涡轮发动机中的转子平台和遮罩之间的通道制造技术

本发明专利技术涉及涡轮机组件且具体涉及飞机涡轮喷气发动机的低压压缩机。组件包括环形排上游叶片(28)，具有从上游支撑件(36)径向延伸尾边缘(42)；环形排下游叶片(30)，具有轴向面对该尾边缘(42)且从下游支撑件(38)径向延伸的前边缘(40)；环形通道(48)，通过上游支撑件(36)和下游支撑件(38)界定。下游支撑件(38)具有轮廓(71)，其具有：上游部分，界定形成环形滑坡的环形通道(48)；下游部分(76)，轴向处于下游叶片的高度；和连接弧(74)，将上游部分连接到下游部分。连接弧(74)布置在前边缘的下游。

Channel between Rotor Platform and Cover in Turbine Engine

【技术实现步骤摘要】
涡轮发动机中的转子平台和遮罩之间的通道
本专利技术涉及在转子平台(rotorplatform)和蜗轮机定子遮罩之间的圆形空间。更具体地，本专利技术涉及对转子平台和定子遮罩之间的通道中的流动进行引导。本专利技术还涉及轴流式涡轮机，具体是飞机的涡轮喷气发动机或飞机的涡轮螺旋桨发动机。本专利技术还提出用于控制蜗轮机压缩机稳定性的方法。
技术介绍
在操作中，蜗轮机压缩机转子中所含的空气趋于由于其粘弹性的性质而升温。抵消这种效应的一种方式产生经过转子并在转子的上游排出的新鲜空气流动。这种冷却空气随后重新径向喷射到主管路中，但是这在该冷却遇到遇到蜗轮机的主空气流时形成干扰。此外，冷却空气会与绕过内遮罩下方的密封装置的寄生流汇合。这种寄生流和冷却流的组合放大的主管路中的干扰，在转子和内遮罩之间周向运动的泄露流也会如此。干扰的严重性会导致例如压缩机“停机”这样的现象。文件US2016/0298477A1公开了蜗轮机，其包括在两多排转子叶片之间的一排定子叶片。定子的内遮罩与转子平台通过两个圆形游隙隔开，其中泄露流与主流动呈切向地被再次引入。再次引入的流动和主流动之间的这种小的倾角确保对主流动没有干扰。然而，总体设计仍然是可改善的。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是减少空气流动引导表面分离的现象。本专利技术的目的还在于提供一种简单的方案，其耐用、轻质、经济、可靠、易于制造维护、易于检查岂能改进性能。技术方案本专利技术的主题是用于涡轮机的组件，特别是用于涡轮机压缩机的，该组件包括：环形排上游叶片，具有从上游支撑件径向延伸的尾边缘；环形排下游叶片，具有轴向面对该尾边缘且从下游支撑件径向延伸的前边缘；环形通道，通过上游支撑件和下游支撑件界定；下游支撑件包括外表面，该外表面具有的轮廓包括：上游部分，界定环形通道和下游部分；其中轮廓进一步包括连接弧，将上游部分连接到下游部分，前边缘中的至少一个布置在连接弧的上游。多排叶片中之一沿压缩机的旋转轴线旋转，环形通道的轮廓具有中轴线，其与旋转轴线形成角度α，角度α为15°到45°。轮廓和中轴线能在平行于压缩机轴线的截面中看到。根据本专利技术的优选实施例，组件可以包括以下的一个或多个特征，其可以单独存在或根据所有可能的技术组合存在：-前端边缘的至少一个径向内端部布置在连接弧的上游。-每一个下游叶片具有在连接弧和其前端边缘之间的弦线和轴向偏移G，所述轴向偏移G小于或等于弦线的10％，优选小于或等于弦线的25％。-上游支撑件具有与下游部分相切且对准的外表面。-前边缘从上游部分径向延伸。-上游支撑件具有界定了环形通道的圆锥形内表面。-压缩机具有浸入和/或汇入管路，在其中设置转子叶片。-上游部分和/或下游部分是直的，和/或连接弧具有恒定曲率半径。-至少一个或每一个前端边缘与连接弧轴向重叠。-下游部分在半个下游支撑件的大部分上轴向延伸。-上游支撑件和下游支撑件包括轴向处于环形通道高度的可磨损密封装置。-上游部分和下游部分相对于彼此倾斜最多30°或20°或10°。-在环形通道中，高度C是恒定的。-下游支撑件具有界定环形通道的环形边缘。-上游支撑件具有在轴向下游打开的环形沟槽，上游部分至少部分地布置在所述环形沟槽中。-通道的长度E大于或等于通道的高度C。-连接弧的半径大于通道的长度E和/或通道的高度C，可以至少比其高两倍。-通道的长度E大于在下游支撑件下游的叶片中之一的厚度。-下游支撑件具有在轴向上游打开的环形沟槽，且其中上游支撑件轴向接合。-分别根据流动且与流动垂直地，在通道的给定点可测量通道的长度E和高度C。-上游支撑件和下游支撑件轴向重叠。-上游部分和下游部分相对于彼此倾斜，例如至少2°、或3°或5°或10°。-上游和下游支撑件布置在叶片的内端部处。-连接弧位于前边缘的下游。-组件包括上游支撑件的下游和前端边缘之间的轴向间隙B，轴向间隙B大于或等于通道的轴向长度。-上游叶片是定子叶片，上游支撑件是内部箍，下游叶片是转子叶片，下游支撑件是转子环形平台。-压缩机转子设置为至少以10000rpm或15000rpm或18000rpm旋转。本专利技术还涉及压缩机组件包括通过上游支撑件连接环形排上游叶片；环形排下游叶片，通过下游支撑件连接，下游叶片具有前边缘；环形通道,通过上游支撑件和下游支撑件界定，其中下游支撑件包括圆锥形表面和环形表面部分,其连接到圆锥形表面且在其下游，环形表面部分被轴向布置在下游叶片的前边缘下游。环形表面部分是呈现连接弧的另一方式。本专利技术的主题还涉及涡轮机，特别是飞机涡轮喷气发动机，涡轮机包括组件，特别是根据本专利技术的组件，优选地，转子是也支撑第三环形排的鼓轮。叶片布置在上游叶片的上游。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机包括空气取样孔口，其与其外部环境连通，所述孔口被设置在环形通道上游和/或与所述环形通道连通，以便冷却鼓轮。本专利技术还涉及涡轮机压缩机的稳定性控制方法，压缩机包括具有环形排上游叶片的组件，该叶片具有从上游支撑件延伸的尾边缘；环形排下游叶片，具有轴向面对该尾边缘且从下游支撑件径向延伸的前边缘；环形通道，通过上游支撑件和下游支撑件限定；下游支撑件包括外表面，该外表面具有的轮廓包括：上游部分，界定环形通道和下游部分；特点是，轮廓进一步包括将上游部分连到下游部分的连接弧，且特点是方法包括压缩机操作步骤，在其期间，流动经过环形通道，环形通道相对于下游部分倾斜角度小于或等于15°、或10°或5°；组件是根据如上所述实施例的。根据本专利技术的有利实施例，在压缩机操作步骤期间，流动与接触外表面(且特别是上游部分)的边界层汇合；流动和边界层相对于彼此倾斜的角度最大为30°、或25°、或20°、或15°、或10°、或5°。根据本专利技术的有利实施例，在压缩机操作步骤期间，流动与轴向经过压缩机的环形流动汇合；从剖面看，所述流动和环形流动相对于彼此倾斜的角度最大为20°、或15°、或10°、或5°。根据本专利技术的有利实施例，压缩机包括转子，该转子支撑在压缩机操作步骤期间转子旋转速度至少为10000rpm、或15000rpm、或18000rpm、或20000rpm。根据本专利技术的有利实施例，在压缩机操作步骤期间，流动冷却下游支撑件。通常，本专利技术的每一个目的的有利模式也适用于本专利技术的其他目的。根据所有可能的技术组合，本专利技术的每一个目的可以与其他目的组合，且本专利技术的内的还可与说明书的实施例组合，另外其也可彼此组合，除非另有明确说明。优点本专利技术提出一种特定的环形通道几何结构，其限制了在两个连续的环形带层之间的空气流动的回注(reinjection)的影响。遮罩或平台边缘上游的前边缘的位置有助于流动且允许对管路的更有利的改变。本专利技术的几何结构可以设置在每一个箍和每一个平台的上游和下游。由于本专利技术，例如通过角度β，通过连接弧曲率半径R，且通过轴向间隙G，从遮罩回流的流动的分离被避免，主流动更“贴合”界定了主流动的环形壁。由此，改进效率和稳定性。附图说明图1显示根据本专利技术的轴流式涡轮机。图2是根据本专利技术的涡轮机压缩机的图。图3示出了根据本专利技术的挤压级。图4是根据本专利技术的环形通道的侧视图。具体实施方式在以下描述中，用语“内部”和“外部”是指相对于轴流式涡轮机旋转轴线的定位。轴向方向对应于沿涡轮机的旋转轴线的方向。径向方向垂直于旋转轴线。上游和下游是指蜗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡轮机的压缩机组件，该组件包括：环形排上游叶片，具有从上游支撑件径向延伸的尾边缘；环形排下游叶片，具有轴向面对该尾边缘且从下游支撑件径向延伸的前边缘；环形通道，通过上游支撑件和下游支撑件界定；其中下游支撑件包括具有一轮廓的外表面，所述轮廓包括：上游部分，界定环形通道；下游部分；和连接弧，将上游部分连接到下游部分，前边缘中的至少一个布置在连接弧的上游；其中在平行于所述旋转轴线的横向截面中观察时，环形排叶片中的一排能围绕旋转轴线和环形通道旋转，具有的中轴线与旋转轴线形成15°到45°的角度。

