用于涡轮的喷嘴、配备有所述喷嘴的涡轮机涡轮以及配备有所述涡轮的涡轮机制造技术

技术编号:29940956 阅读:30 留言:0更新日期:2021-09-08 08:18
本发明专利技术涉及一种涡轮喷嘴,该涡轮喷嘴包括多个有角度的喷嘴区段(6),每个有角度的区段(6)包括两个内部平台区段和外部平台区段,这两个内部平台区段和外部平台区段通过多个径向叶片(63)连接在一起,每个内部平台区段(62)刚性地附接到径向内部足部(621),该喷嘴包括环形套环(5),多个有角度的喷嘴区段首尾相连地周向地紧固在环形套环上,该套环(5)包括圆柱形环部(50),圆柱形环部的径向内表面(51)包括耐磨材料(53)。该喷嘴的特征在于,每个内部平台区段的径向内部足部(621)包括径向凸片(622),且环形环部(50)包括多个L形板(55),每个板界定用于接纳凸片(622)的槽(553),以通过将套环联接在每个有角度的喷嘴区段上来确保紧固。紧固。紧固。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮的喷嘴、配备有所述喷嘴的涡轮机涡轮以及配备有所述涡轮的涡轮机


[0001]本专利技术涉及一种用于低压涡轮或高压涡轮的喷嘴、包括喷嘴的低压涡轮或高压涡轮以及包括上述涡轮的涡轮机,例如飞行器涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机。

技术介绍

[0002]一些涡轮机包括低压涡轮和高压涡轮,低压涡轮和高压涡轮恢复由燃料燃烧而释放的一些能量,以分别驱动低压压缩机和高压压缩机,低压压缩机和高压压缩机位于涡轮机的空气入口区域中。
[0003]所附的图1示出了多阶10低压涡轮1,相对于在涡轮中空气的流动方向从上游到下游(箭头V:即在图1中从左到右),每个级10相继地包括喷嘴2和转子轮3。所有转子固定在轴上,图中未示出轴且同时轴被旋转地驱动。
[0004]低压涡轮1具有纵向轴线X

X'。
[0005]每个喷嘴2是分区的,即由多个有角度的喷嘴区段20形成,这些有角度的喷嘴区段首尾相连地周向地布置并装配在一起。
[0006]每个有角度的喷嘴区段20包括位于一部分圆弧中的两个平台,这两个平台同轴地布置,一个平台在另一个平台内部,并通过径向的或基本上径向的叶片201连接在一起。在涡轮1中,这些平台在它们之间界定用于气体流动的环形管道。
[0007]外部平台202包括用于钩到涡轮1的外部壳体100上的装置。内部平台203通过径向足部204朝向涡轮的内部延伸,径向足部204在基板205中终止。
[0008]该基板205在其径向内部面上承载由耐磨材料206制成的元件。该耐磨材料呈蜂窝状结构的形式。由耐磨材料206制成的元件与由相邻转子3承载的环形密封唇30配合,以形成“迷宫式密封”类型的密封接头。事实上,当在运行中时和在热量的作用下,由于密封唇30和内部平台203膨胀并更紧密地一起移动,因此密封唇30以沟槽形式嵌入到耐磨材料206中。在沟槽和密封唇之间有微小的间隙,由此构成这种迷宫式密封。这种间隙引起在涡轮中流动的热空气导管的流动性能。
[0009]蜂窝状结构206被钎焊到每个有角度的喷嘴区段20的基板205上,然后通过机加工来更新。目前,这种材料通过电腐蚀来加工(被称为“电火花加工”,缩写成EDM),电腐蚀加工是一种昂贵的技术,需要特定的且昂贵的控制。
[0010]此外,如果由耐磨材料制成的元件大量磨损,则需要在维护操作期间更换新的元件。因此,需要拆卸每个有角度的喷嘴区段,来加工磨损的耐磨元件以将磨损的耐磨元件移除,并将新的耐磨元件钎焊到所述有角度的喷嘴区段的内部基板上。因此,这种更换操作时间长且成本高。
[0011]此外,每个区段20的内部平台203、足部204和基板205具有密封槽207,密封槽207终止于区段20的每一个端部面上,区段20的端部面旨在与喷嘴20的相邻区段的端部面连接。区段间密封片(图中未示出)接合在每个密封槽207中,以便与在喷嘴20的两个相邻区段
之间的空间重叠,并阻止或限制区段间的空气泄漏。
[0012]密封槽207的实施和制造以及区段间密封片的安装成本非常高且非常耗时。槽207的尺寸也难以确定,且存在如下的很大风险:密封片从密封槽207脱离,并丢失在空气导管中,结果空气泄漏且可能影响涡轮的其他部件。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提出一种解决现有技术的上述缺点的涡轮机喷嘴。
[0014]更确切地,本专利技术的目的是提供一种涡轮机喷嘴,该涡轮机喷嘴的制造和装配简单且成本较低,同时减少在导管中的空气泄漏。
[0015]另一个目的是简化喷嘴的维护。
[0016]为此,本专利技术涉及一种用于涡轮的喷嘴,该喷嘴包括多个有角度的喷嘴区段,每个有角度的区段包括分别用于内部平台和外部平台的两个区段,两个区段呈同轴的圆弧的形式、通过多个径向的或基本上径向的叶片连接在一起,内部平台的每个区段附接到径向内部足部,该喷嘴包括环形套环,所述多个有角度的喷嘴区段首尾相连地周向地固定在环形套环上,该套环包括圆柱形环部,圆柱形环部的径向内表面承载耐磨材料。
[0017]根据本专利技术,内部平台的每个区段的径向内部足部包括凸片,凸片从所述足部朝向内部径向地延伸,且凸片在所述足部的一部分长度上周向地延伸,所述圆柱形环部的径向外表面承载外部径向翼部,外部径向翼部安装有多个L形腿部,L形腿部的臂中的一个臂被称为“紧固”臂,该紧固臂附接到外部径向翼部并垂直于环部的半径且平行于所述环部的纵向轴线X1

