具有开口致动的涡轮发动机压缩机可变几何系统技术方案

本文公开了具有开口致动的示例可变几何系统。在一个示例中，提供了一种压缩机，其包括压缩机级和致动系统。压缩机级包括沿压缩机级的圆周布置的多个可变定子轮叶。致动系统根据第一计划致动压缩机级的第一可变定子轮叶，并根据第二计划致动压缩机级的第二可变定子轮叶。叶。叶。

【技术实现步骤摘要】
具有开口致动的涡轮发动机压缩机可变几何系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利要求2021年5月7日提交的波兰专利申请号P.437817的优先权。波兰申请序列号P.437817在此通过引用其整体并入本文。在此要求波兰专利申请序列号P.437817的优先权。


[0003]本公开大体上涉及可变几何系统，并且更具体地，涉及具有开口致动(split actuation)的涡轮发动机压缩机可变几何系统。

技术介绍

[0004]某些轴流式涡轮机，例如燃气涡轮发动机，包括将空气流输送到压缩机中的入口。然后压缩机将空气引导通过压缩机的一系列压缩机级朝向燃烧器。前压缩机定子级可包括可变定子轮叶，可变定子轮叶被致动以控制在压缩机内部流动的空气的流动路径几何形状和压力。

技术实现思路

[0005]公开了用于具有开口致动的可变几何系统的示例方法、设备和制品。
[0006]某些示例提供包括压缩机级和致动系统的示例压缩机。压缩机级包括沿压缩机级的圆周布置的多个可变定子轮叶。致动系统根据第一计划致动压缩机级的第一可变定子轮叶，并根据第二计划致动压缩机级的第二可变定子轮叶。
[0007]某些示例提供了示例轴流式涡轮机，其包括压缩机、弯曲入口和致动系统。压缩机包括沿压缩机的圆周布置的一排可变定子轮叶。弯曲入口将空气流引导到压缩机中。致动系统根据第一计划致动该一排可变定子轮叶中的第一可变定子轮叶，并根据第二计划致动该一排可变定子轮叶中的第二可变定子轮叶。
[0008]某些示例提供了示例设备，该示例设备包括第一致动器和第一联动结构组件，第一联动结构组件将第一致动器与压缩机级中的第一可变定子轮叶联接。该示例设备还包括第二致动器和第二联动结构组件，第二联动结构组件将第二致动器与压缩机级中的第二可变定子轮叶联接。
附图说明
[0009]图1示出了示例轴流式涡轮机的局部立体图，该示例轴流式涡轮机接收通过示例入口畸变的空气流。
[0010]图2示出了示例轴流式涡轮机的局部立体图，该示例轴流式涡轮机具有不同示例入口，该示例入口具有与图1的示例入口的实施方式不同的实施方式。
[0011]图3A示出了示例轴流式涡轮机，该示例轴流式涡轮机包括示例致动环，用于控制示例轴流式涡轮机的示例压缩机内的可变定子轮叶的入射角。
[0012]图3B是图3A的示例轴流式涡轮机300的局部横截面视图图示。
[0013]图4示出了示例轴流式涡轮机，该示例轴流式涡轮机包括示例低压压缩机和示例高压压缩机。
[0014]图5示出了用于致动可变定子轮叶的示例致动系统的局部立体图。
[0015]图6A示出了示例轴流式涡轮机，该示例轴流式涡轮机包括用于控制示例轴流式涡轮机的示例压缩机内部的可变定子轮叶的示例开口致动环。
[0016]图6B示出了图6A的示例压缩机的示例压缩机级的局部横截面视图。
[0017]图6C示出了图6A的示例轴流式涡轮机的放大的局部侧视图。
[0018]图7A示出了第一示例致动系统的局部侧视图，该第一示例致动系统包括至少两个示例开口致动环，用于根据第一计划致动一排可变定子轮叶中的第一组轮叶并根据第二计划致动同一排可变定子轮叶中的第二组轮叶。
[0019]图7B示出了包括图7A的第一示例致动系统的示例涡轮机的局部横截面视图。
[0020]图8A示出了第二示例致动系统的局部侧视图，该第二示例致动系统包括根据本公开中的教导构造的至少两个示例开口致动环。
[0021]图8B示出了包括图8A的第二示例致动系统的示例涡轮机的局部横截面视图。
[0022]图9A示出了第三示例致动系统的局部侧视图，该第三示例致动系统包括根据本公开中的教导构造的至少两个示例开口致动环。
[0023]图9B示出了包括图9A的第二示例致动系统的示例涡轮机的局部横截面视图。
[0024]图10是根据本公开中的教导的与两个不同的计划相关联的示例可变几何系统中的轮叶角度和转子速度之间的关系的图形图示。
[0025]图11是可以与图6A
‑
6C的示例轴流式涡轮机一起使用的示例致动系统的框图。
[0026]通常，在整个附图和随附的书面描述中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。如本文所用，连接参考(例如，附接、联接、连接和接合)可以包括由连接参考指代的元件之间的中间构件和/或那些元件之间的相对运动，除非另有说明。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接和/或彼此处于固定关系。如本文所用，陈述任何部分与另一部分“接触”被限定为意味着在这两个部分之间没有中间部分。
