用于燃气涡轮发动机的叶片组件以及包含其的燃气涡轮发动机制造技术

本发明专利技术涉及用于燃气涡轮发动机的叶片组件以及包含所述叶片组件的燃气涡轮发动机。具体而言，用于燃气涡轮发动机的叶片组件(1)，包括涡轮叶片(2)和至少部分地收纳在涡轮叶片(2)内的高温计装置(3)；高温计装置(3)包括：长形支撑本体(11)，其容纳在纵向内腔(4)内，纵向内腔(4)在涡轮叶片(2)的前缘(6)后面在涡轮叶片(2)内延伸；以及多个横向长形陶瓷帽(12)，其从所述长形支撑本体(11)突出而彼此并排地间隔开，以便形成耙结构(13)，且它们中的每个以贯通方式接合形成在涡轮叶片(2)中其前缘(6)处的对应开口(14)，使得长形陶瓷帽(12)的节段以悬壁方式突出到涡轮叶片(2)外。

【技术实现步骤摘要】
用于燃气涡轮发动机的叶片组件以及包含其的燃气涡轮发动机优先权声明本申请请求享有2017年2月16日提交的欧洲专利申请第17156570.8号的优先权，该欧洲专利申请第17156570.8号的公开通过引用而并入。
本专利技术涉及用于燃气涡轮发动机的叶片组件，且涉及包含所述叶片组件的燃气涡轮发动机。更特别地，本专利技术优选涉及用于带有序列燃烧的燃气涡轮发动机的叶片组件。以下描述将进行明确参照的燃气涡轮发动机仅作为示例且不意味着损失任何一般性。
技术介绍
如已知的那样，燃气涡轮发动机大体上包括粗略管状、长形外壳，且在所述外壳内：多级压缩机，在其中发生外侧空气的压缩，以用于产生压缩空气流；燃烧器组件，其位于压缩机下游，且在其中发生从多级压缩机到达的压缩空气和燃料的混合物的燃烧，以用于产生热气体流；以及多级膨胀涡轮，其位于燃烧器组件下游，且在其中发生从燃烧器组件到达的热气体的膨胀(在所述热气体离开燃气涡轮发动机之前)。燃烧器组件继而大体上包括多个长形序列燃烧器装置，其直接在压缩机下游围绕燃气涡轮发动机的发动机轴成角度交错。现今的燃气涡轮发动机额外设有传感器装置，其能够直接在燃烧器组件的下游连续地测量热气体的温度。由于热气体的温度直接在燃烧器组件的下游可达到2000°C，且热电偶在此热环境中大体上不具有足够的寿命，在现今的燃气涡轮发动机中，高温计装置用于直接在燃烧器组件的下游测量热气体的温度。US6109783公开了并入到燃气涡轮发动机的多级膨胀涡轮的第一级或第二级的静止叶片中的一者(即，导叶中的一者)中的高温计装置。不幸的是，将高温计装置配合在膨胀涡轮的导叶内是极其复杂的，因为形成到导叶本体中以用于容纳高温计装置的测量探头和其他构件部分的中空座部在所有必要方向上为热膨胀提供非常有限的空间。结果，任何定位误差可导致测量探头经受的热和/或机械应力的显著增加，以及这伴随的所有问题。
技术实现思路
本专利技术的目标在于，简化高温计装置到膨胀涡轮的叶片本体中的组装，因此使定位误差最小化。顺从这些目标，根据本专利技术，提供了一种如权利要求1中(且优选地但非必须地，在从属权利要求的任一项中)限定的用于燃气涡轮发动机的叶片组件。此外，根据本专利技术，还提供了一种如权利要求15中限定的燃气涡轮发动机。附图说明现在将参照附图来描述本专利技术，附图示出了其非限制性实施例，在附图中：-图1是包含根据本专利技术的教导实现的叶片组件的燃气涡轮发动机的简化侧视图，其中部分以截面且部分为了清楚而移除；-图2是示出根据本专利技术的教导实现的叶片组件的图1中的燃气涡轮发动机的一部分的放大视图；-图3是根据本专利技术的教导实现的叶片组件的透视图，其中部分以截面且部分为了清楚而移除；-图4是图3中所示的叶片组件的截面侧视图；-图5是图4中所示的叶片组件的前缘部分的放大视图；-图6是图3和图4中所示的叶片组件的根部部分的透视图，其中部分为了清楚而移除；-图7是图6中所示的叶片组件的根部部分的放大顶视图，其中部分以截面且部分为了清楚而移除；-图8是图3和图4中所示的叶片组件的末梢部分的透视图，其中部分为了清楚而移除；而-图9是图4中所示的叶片组件的末梢部分的放大截面视图，其中部分为了清楚而移除。