燃气涡轮发动机的中间框架区段和调节径向转子间隙的相应方法技术

提出了一种具有径向间隙可调节性的燃气涡轮发动机的中间框架区段，以及一种用于调节燃气涡轮发动机的中间框架区段中的到转子的径向间隙的方法。中间框架区段包括布置在压缩机出口扩散器处的径向间隙调节组件。径向间隙调节组件被构造成调节到转子的径向间隙，使得转子相对于中间框架区段的部件(诸如，压缩机出口扩散器和轴盖)同心。径向间隙调节组件在中间框架区段中在多个位置处提供径向间隙可调节性，诸如在压缩机出口扩散器的前端和后端处。径向间隙调节组件提高了燃气涡轮的效率，并降低了燃气涡轮发动机的维护和操作成本。还提供了一种调节燃气涡轮发动机的中间框架区段中的到转子的径向间隙的方法。段中的到转子的径向间隙的方法。段中的到转子的径向间隙的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】燃气涡轮发动机的中间框架区段和调节径向转子间隙的相应方法


[0001]本专利技术总体上涉及一种具有径向间隙可调节性的燃气涡轮发动机的中间框架区段，以及一种用于调节燃气涡轮发动机的中间框架区段中的到转子的径向间隙的方法。

技术介绍

[0002]工业燃气涡轮发动机通常包括压缩机区段、涡轮区段和设置在它们之间的中间框架区段。中间框架区段通常包括压缩机出口扩散器和燃烧组件。压缩机出口扩散器将压缩空气从压缩机区段扩散到气室中，压缩空气通过气室流到燃烧组件，燃烧组件将压缩空气与燃料混合并且点燃混合物，并且并将点燃的混合物输送到涡轮区段以用于机械动力。燃气涡轮发动机还包括转子轴，其中转子安装在转子轴上，转子轴连接压缩机区段、中间框架区段和涡轮区段。中间框架区段还包括布置在压缩机出口扩散器和包围转子轴的轴盖上的多个密封件。转子到压缩机出口扩散器和轴盖之间以及到布置在其上的密封件之间的径向间隙非常小，并且对于燃气涡轮发动机的适当操作是关键的。
[0003]通常，通过在组装和维护期间对中间框架部件进行加垫片和机加工，将转子到压缩机出口扩散器与轴盖之间的径向间隙设定为最佳可能的水平。在燃气涡轮发动机的操作期间，转子到压缩机出口扩散器和轴盖的径向间隙可由于各种原因而偏心地移位，所述原因诸如离心负载和热负载，其可导致布置在其上的密封件的过早磨损、不均匀的空气流、以及降低燃气涡轮发动机的效率。需要提供一种燃气涡轮发动机，其具有调节中间框架区段中的转子的径向间隙的能力，以维持转子与压缩机出口扩散器和轴盖以及布置在其上的密封件同心。
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技术实现思路