[0027]除非另有明确说明，否则本文使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的描述语，而不暗示或以其他方式指示优先级、物理顺序、列表中的布置和/或以任何方式排序的任何含义，但仅用作标签和/或任意名称以区分元件以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述语“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用不同的描述语(例如“第二”或“第三”)来指代相同的元件。在这样的情况下，应当理解，这样的描述语仅用于清楚地识别可能例如以其他方式共享相同名称的那些元件。如本文所用，“近似”和“大约”是指由于制造和/或组装公差和/或其他现实世界的缺陷而可能不准确的尺寸。如本文所用，“实质性收缩”是指至少部分地围绕结构的周边以收紧结构的周边或减少结构之间的位移的压缩力。如本文所用，“无螺纹”是指在其表面上不包括螺纹的结构。
具体实施方式
[0028]本文公开了一种可变定子轮叶致动系统。通常，可变定子轮叶可用于控制在涡轮机的压缩机内流动的空气的流动参数，涡轮机例如但不限于飞行器发动机、涡轮喷气发动
机、涡轮风扇发动机、船用燃气涡轮、油气管道压缩机、工业燃气涡轮等。在一些示例中，可变定子轮叶通过控制压缩机内空气流动的角度来提高涡轮机的效率，并确保空气的稳定流动，从而避免喘振和失速状况。
[0029]传统上，可变定子轮叶系统基于流入压缩机的空气的速度和压力根据相同的计划来致动每个压缩机级中的所有轮叶(例如，沿压缩机的圆周布置的轮叶排)。例如，在示例涡轮发动机中，特定压缩机级中的所有可变定子轮叶可以根据相同的计划一起移动到给定的角位置。
[0030]然而，在一些示例中，将空气流输送到压缩机中的入口使进入的空气流畸变。例如，入口可能具有弯曲的侧面，这导致空气流沿着入口的横截面具有不均匀的速度和/或压力。
[0031]因此，本文公开的示例使得能够根据第一计划致动压缩机级的一排可变定子轮叶中的至少第一可变定子轮叶并根据第二计划致动同一排可变定子轮叶中的至少第二可变定子轮叶。以这种方式，例如，沿压缩机的圆周的不同位置处的可变定子轮叶可以被致动到不同的轮叶角度，以解决空气流的不均匀性。
[0032]图1示出了示例轴流式涡轮机100的局部立体图，该示例轴流式涡轮机100通过示例入口102引导空气流。在图1的图示示例中，轴流式涡轮机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压缩机，其特征在于，包括：压缩机级，所述压缩机级包括沿所述压缩机级的圆周布置的多个可变定子轮叶；和致动系统，所述致动系统根据第一计划致动所述压缩机级的第一可变定子轮叶，并根据第二计划致动所述压缩机级的第二可变定子轮叶。2.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，其中所述致动系统包括：第一致动器，所述第一致动器基于第一控制信号根据所述第一计划致动所述第一可变定子轮叶；和第二致动器，所述第二致动器基于第二控制信号根据所述第二计划致动所述第二可变定子轮叶。3.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，其中所述致动系统包括：致动器，所述致动器联接到所述第一可变定子轮叶和所述第二可变定子轮叶，所述致动器根据所述第一计划致动所述第一可变定子轮叶，并且所述致动器根据所述第二计划致动所述第二可变定子轮叶；和联动组件，所述联动组件将所述致动器联接到所述第一可变定子轮叶和所述第二可变定子轮叶。4.根据权利要求3所述的压缩机，其特征在于，其中所述联动组件包括：第一致动环，所述第一致动环围绕所述压缩机级的至少一部分延伸；第一杆，所述第一杆从所述第一致动环朝向所述第一可变定子轮叶延伸；第二致动环，所述第二致动环围绕所述压缩机级的至少一部分延伸；第二杆，所述第二杆从所述第二致动环朝向所述第二可变定子轮叶延伸；和连杆，所述连杆联接所述第一致动环与所述第二致动环。5.根据权利要求1所述的压缩机，其特征在于，进一步包括：壳体，其中所述多个可变定子轮叶设置在所述壳体内部并且朝向所述压缩机的中心轴线延伸，并且其中所述致动系统致动所述第一可变定子轮叶包括所述致动系统使所述第一可变...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾库布，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：