用于降低可周向地变化的畸变的发动机壳处置部制造技术

本发明专利技术涉及用于降低可周向地变化的畸变的发动机壳处置部，具体而言涉及用于燃气涡轮发动机的旋转式构件，旋转式构件限定中心轴线，旋转式构件沿着轴向方向、与轴向方向垂直地延伸的径向方向以及与中心轴线和径向方向两者都垂直的周向方向延伸。旋转式构件包括：多个转子叶片，其可操作地联接到沿着中心轴线延伸的旋转轴；和外壳，其沿径向方向布置于多个转子叶片的外部，并且在多个转子叶片中的每个的末梢与外壳之间限定环形间隙。外壳包括位于外壳的内表面上的多个特征。(一个或多个)特征中的第一特征限定第一壳厚，并且，从第一特征至少部分地周向地或轴向地定位的第二特征限定与第一壳厚不同的第二壳厚。

【技术实现步骤摘要】
用于降低可周向地变化的畸变的发动机壳处置部
本主题大体上涉及发动机壳处置部(treatments)，更特别地涉及位于燃气涡轮发动机的旋转叶片处的用于降低可周向地变化的畸变(distortion)的发动机壳处置部。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体上包括布置成彼此流动连通的风扇和核心。另外，燃气涡轮发动机的核心大体上按串行流顺序包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段以及排气区段。在操作中，空气从风扇提供到压缩机区段的入口，在压缩机区段中，一个或多个轴向压缩机使该空气逐渐压缩，直到该空气到达燃烧区段为止。燃料与压缩空气混合，并且在燃烧区段内被焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被导引到涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，并且然后被导引通过排气区段(例如，被导引到大气)。涡扇燃气涡轮发动机典型地包括将空气经过通道输送(channel)到核心燃气涡轮发动机(诸如，对于压缩机区段的入口)并且经过通道输送到旁通导管的风扇组件。燃气涡轮发动机(诸如，涡扇发动机)大体上包括环绕包括风扇叶片的风扇组件的风扇壳体。压缩机区段典型地包括带有对应的压缩机壳的一个或多个压缩机。如所知的，用于燃气涡轮发动机的轴向压缩机可以包括沿着压缩机的轴线布置的许多级。每个级可以包括转子盘和围绕转子盘的圆周布置的许多压缩机叶片(在本文中也被称为转子叶片)。另外，每个级可以进一步包括设置成与转子叶片相邻并且围绕压缩机壳的圆周布置的许多定子叶片。在使用多级轴向压缩机来操作燃气涡轮发动机的期间，涡轮转子通过涡轮而以高速率转动，以便空气持续地被引入(induce)到压缩机中。空气通过旋转的压缩机叶片而加速，并且向后被吹扫到相邻的多排定子叶片上。每个转子叶片/定子叶片级增大空气的压力。另外，在操作期间，风扇叶片和轴向压缩机第一级可以各自包括入口。经过这些入口的空气可以包括畸变(诸如，压力梯度、速度梯度和/或涡流或角变化)。而且，这样的畸变可能环绕风扇叶片或压缩机叶片的入口周向地变化。此外，这样的畸变可以通过压缩机的每个随后的级传播。另外，畸变可能产生于风扇叶片和/或压缩机级处并且传播到压缩机的随后的级。这样的畸变可能对压缩机或风扇组件的失速点造成影响。压缩机和/或风扇叶片上的失速可能大体上降低发动机的效率。例如，压缩机失速可能降低压缩机压力比并且减少递送到燃烧器的空气流，由此对燃气涡轮的效率造成不利影响。轴向型压缩机中的旋转失速典型地发生于压缩机的期望的峰值性能操作点处。继旋转失速之后，压缩机可能转变成如下的喘振状况或严重失速状况：可能导致效率的损失，并且如果被允许延长，则可能引起燃气涡轮的失效。照此，存在对于位于燃气涡轮发动机的旋转叶片处的用于降低可周向地变化的畸变的改进的发动机壳处置部的需要。
技术实现思路
方面和优点将在下文的描述中部分地阐明，或可以从描述显而易见，或可以通过实践本专利技术而得知。在一个方面，本主题涉及用于燃气涡轮发动机的旋转式构件，旋转式构件限定中心轴线，旋转式构件沿着轴向方向、与轴向方向垂直地延伸的径向方向以及与中心轴线和径向方向两者都垂直的周向方向延伸。旋转式构件包括可操作地联接到沿着中心轴线延伸的旋转轴的多个转子叶片。旋转式构件进一步包括外壳，外壳沿径向方向布置于多个转子叶片的外部，并且在多个转子叶片中的每个的末梢与外壳之间限定环形间隙。而且，外壳包括位于外壳的内表面上的多个特征。(一个或多个)特征中的第一特征限定第一壳厚，并且，(一个或多个)特征中的从第一特征至少部分地周向地或轴向地定位的第二特征限定与第一壳厚不同的第二壳厚。在一个实施例中，第一和第二特征可以各自包括轴向狭槽或周向凹槽。在另外的实施例中，第一壳厚可以大于第二壳厚。在这样的实施例中，第一壳厚可以定位于外壳的内表面上的第一畸变水平高度(level)的部位处，并且，第二壳厚可以定位于比第一畸变水平高度更小的第二畸变水平高度的部位处。在另一实施例中，第一特征可以进一步限定第一特性，并且，第二特征可以进一步限定第二特性。此外，第一特性可以不同于第二特性。在一个这样的实施例中，第一和第二特性可以各自包括对于第一和第二特征中的每个的径向高度、轴向尺寸、周向尺寸、与相邻特征的分离度(separation)和/或内角。在额外的实施例中，第一特征可以是第一轴向部位处的第一周向凹槽。第二特征可以是定位于第一轴向部位的下游的第二轴向部位处的第二周向凹槽。此外，第一和第二特性可以各自包括径向高度、周向长度和/或轴向宽度。在一个这样的实施例中，第一特性的第一径向高度、第一周向长度和/或第一轴向宽度可以大于第二特性的第二径向高度、第二周向长度和/或第二轴向宽度。在另一实施例中，第一特征可以是第一周向部位处的第一轴向狭槽，并且，第二特征可以是第二周向部位处的第二轴向狭槽。此外，第一和第二特性可以各自包括径向高度、周向宽度、取向和/或轴向长度。在一个这样的实施例中，第一壳厚可以大于第二壳厚。而且，第一特性的与相邻特征的第一分离度可以小于第二特性的与相邻特征的第二分离度。在另一实施例中，第一特性的第一径向高度、周向宽度、取向和/或轴向长度可以大于第二特性的第二径向高度、周向宽度、取向和/或轴向长度。在额外的实施例中，特征中的每个可以从转子叶片中的一个或多个径向向外地定位。而且，特征中的每个可以轴向地定位于(一个或多个)转子叶片的前缘与后缘之间。在另一实施例中，特征中的一个或多个可以从转子叶片中的一个或多个至少部分地径向向外地定位。而且，(一个或多个)特征可以至少部分地轴向地定位于(一个或多个)转子叶片的前缘的前部或至少部分地轴向地定位于(一个或多个)转子叶片的后缘的后部。在一个实施例中，旋转式构件可以是燃气涡轮发动机的风扇区段或压缩机。照此，(一个或多个)转子叶片分别可以包括多个风扇叶片或压缩机叶片。在另一方面，本主题涉及另一种用于燃气涡轮发动机的旋转式构件，旋转式构件限定中心轴线，旋转式构件沿着轴向方向、与轴向方向垂直地延伸的径向方向以及与中心轴线和径向方向两者都垂直的周向方向延伸。旋转式构件包括可操作地联接到沿着中心轴线延伸的旋转轴的多个转子叶片。旋转式构件进一步包括沿径向方向布置于多个转子叶片的外部的外壳。外壳在多个转子叶片中的每个的末梢与外壳之间限定环形间隙。而且，外壳包括位于外壳的内表面上的多个特征。特征包括沿着周向方向延伸的一个或多个周向凹槽。(一个或多个)周向凹槽限定第一周向位置处的第一特性和第二周向位置处的第二特性。此外，第一特性不同于第二特性。在一个实施例中，第一和第二特性可以各自包括壳厚、径向高度、轴向宽度、取向、与相邻特征的分离度和/或内角。在一个这样的实施例中，第一特性的第一壳厚、径向高度、轴向宽度或与相邻特征的分离度中的至少一个可以大于第二特性的第二壳厚、径向高度、轴向宽度或与相邻特征的分离度。此外，在这样的实施例中，第一特性可以定位于外壳的内表面上的第一畸变水平高度的部位处，并且，第二特性可以定位于外壳的内表面上的比第一畸变水平高度更小的第二畸变水平高度的部位处。在另外的实施例中，一个周向凹槽可以从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1. 一种用于燃气涡轮发动机的旋转式构件，所述旋转式构件限定中心轴线，所述旋转式构件沿着轴向方向、与所述轴向方向垂直地延伸的径向方向以及与所述中心轴线和所述径向方向两者都垂直的周向方向延伸，所述旋转式构件包括：/n多个转子叶片，其可操作地联接到沿着所述中心轴线延伸的旋转轴；和/n外壳，其沿所述径向方向布置于所述多个转子叶片的外部，所述外壳在所述多个转子叶片中的每个的末梢与所述外壳之间限定环形间隙，/n其中，所述外壳包括位于所述外壳的内表面上的多个特征，其中，所述多个特征中的第一特征限定第一壳厚，并且其中，所述多个特征中的从所述第一特征至少部分地周向地或轴向地定位的第二特征限定与所述第一壳厚不同的第二壳厚。/n