具体实施方式参照图1、图2和图3，参照标号1整体指示叶片组件，其包括：涡轮叶片2，其优选地适于并入燃气涡轮发动机的膨胀涡轮中；和高温计装置3，其至少部分地容纳在涡轮叶片2内且能够在涡轮叶片2附近探测热气体的温度。叶片组件1因此适合并入燃气涡轮发动机100中，优选地特别适于驱动传统发电机(未示出)旋转。更详细地参照图1，燃气涡轮发动机100优选地基本上包括粗略管状、主外壳101，且在所述外壳101内：优选多级压缩机102，在其中发生外侧空气的压缩，以用于产生压缩空气流；燃烧器组件103，其位于压缩机102下游，且在其中发生从压缩机102到达的压缩空气和从燃料供应线104到达的燃料的混合物的燃烧，以用于产生热气体流；以及最终优选多级膨胀涡轮105，其位于燃烧器组件103下游，且在其中发生从燃烧器组件103到达的热气体的膨胀(在所述热气体离开燃气涡轮发动机100之前)。燃烧器组件103继而优选包括多个分离的长形燃烧器装置106，其优选围绕燃气涡轮发动机100的发动机轴107大致均匀地成角度交错，且优选在压缩机102和膨胀涡轮105之间容纳在形成在外壳101内的环形室内。在每个燃烧器装置106中，从燃料供应线104到达的燃料与从压缩机102到达的压缩空气连续地混合，以便形成易燃混合物，其在燃烧器装置106内快速烧掉，以产生热气体流。优选地，每个燃烧器装置106此外执行序列燃烧且因此包括两个分别的燃烧器，其中一个布置在另一个的下游。因此，燃气涡轮发动机100优选为带有序列燃烧的燃气涡轮发动机。压缩机102和燃烧器组件103的结构本身广泛已知，因此不需要进一步解释。参照图1和图2，膨胀涡轮105继而包括一系列环形排的涡轮叶片，其布置成彼此相邻、彼此同轴且与发动机轴107同轴。该系列环形排的涡轮叶片此外包括一个或多个环形排的旋转叶片108，且一个或多个环形排的静止叶片109沿燃气涡轮发动机100的发动机轴107插入环形排的旋转叶片108。每个环形排的旋转叶片108包括给定数目的大致沿径向延伸的第一涡轮叶片110，其围绕发动机轴107大致均匀地成角度交错，且刚性地连接至发动机轴107，以便与上述发动机轴107一起旋转。另一方面，每个环形排的静止叶片109包括给定数目的大致沿径向延伸的第二涡轮叶片111(也称为导叶)，其围绕发动机轴107大致均匀地成角度交错，且刚性地连接至燃气涡轮发动机100的外壳101，以便在发动机轴107旋转时保持不动。每个环形排的旋转叶片108和相邻环形排的静止叶片109形成膨胀涡轮105的相应膨胀级。参照图1，在所示示例中，具体而言，每个环形排的旋转叶片108的涡轮叶片110优选刚性地连接至对应的中央毂或盘112，其继而刚性地联接至发动机轴107，使得每个涡轮叶片110沿粗略径向方向从中央毂向外突出。另一方面，每个环形排的静止叶片109的涡轮叶片111优选刚性地连接至对应的环形支撑结构113，其与发动机轴107大致同轴地刚性地连接至燃气涡轮发动机100的外壳101，使得每个涡轮叶片111沿粗略径向方向从环形支撑结构113向内突出。参照图1、图2和图3，除以上之外，所述环形排的静止叶片109中的至少一者优选额外包括至少一个且优选多个叶片组件1，其优选围绕发动机轴107均匀地成角度交错。换句话说，该环形排的静止叶片109包括多个传统涡轮叶片111且此外还包括一个或多个叶片组件1。更详细而言，优选形成膨胀涡轮105的第一或第二膨胀级的环形排的静止叶片109，额外包括一个或多个叶片组件1，其优选围绕发动机轴107均匀地成角度交错。更特别地，在所示的示例中，优选直接位于燃烧器组件103下游的环形排的静止叶片109(即，优选直接位于各个燃烧器装置106的过渡管115的出口嘴部附近的环形排的静止叶片109)，优选包括多个传统涡轮叶片111且额外还包括一个或多个叶片组件1。