一种燃气涡轮发动机具有：第一部件和第二部件，其限定环形气体路径的相应的第一气体路径表面和第二气体路径表面，所述第一气体路径表面和所述第二气体路径表面通过所述第一部件中的环形凹部彼此轴向间隔开；衬套环，所述衬套环设置在所述环形凹部内并且在所述衬套环中限定柄杆凹穴；可变导向叶片，其可围绕在第一柄杆和第二柄杆之间延伸的相应的叶片轴线枢转；以及偏置构件，其被容纳在环形凹部内并且轴向地设置在衬套环与第一部件和第二部件中的一者之间，偏置构件在相对于中心轴线的轴向方向上并且朝向第一部件和第二部件中的另一者施加力在衬套环上。另一者施加力在衬套环上。另一者施加力在衬套环上。
【技术实现步骤摘要】
具有衬套环和偏置构件的可变导向叶片组件
[0001]本公开总体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及如可存在于燃气涡轮发动机的压缩机区段中的可变导向叶片组件。
技术介绍
[0002]在燃气涡轮发动机中，空气通过压缩机内的旋转叶片被加压，与燃料混合，并且然后在燃烧器内被点燃，以用于产生热燃烧气体，该热燃烧气体向下游流动通过涡轮，以用于从其提取能量。在发动机的压缩机内，空气被引导通过周向成排的叶片和轮叶，这些叶片和轮叶分级地加压空气。可变导向叶片(VGV)有时用在压缩机中，并且提供可旋转使得它们与进入流限定的攻角可改变的叶片。寻求对这种可变导向叶片组件的改进。
技术实现思路
[0003]在一个方面，提供了一种燃气涡轮发动机，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件限定围绕中心轴线周向延伸的环形气体路径的相应的第一气体路径表面和第二气体路径表面，所述第一气体路径表面和所述第二气体路径表面通过所述第一部件中的环形凹部彼此轴向间隔开；衬套环，所述衬套环设置在所述环形凹部内并且在所述衬套环中限定柄杆凹穴(stem pocket)，所述柄杆凹穴围绕所述中心轴线周向分布；围绕中心轴线周向地分布的可变导向叶片，可变导向叶片具有延伸跨过环形气体路径的翼型件，可变导向叶片具有位于翼型件的第一径向端部和第二径向端部处的第一柄杆和第二柄杆，第一柄杆可旋转地接合在衬套环中的柄杆凹穴内，可变导向叶片可围绕在第一柄杆和第二柄杆之间延伸的相应的叶片轴线枢转；以及偏置构件，其被容纳在环形凹部内并且轴向地设置在衬套环与第一部件和第二部件中的一者之间，偏置构件在相对于中心轴线的轴向方向上并且朝向第一部件和第二部件中的另一者施加力在衬套环上。
[0004]在一些实施例中，偏置构件是密封构件。
[0005]在一些实施例中，密封构件围绕中心轴线周向地延伸。
[0006]在一些实施例中，偏置构件是U形密封件。
[0007]在一些实施例中，偏置构件是W形密封件。
[0008]在一些实施例中，密封构件由弹性体材料制成。
[0009]在一些实施例中，衬套环具有两个本体部分，这两个本体部分经由偏置构件偏置成彼此抵靠接合。
[0010]在一些实施例中，第一气体路径表面和第二气体路径表面设置在环形气体路径的径向内部环形表面上。
[0011]在一些实施例中，第一部件是燃气涡轮发动机的内壳，并且其中第二部件是燃气涡轮发动机的密封壳体的壁。
[0012]在一些实施例中，环形凹部由内壳的第一区段、肩部、衬套环限定，内壳的第一区段具有小于内壳的第二区段的直径，肩部位于第一区段和第二区段之间的相交部处，衬套
环邻接抵靠肩部。
[0013]在一些实施例中，所述偏置构件轴向地位于所述衬套环与所述密封壳体的所述壁的远端之间。
[0014]在一些实施例中，密封壳体的壁与内壳的第一区段轴向重叠。
[0015]在一些实施例中，密封壳体的壁的远端限定围绕中心轴线延伸并且面向偏置构件的面，该面在远离环形气体路径的径向方向上远离衬套环倾斜。
[0016]在一些实施例中，可变导向叶片位于燃气涡轮发动机的压缩机内。
[0017]在一些实施例中，可变导向叶片位于压缩机的入口处。
[0018]在一些实施例中，偏置构件相对于环形气体路径中的流动方向位于衬套环的下游。
[0019]在一些实施例中，衬套环限定第三气体路径表面，第一、第二和第三气体路径表面共同限定环形气体路径的环形表面。
[0020]在另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件限定围绕中心轴线周向延伸的环形气体路径的相应的第一气体路径表面和第二气体路径表面，所述第一气体路径表面和所述第二气体路径表面通过所述第一部件中的环形凹部彼此轴向间隔开；衬套环，所述衬套环设置在所述环形凹部内并且在所述衬套环中限定柄杆凹穴，所述柄杆凹穴围绕所述中心轴线周向分布；围绕中心轴线周向地分布的可变导向叶片，可变导向叶片具有延伸跨过环形气体路径的翼型件，可变导向叶片具有位于翼型件的第一径向端部和第二径向端部处的第一柄杆和第二柄杆，第一柄杆可旋转地接合在衬套环中的柄杆凹穴内，可变导向叶片可围绕在第一柄杆和第二柄杆之间延伸的相应的叶片轴线枢转；以及用于在相对于中心轴线的轴向方向上对衬套环施加力的装置。
[0021]在一些实施例中，所述装置包括容纳在所述环形凹部内的弹性体密封构件，所述弹性体密封构件位于所述衬套环与所述第一部件和所述第二部件中的一者之间。
[0022]在另一方面，提供了一种燃气涡轮发动机，包括：环形气体路径，其围绕中心轴线周向延伸，所述环形气体路径径向地限定在第一气体路径表面与第二气体路径表面之间；限定第一气体路径表面的一部分的两个壁，这两个壁彼此轴向间隔一间距；定子，所述定子具有绕中心轴线周向分布的叶片，所述叶片具有横跨所述环形气体路径延伸的翼型件，所述叶片具有固定到所述翼型件的第一径向端部和第二径向端部的第一柄杆和第二柄杆，所述叶片能够绕相应的叶片轴线枢转，所述叶片轴线在所述第一柄杆和所述第二柄杆之间延伸，衬套环由所述两个壁中的一者或两者径向地支撑在所述两个壁之间的间距内，所述衬套环限定容纳所述叶片的所述第一柄杆的凹穴，所述衬套环可旋转地支撑所述叶片的所述第一柄杆；以及偏置构件，所述偏置构件被容纳在所述衬套环与所述两个壁中的一者之间的间隙内，所述偏置构件在所述衬套环与所述两个壁中的所述一者之间被轴向压缩。