【技术特征摘要】
20190110 US 16/2445591.一种用于燃气涡轮发动机的旋转式构件，所述旋转式构件限定中心轴线，所述旋转式构件沿着轴向方向、与所述轴向方向垂直地延伸的径向方向以及与所述中心轴线和所述径向方向两者都垂直的周向方向延伸，所述旋转式构件包括：
多个转子叶片，其可操作地联接到沿着所述中心轴线延伸的旋转轴；和
外壳，其沿所述径向方向布置于所述多个转子叶片的外部，所述外壳在所述多个转子叶片中的每个的末梢与所述外壳之间限定环形间隙，
其中，所述外壳包括位于所述外壳的内表面上的多个特征，其中，所述多个特征中的第一特征限定第一壳厚，并且其中，所述多个特征中的从所述第一特征至少部分地周向地或轴向地定位的第二特征限定与所述第一壳厚不同的第二壳厚。


2.根据权利要求1所述的旋转式构件，其中，所述第一和第二特征各自包括轴向狭槽或周向凹槽。


3.根据权利要求1所述的旋转式构件，其中，所述第一壳厚大于所述第二壳厚，并且其中，所述第一壳厚定位于所述外壳的所述内表面上的第一畸变水平高度的部位处，并且，所述第二壳厚定位于比所述第一畸变水平高度更小的第二畸变水平高度的部位处。


4.根据权利要求1所述的旋转式构件，其中，所述第一特征进一步限定第一特性，并且其中，所述第二特征进一步...

【专利技术属性】
技术研发人员：J卡波兹，AR瓦迪亚，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US