[0004]简要地描述，本专利技术的方面涉及燃气涡轮发动机的中间框架区段和用于调节到燃气涡轮发动机的中间框架区段中的转子的径向间隙的方法。
[0005]根据一方面，提出了一种燃气涡轮发动机的中间框架区段。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括外壳。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括由外壳包围的压缩机出口扩散器。压缩机出口扩散器包括与外壳接口连接的压缩机出口扩散器凸缘。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括由压缩机出口扩散器包围的轴盖。轴盖包括与压缩机出口扩散器接口连接的轴盖凸缘。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括由轴盖包围的转子。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括布置在压缩机出口扩散器处的径向间隙调节组件。径向间隙调节组件构造成调节到中间框架区段中的转子的径向间隙。
[0006]根据一方面，提出了一种用于调节到燃气涡轮发动机的中间框架区段中的转子的径向间隙的方法。燃气涡轮发动机的中间框架区段包括外壳、由外壳包围的压缩机出口扩散器、由压缩机出口扩散器包围的轴盖、以及由轴盖包围的转子。压缩机出口扩散器包括与外壳接口连接的压缩机出口扩散器凸缘。轴盖包括与压缩机出口扩散器接口连接的轴盖凸
缘。该方法包括在压缩机出口扩散器处布置径向间隙调节组件。该方法包括通过径向间隙调节组件调节到转子的径向间隙。
[0007]如上文和下文中描述的本申请的各个方面和实施例不仅可以在明确描述的组合中使用，而且可以在其他组合中使用。技术人员在阅读和理解本说明书时将想到修改。
附图说明
[0008]参照附图更详细地解释本申请的示例性实施例。在附图中。
[0009]图1是根据本专利技术的一个实施例的燃气涡轮发动机的一部分的示意性纵向截面图；图2是根据本专利技术的一个实施例的径向间隙调节组件的示意性组装图；图3是图2中所示的径向间隙调节组件的示意性透视放大分解图；图4和图5是示出了使用图2中所示的径向间隙调节组件来调节到中间框架区段中的转子的径向间隙的过程的示意图；图6是根据本专利技术另一实施例的径向间隙调节组件的示意性组装图；图7是图6中所示的径向间隙调节组件的示意性透视放大分解图；图8和图9是示出了使用图6中所示的径向间隙调节组件来调节到中间框架区段中的转子的径向间隙的过程的示意图；图10是根据本专利技术的又一实施例的燃气涡轮发动机的一部分的示意性纵向截面图；以及图11是图10中所示的径向间隙调节组件的示意性透视放大分解图。
[0010]为了便于理解，在可能的情况下，已经使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。
具体实施方式
[0011]下面将参照附图对与本专利技术的各方面相关的详细描述进行描述。
[0012]图1示出了根据本专利技术的实施例的燃气涡轮发动机100的一部分的示意性纵向截面图。如图1中所示，燃气涡轮发动机100包括压缩机区段110、涡轮区段130和位于它们之间的中间框架区段120。转子140纵向地连接压缩机区段110、中间框架区段120和涡轮区段130，并且由此被周向地包围。转子140可以由轴盖150包围。压缩机区段110包括多级压缩机叶片和导叶。图1仅示出了末级压缩机叶片112和导叶114。涡轮区段130包括多级涡轮叶片和导叶。图1仅示出了第一级涡轮叶片132和导叶134。
[0013]中间框架区段120通常包括包围燃烧组件124和压缩机出口扩散器200的外壳122。压缩机出口扩散器200位于末级压缩机导叶114的下游。压缩机出口扩散器200将压缩空气从压缩机区段110扩散到燃烧组件124，在燃烧组件中扩散的压缩空气与燃料混合且点燃，且传递到涡轮区段130以提供机械功率。
[0014]压缩机出口扩散器200通常包括内部压缩机出口扩散器210和外部压缩机出口扩散器220。通过将支柱230螺栓连接到外部压缩机出口扩散器220而将内部压缩机出口扩散器210连接到外部压缩机出口扩散器220。压缩机出口扩散器200的前端可包括压缩机出口扩散器凸缘240。压缩机出口扩散器凸缘240可布置在外部压缩机出口扩散器220处且与外
壳122接口连接。压缩机出口扩散器200包围轴盖150。轴盖150可以包括轴盖凸缘152。轴盖凸缘152在内部压缩机出口扩散器210的后端处与压缩机出口扩散器200接口连接。
[0015]如图1中所示，中间框架120可以具有至少密封件160。密封件160可布置于中间框架区段120的部件处，诸如在压缩机出口扩散器200上或在轴盖150上或在压缩机出口扩散器200和轴盖150两者上。密封件160可以是行业中已知的任何类型的密封件，诸如迷宫式密封件、蜂窝密封件等。在转子140到压缩机出口扩散器200和轴盖150以及布置在其上的密封件160之间存在径向间隙142。到转子140的径向间隙142对于燃气涡轮发动机100的适当操作是关键的。到转子140的径向间隙142需要同心地设定，以用于燃气涡轮发动机100的适当操作。通常，到转子140的径向间隙142非常小。在燃气涡轮发动机100的操作期间，到转子140的径向间隙142可移位且变得偏心。到转子140的偏心径向间隙142可降低燃气涡轮发动机100的性能，并且导致密封件160的过早磨损、不均匀的空气流、增加的冷却泄漏、部件的失效等。
[0016]根据图1中所示的示例性实施例，燃气涡轮发动机100的中间框架区段120包括径向间隙调节组件300。径向间隙调节组件300提供了中间框架区段120相对于转子140的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种燃气涡轮发动机的中间框架区段，包括：外壳；压缩机出口扩散器，其由所述外壳包围，其中所述压缩机出口扩散器包括与所述外壳接口连接的压缩机出口扩散器凸缘；轴盖，其由所述压缩机出口扩散器包围，其中所述轴盖包括与所述压缩机出口扩散器接口连接的轴盖凸缘；由所述轴盖包围的转子；以及径向间隙调节组件，其布置在所述压缩机出口扩散器处，其中所述径向间隙调节组件被构造成调节到所述中间框架区段中的所述转子的径向间隙。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述径向间隙调节组件布置在所述压缩机出口扩散器凸缘处。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述径向间隙调节组件包括平行键组件，所述平行键组件包括键和一对垫片。4.根据权利要求3所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述外壳包括在与所述压缩机出口扩散器凸缘接口连接的区域处的切口，且其中所述键组装在所述切口中且紧固到所述压缩机出口扩散器凸缘。5.根据权利要求4所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，每个垫片包括垫片板和垫片突片，所述垫片突片布置在所述垫片板的一端处从而形成L形，其中所述垫片板组装在所述切口中的所述键的两个周向侧上，并且所述垫片突片紧固到所述外壳。6.根据权利要求5所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述垫片板的厚度被构造成被调节以使所述压缩机出口扩散器相对于所述转子朝一方向移位，以用于调节到所述转子的所述径向间隙。7.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述径向间隙调节组件包括扭矩销调节组件，所述扭矩销调节组件包括销体和布置在所述销体的端面处的销块。8.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述外壳在与所述压缩机出口扩散器凸缘接口连接的区域处包括切口，其中所述压缩机出口扩散器凸缘包括凹槽，其中所述销体插入所述切口中，且其中所述销块配合在所述凹槽中。9.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述销块在所述销体的所述端面处的位置被构造成被调节以使所述压缩机出口扩散器相对于所述转子朝一方向移位，以用于调节到所述转子的所述径向间隙。10.根据权利要求7所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述扭矩销调节组件在轴向方向上布置在所述压缩机出口扩散器凸缘处。11.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述径向间隙调节组件布置在所述压缩机出口扩散器处，在与所述轴盖凸缘接口连接的区域处。12.根据权利要求11所述的燃气涡轮发动机的中间框架区段，其中，所述径向间隙调节组件包括扭矩销调节组件，所述扭矩销调节组件包括销体和布置在所述销体的端面处的销块。
13.根据权利要求12所述的燃气涡轮发动机的中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：G，
申请(专利权)人：西门子能源全球两合公司，
类型：发明
国别省市：