[0023]在又一方面，提供了一种组装燃气涡轮发动机的区段的方法，包括：获得限定燃气涡轮发动机的环形气体路径的气体路径表面的两个壁、衬套环、偏置构件和燃气涡轮发动机的所述区段的定子的叶片，所述两个壁围绕中心轴线周向地延伸；将所述衬套环安装在所述两个壁中的第一壁上；将所述偏置构件安装在所述第一壁上；将所述叶片的柄杆接合到由所述衬套环限定的凹穴中，以允许所述叶片围绕相应的叶片轴线旋转；以及围绕第一
壁的一部分安装两个壁中的第二壁，并且使两个壁朝向彼此轴向移动，直到偏置构件被压缩在衬套环与两个壁中的一者之间。
附图说明
[0024]现在参考附图，在附图中：图1是燃气涡轮发动机的示意性截面图；图2是图1的一部分的放大图；图3是根据一个实施例的可变导向叶片(VGV)组件的三维剖视图，该可变导向叶片组件是图的1发动机的一部分；图4是图3的一部分的放大平面图；图5是图3的VGV组件的衬套环的三维视图；以及图6是根据另一实施例的VGV组件的三维剖视图。
具体实施方式
[0025]以下公开总体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及包括一个或多个支柱和可变定向导向叶片的组件，如可在燃气涡轮发动机的压缩机区段中存在的。在一些实施例中，本文公开的组件和方法可促进燃气涡轮发动机的更好性能，诸如通过改善在一些操作条件下压缩机区段中的流动条件，改善压缩机的可操作范围，减少能量损失和转子上的空气动力负载。
[0026]图1示出了一种优选地提本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气涡轮发动机，包括：第一部件和第二部件，所述第一部件和所述第二部件限定围绕中心轴线周向延伸的环形气体路径的相应的第一气体路径表面和第二气体路径表面，所述第一气体路径表面和所述第二气体路径表面通过所述第一部件中的环形凹部彼此轴向间隔开；衬套环，所述衬套环设置在所述环形凹部内并且在所述衬套环中限定柄杆凹穴，所述柄杆凹穴围绕所述中心轴线周向分布；围绕所述中心轴线周向地分布的可变导向叶片，所述可变导向叶片具有延伸跨过所述环形气体路径的翼型件，所述可变导向叶片具有位于所述翼型件的第一径向端部和第二径向端部处的第一柄杆和第二柄杆，所述第一柄杆能够旋转地接合在所述衬套环中的柄杆凹穴内，所述可变导向叶片能够围绕在所述第一柄杆和所述第二柄杆之间延伸的相应的叶片轴线枢转；以及偏置构件，所述偏置构件被容纳在所述环形凹部内并且轴向地设置在所述衬套环与所述第一部件和所述第二部件中的一者之间，所述偏置构件在相对于所述中心轴线的轴向方向上并且朝向所述第一部件和所述第二部件中的另一者对所述衬套环施加力。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述偏置构件是密封构件。3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其中所述密封构件围绕所述中心轴线周向地延伸。4.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其中所述偏置构件是U形密封件。5.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其中所述偏置构件是W形密封件。6.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其中所述密封构件由弹性体材料制成。7.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述衬套环具有经由所述偏置构件偏置成抵靠彼此接合的两个本体部分。8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述第一气体路径表面和第二气体路径表面设置在所述环形气体路径的径向内部环形表面上。9.根据权利要求8所述的燃气涡轮发动机，其中所述第一部件是所述燃气涡轮发动机的内壳，并且其中所述第二部件是所述燃气涡轮发动机的密封壳体的壁。10.根据权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其中所述环形凹部由所述内壳的第一区段、肩部、邻接抵靠所述肩部的所述衬套环限定，所述内壳的第一区段具有比所述内壳的第二区段的直径小的直径，所述肩部位于所述第一区段和所述第二区段之间的相交部处。11.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，其中所述偏置构件轴向地定位在所述衬套环与所述密封壳体的所述壁的远端之间。12.根据权利要求10所述的燃气涡轮发动机，其中所述密封壳体的所述壁与所述内壳的所述第一区段轴向地重叠。13.根据权利要求11所述的燃气涡轮发动机，其中所述密封壳体的所述壁的所述远端限定围绕所述中心轴线延伸并且面向所述偏置构件的面，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：普拉特惠特尼加拿大公司，
类型：发明
国别省市：
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