X'1延伸,L形腿部的臂中的另一个臂被称为“保持”臂,该保持臂与该外部径向翼部相对地延伸并以与外部径向翼部的距离最小地延伸,以与外部径向翼部形成槽,槽用于接纳每个有角度的喷嘴区段的所述凸片,且该槽在其纵向端部中的一个纵向端部处开口,使得所述凸片能够接合,以通过将所述套环联接在每个有角度的喷嘴区段上来确保紧固。
[0018]由于本专利技术的这些特征,现在不需要在平台的区段的内部端部处设置密封槽,或者在平台的区段的内部端部中设置密封凸片,因为360
°
延伸的环形套环确保了这种密封。这减少了在该区域中的管道中的流动损失。
[0019]最后,这还降低了有角度的喷嘴区段的制造成本,有角度的喷嘴区段的安装和维护成本。
[0020]根据单独采用的或者组合采用的本专利技术的其他有利的且非限制性的特征:
[0021]‑
径向内部足部的所述凸片在所述足部的长度的三分之一上周向地延伸;
[0022]‑
所述凸片在内部平台的每个区段的径向内部足部的中心处周向地延伸;
[0023]‑
保持臂的端部安装有凸耳,凸耳沿着外部径向翼部的方向突出,以在凸片接合在用于接纳凸片的槽中时周向地保持所述凸片;
[0024]‑
保持臂和外部径向翼部通过销钉、铆钉和/或焊接来连接;
[0025]‑
喷嘴包括至少一个密封板,至少一个密封板由至少一个横截面为L形或基本上L形的部段制成,至少一个密封板固定到有角度的喷嘴区段的径向内部足部,以至少与两个相邻的有角度的喷嘴区段之间的交叉部相对地延伸;
[0026]‑
喷嘴包括至少一个热屏蔽板,至少一个热屏蔽板由至少一个横截面为L形或基本
上L形的部段制成,至少一个热屏蔽板固定到套环的圆柱形环部。
[0027]本专利技术还涉及一种涡轮机的涡轮和包括上述涡轮的涡轮机,涡轮包括上述喷嘴,涡轮机例如飞行器涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机。
附图说明
[0028]本专利技术的其它特征和优点将通过参照附图给出的以下描述来呈现,附图通过非限制性说明的方式示出了可能的不同实施例。
[0029]其中:
[0030][图1]为现有技术的低压涡轮的纵向截面视图,
[0031][图2]为根据本专利技术的喷嘴的套环的透视图,
[0032][图3]为图2的详细视图,
[0033][图4]为图3的详细视图,
[0034][图5]为根据本专利技术的有角度的喷嘴区段的透视图,<本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于涡轮的喷嘴(4),所述喷嘴包括多个有角度的喷嘴区段(6),每个有角度的区段(6)包括分别用于内部平台(62)和外部平台(61)的两个区段,所述两个区段呈同轴的圆弧的形式、通过多个径向的或基本上径向的叶片(63)连接在一起,内部平台(62)的每个区段附接到径向内部足部(621),该喷嘴(4)包括环形套环(5),所述多个有角度的喷嘴区段(6)首尾相连地周向地固定在所述环形套环上,该套环(5)包括圆柱形环部(50),所述圆柱形环部的径向内表面(51)承载耐磨材料(53),其特征在于,所述内部平台(62)的每个区段的所述径向内部足部(621)包括凸片(622),所述凸片从所述足部(621)朝向内部径向地延伸,且所述凸片在所述足部的一部分长度上周向地延伸,所述圆柱形环部(50)的径向外表面(52)承载外部径向翼部(54),所述外部径向翼部安装有多个L形腿部(55),所述L形腿部的臂中的一个臂(551)被称为“紧固”臂,所述紧固臂附接到所述外部径向翼部(54)并垂直于所述环部(50)的半径且平行于所述环部(50)的纵向轴线X1

X'1延伸,所述L形腿部的臂中的另一个臂(552)被称为“保持”臂,所述保持臂与该外部径向翼部(54)相对地延伸并以与所述外部径向翼部的距离最小地延伸,以与所述外部径向翼部形成槽(553),所述槽(553)用于接纳每个有角度的喷嘴区段(6)的所述凸片(622),且该槽(553)在其纵向端部中的一个纵向端部处开口,使得所述凸片(622)能够接合,以通过将所述套环(5)联接在每个有角度的喷嘴区段(6)上来确保紧固。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员:科拉莉
申请(专利权)人:赛峰飞机发动机公司
类型:发明
国别省市:

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