换句话说，形成膨胀涡轮105的第一膨胀级的环形排的静止叶片109，优选包括多个传统涡轮叶片111且额外还包括多个叶片组件1。涡本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于燃气涡轮发动机的叶片组件(1)，包括涡轮叶片(2)以及至少部分地收纳在所述涡轮叶片(2)内的高温计装置(3)；所述叶片组件(1)的特征在于，所述高温计装置(3)包括：长形支撑本体(11)，其容纳在纵向内腔(4)内，所述纵向内腔(4)在所述涡轮叶片(2)的前缘(6)后面在所述涡轮叶片(2)内延伸；以及多个横向长形陶瓷帽(12)，其从所述长形支撑本体(11)突出而彼此并排地间隔开，以便形成耙结构(13)，且它们中的每个以贯通方式接合形成在所述涡轮叶片(2)中在其前缘(6)处的对应开口(14)，使得所述长形陶瓷帽(12)的节段以悬臂方式突出到所述涡轮叶片(2)外。

【技术特征摘要】
2017.02.16 EP 17156570.81.一种用于燃气涡轮发动机的叶片组件(1)，包括涡轮叶片(2)以及至少部分地收纳在所述涡轮叶片(2)内的高温计装置(3)；所述叶片组件(1)的特征在于，所述高温计装置(3)包括：长形支撑本体(11)，其容纳在纵向内腔(4)内，所述纵向内腔(4)在所述涡轮叶片(2)的前缘(6)后面在所述涡轮叶片(2)内延伸；以及多个横向长形陶瓷帽(12)，其从所述长形支撑本体(11)突出而彼此并排地间隔开，以便形成耙结构(13)，且它们中的每个以贯通方式接合形成在所述涡轮叶片(2)中在其前缘(6)处的对应开口(14)，使得所述长形陶瓷帽(12)的节段以悬臂方式突出到所述涡轮叶片(2)外。2.根据权利要求1所述的叶片组件，其特征在于，每个长形陶瓷帽(12)是大致钉形的。3.根据权利要求1或权利要求2所述的叶片组件，其特征在于，对于每个长形陶瓷帽(12)，所述耙结构(13)额外包括相应长形管状套筒(16)，其近似同轴于所述长形陶瓷帽(12)延伸，从所述长形支撑本体(11)直到所述涡轮叶片(2)的前缘(6)上的开口(14)，以便包绕陷入所述涡轮叶片(2)内的所述长形陶瓷帽(12)的节段。4.根据权利要求3所述的叶片组件，其特征在于，所述长形管状套筒(16)尺寸确定成以便在整个所述长形陶瓷帽(12)周围形成/界定环形空气间隙(18)。5.根据权利要求4所述的叶片组件，其特征在于，一个或多个横向通孔(19)形成在所述长形管状套筒(16)的侧向壁中，以便允许沿所述环形空气间隙(18)的自由空气循环。6.根据权利要求3、权利要求4或权利要求5所述的叶片组件，其特征在于，所述长形管状套筒(16)分离于所述长形支撑本体(11)且以自由滑动方式贴靠到所述长形支撑本体(11)的侧壁上，使得整个所述管状套筒(16)能够沿局部大致垂直于所述长形管状套筒(16)的纵向轴线的方向在所述长形支撑本体(11)上自由地滑动。7.根据权利要求6所述的叶片组件，其特征在于，所述耙结构(13)额外包括固定器件(21)，其适于使所述长形管状套筒(16)稳定地保持贴靠抵靠所述长形支撑本体(11)。8.根据权利要求3至权利要求7中任一项所述的叶片组件，其特征在于，对于每个长形管状套筒(16)，所述高温计装置(3)额外包括衬套(25)，其塞/配合到所述涡轮叶片(2)的前缘(6)上的开口(14)中；且在于，所述长形管状套筒(16)在管状衬套(25)内延伸。9.根据权利要求8所述的叶片组件，其特征在于，所述长形管状套筒(16)的远侧端部伸缩地配合到所述衬套(25)中。10.根据前述权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：A巴拉基雷夫，A克汉恩，A戈雷洛瓦，
申请(专利权)人：安萨尔多能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH