘板(4)形成供封严气体流通的第一腔室(8)，所述第一腔室(8)上设有引射孔(6)，所述引射孔(6)用于将比所述封严气体的压力高的高压气体射入所述第一腔室(8)，以通过所述高压气体的射流作用带动所述封严气体流出所述第一腔室(8)。2.根据权利要求1所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述第三缘板(5)与所述第一缘板(3)的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述引射孔(6)设置在对着所述第一间隙的位置。3.根据权利要求1或2所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述引射孔(6)设置在靠近所述第一缘板(3)的下表面的位置，以使所述高压气体能够贴近所述第一缘板(3)的下表面流动。4.根据权利要求1所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述第三缘板(5)与所述第一缘板(3)的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述第三缘板(5)伸入所述第一腔室(8)的端部和/或所述第一缘板(3)的下表面设有相对于所述导叶(2)的轴向倾斜的第一倾斜部，以减小所述第一间隙。5.根据权利要求1所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述第三缘板(5)与所述第二缘板(4)的上表面之间形成供封严气体流入的第二间隙，所述第三缘板(5)伸入所述第一腔室(8)的端部和/或所述第二缘板(4)的上表面设有相对于所述导叶(2)的轴向倾斜的第二倾斜部，以减小所述第二间隙。6.根据权利要求4所述的轮缘封严结构，其特征在于，所述第一倾斜部包括设置在所述第三缘板(5)伸入所述第一腔室(8)的端部的第一斜齿(51)，所述第一斜齿(51)能够使得所述第一间隙的流通面积在封严气体通过所述第一间隙流出所述第一腔室(8)的方向上由大变小...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽军，
申请(专利权)人：中国航发商用航空发动机有限责任公司，
类型：发明
国别省市：上海,31