【技术特征摘要】
2018.01.30 BE BE2018/50511.一种用于涡轮机的压缩机组件，该组件包括：环形排上游叶片，具有从上游支撑件径向延伸的尾边缘；环形排下游叶片，具有轴向面对该尾边缘且从下游支撑件径向延伸的前边缘；环形通道，通过上游支撑件和下游支撑件界定；其中下游支撑件包括具有一轮廓的外表面，所述轮廓包括：上游部分，界定环形通道；下游部分；和连接弧，将上游部分连接到下游部分，前边缘中的至少一个布置在连接弧的上游；其中在平行于所述旋转轴线的横向截面中观察时，环形排叶片中的一排能围绕旋转轴线和环形通道旋转，具有的中轴线与旋转轴线形成15°到45°的角度。2.如权利要求1所述的组件，其中前边缘中的至少一个具有布置在连接弧上游的径向内端部。3.如权利要求1所述的组件，其中每一个下游叶片具有在连接弧和其前边缘之间的弦线和轴向偏移，所述轴向偏移小于或等于弦线长度的10％。4.如权利要求1所述的组件，其中上游支撑件具有界定环形通道的圆锥形内表面。5.如权利要求1所述的组件，其中上游支撑件具有向轴向下游打开的环形沟槽，上游部分至少部分地布置在所述环形沟槽中。6.如权利要求1所述的组件，其中通...

【专利技术属性】
技术研发人员：R普林西瓦尔，E佩纳尔弗卡斯特罗，M詹森斯，
申请(专利权)人：赛峰航空助推器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE