使用刷式密封件密封的渦輪機(jī)軸流壓氣的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軸流渦輪機(jī)的壓氣機(jī)，包括：定子，具有徑向延伸的環(huán)形排的定子葉片(32)，布置在定子葉片(32)的內(nèi)端部處的內(nèi)部金屬箍(36)，布置在包括基本上軸向延伸的旋轉(zhuǎn)輪廓的內(nèi)部金屬箍(36)的下游刷式密封件(40)。刷式密封件包括大體軸向延伸的刷毛。壓氣機(jī)還包括轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子具有環(huán)形密封表面(42)，環(huán)形密封表面(42)大體上為圓柱形或截頭圓錐形，布置在定子葉片(32)的下游側(cè)上，并且與刷式密封件(40)配合以在內(nèi)部金屬箍(36)和轉(zhuǎn)子之間提供密封。所述環(huán)形表面(42)環(huán)繞刷式密封件(40)，使得刷式密封件(40)的下游壓力趨于將所述密封件從環(huán)形表面(42)推動遠(yuǎn)離。所述刷式密封件在與環(huán)形表面的接觸中磨損較少。
【專利說明】使用刷式密封件密封的渦輪機(jī)軸流壓氣機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在軸流渦輪機(jī)的壓氣機(jī)中的可旋轉(zhuǎn)密封的領(lǐng)域。更特別地，本發(fā)明涉及軸流渦輪機(jī)的刷式密封件。更具體地，本發(fā)明涉及軸流渦輪機(jī)壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子和內(nèi)金屬箍之間的刷式密封件。本發(fā)明還涉及一種軸流渦輪機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]為了提高渦輪發(fā)動機(jī)的效率，需要減小工作流體的泄漏和再循環(huán)。為了該目的，需要在轉(zhuǎn)子和定子之間給渦輪發(fā)動機(jī)配備環(huán)形密封件。渦輪機(jī)可包括若干壓氣機(jī)，包括低壓壓氣機(jī)。為了確保在這樣的壓氣機(jī)中的密封，可以設(shè)想使用環(huán)形刷式密封件。
[0003]這種類型的密封件可幫助在整流器的內(nèi)部金屬箍和壓氣機(jī)的轉(zhuǎn)子之間提供密封。該刷式密封件包括可軸向取向的多個(gè)刷毛。刷毛的柔韌性是有利的，因?yàn)槠湓试S轉(zhuǎn)子相對于定子徑向和軸向運(yùn)動，而同時(shí)保持密封，并且不會使該刷式密封件劣變。
[0004]公布的專利文件DE 10 2005 042 272 Al公開了包括轉(zhuǎn)子和定子的飛機(jī)渦輪發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)。定子具有整流器，所述整流器提供有支撐內(nèi)部金屬箍的環(huán)形排的葉片。轉(zhuǎn)子包括布置在內(nèi)部金屬箍的上游和下游的兩個(gè)環(huán)形排的葉片。轉(zhuǎn)子包括兩個(gè)環(huán)形平臺，轉(zhuǎn)子葉片從所述環(huán)形平臺徑向延伸。渦輪機(jī)包括環(huán)形刷式密封件，該環(huán)形刷式密封件在整流器的內(nèi)部金屬箍和葉片的平臺之間提供密封。這些密封件布置在內(nèi)部金屬箍的上游和下游，并且防止在內(nèi)部金屬箍和轉(zhuǎn)子之間的流動循環(huán)。然而，壓力差趨于將下游的密封件壓靠轉(zhuǎn)子平臺，并且將密封件很快地磨損。
[0005]此外，下游密封件的存在使得需要在流體包絡(luò)的內(nèi)表面上提供多個(gè)臺階。這些上游和下游的臺階擾亂了流動，這有損壓氣機(jī)的效率。該構(gòu)造增加定子葉片的排和布置在下游的轉(zhuǎn)子葉片的排之間的軸向間隙。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]摶術(shù)問是頁
[0007]本發(fā)明旨在解決至少一個(gè)由于現(xiàn)有技術(shù)引起的技術(shù)問題。更特別地，本發(fā)明旨在提高布置在內(nèi)部金屬箍上的刷式密封件的壽命。本發(fā)明還旨在改善具有附接的刷式密封件并且該刷式密封件的刷毛軸向延伸的壓氣機(jī)的緊湊性。
[0008]技術(shù)手段
[0009]本發(fā)明涉及一種軸流渦輪機(jī)的壓氣機(jī)，包括:定子，其具有徑向延伸的環(huán)形排的定子葉片，布置在定子葉片的內(nèi)端部處的環(huán)形內(nèi)部金屬箍，布置在內(nèi)部金屬箍上的環(huán)形刷式密封件；轉(zhuǎn)子，其具有環(huán)形密封表面，環(huán)形密封表面布置在定子葉片的排的下游側(cè)上，并且與刷式密封件配合以在轉(zhuǎn)子和內(nèi)部金屬箍之間提供密封，特征在于環(huán)形表面環(huán)繞刷式密封件。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷式密封件包括大體上軸向延伸的刷毛，并且刷毛與環(huán)形表面大體上相切或大體上對準(zhǔn)，該刷毛優(yōu)選地大體上與通過壓氣機(jī)的流體的內(nèi)包絡(luò)緊密配合。一些刷毛可與環(huán)形表面大體上相切或大體上對準(zhǔn)，因?yàn)榄h(huán)形表面可具有直的或彎曲的旋轉(zhuǎn)輪廓。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，環(huán)形表面大體上為圓柱形或是大體上截頭圓錐形，或者環(huán)形表面具有與刷式密封件的外表面緊密配合的彎曲的旋轉(zhuǎn)輪廓。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷式密封件徑向地布置在內(nèi)部金屬箍的下游邊緣處，刷式密封件優(yōu)選地從內(nèi)部金屬箍的該邊緣軸向延伸。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷式密封件徑向地集成在內(nèi)部金屬箍的厚度中，優(yōu)選地，刷式密封件的旋轉(zhuǎn)輪廓的徑向厚度小于內(nèi)部金屬箍的平均徑向厚度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括布置在定子葉片的下游的環(huán)形排的轉(zhuǎn)子葉片和徑向地布置在轉(zhuǎn)子葉片的內(nèi)端部處的環(huán)形平臺，所述環(huán)形平臺包括環(huán)形管狀套筒，環(huán)形管狀套筒的內(nèi)表面形成環(huán)形表面。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，環(huán)形表面軸向地布置為遠(yuǎn)離定子葉片，轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)選地至少部分地與刷式密封件軸向重疊。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括用于轉(zhuǎn)子葉片的徑向保持且徑向向外敞開的至少一個(gè)徑向環(huán)形凹槽，轉(zhuǎn)子葉片包括插入徑向凹槽中的保持腳，以確保轉(zhuǎn)子葉片的徑向保持，環(huán)形表面布置為與徑向凹槽徑向地間隔開。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)子葉片包括與刷式密封件相反地徑向延伸的止動部。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括形成環(huán)形表面的軸向敞開的環(huán)形凹槽，并且其中刷式密封件軸向延伸。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷式密封件延伸在軸向凹槽的軸向大部分中延伸和/或刷式密封件徑向地占據(jù)軸向凹槽的大部分。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷式密封件包括插入內(nèi)部金屬箍中的上游部分和相對于內(nèi)部金屬箍伸出的自由部分，刷式密封件的自由部分的大部分在軸向凹槽中延伸。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，定子包括布置在內(nèi)部金屬箍的上游和下游的兩個(gè)刷式密封件，所述內(nèi)部金屬箍包括支撐兩個(gè)環(huán)形刷式密封件的環(huán)形部分，所述環(huán)形部分優(yōu)選地由相同的材料且一體地形成。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，內(nèi)部金屬箍包含復(fù)合材料,該復(fù)合材料優(yōu)選地形成內(nèi)部金屬箍的體積的大部分。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，轉(zhuǎn)子包括具有旋轉(zhuǎn)輪廓的鼓，內(nèi)部金屬箍的大部分與鼓的外表面緊密地配合和/或內(nèi)部金屬箍的內(nèi)表面的旋轉(zhuǎn)輪廓的大部分基本上與鼓的外表面平行。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，環(huán)形表面的旋轉(zhuǎn)輪廓相對于壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜超過1°，更優(yōu)選地傾斜超過10°。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，環(huán)形表面軸向地布置在轉(zhuǎn)子葉片中。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，刷毛大體上軸向地延伸。
[0027]本發(fā)明還涉及一種包括壓氣機(jī)，特別地是一種低壓壓氣機(jī)的軸流渦輪機(jī)，特征在于該壓氣機(jī)是根據(jù)本發(fā)明的壓氣機(jī)。
[0028]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
[0029]本發(fā)明確保避免在整流器的上游和下游之間的將刷式密封件壓靠在轉(zhuǎn)子的環(huán)形表面上的壓力差。因此刷式密封件在壓氣機(jī)的操作過程中經(jīng)受較少的磨損。通過這樣，刷式密封件受到保護(hù)并且其壽命延長。
[0030]刷式密封件布置于其中的軸向密封件的形狀可形成對可能的泄漏流體的阻隔物。該形式具有減緩可能的泄漏的導(dǎo)風(fēng)板，并且提高了壓氣機(jī)的效率。
[0031]刷式密封件還允許提高壓氣機(jī)的緊湊性。可減少內(nèi)部金屬箍的厚度。類似地，接收內(nèi)部金屬箍的徑向凹槽的深度可減小，這幫助減小轉(zhuǎn)子的重量。轉(zhuǎn)子葉片的平臺和環(huán)形平臺之間的連結(jié)部之間的徑向靠近增進(jìn)了轉(zhuǎn)子的結(jié)實(shí)性，并且允許減小厚度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的軸流渦輪機(jī)。
[0033]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的渦輪機(jī)壓氣機(jī)的圖示。
[0034]圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的壓氣機(jī)的部分。
[0035]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的渦輪機(jī)壓氣機(jī)的圖示。

【具體實(shí)施方式】
[0036]在下面的描述中，術(shù)語內(nèi)部的或內(nèi)在的和外部的或外在的是指相對于軸流渦輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸線的位置。
[0037]圖1示意性地顯示了軸流渦輪機(jī)。在該例中為雙流渦輪噴氣發(fā)動機(jī)。渦輪噴氣發(fā)動機(jī)2包括稱為低壓壓氣機(jī)4的第一壓縮級、稱為高壓壓氣機(jī)6的第二壓縮級、燃燒室8和一個(gè)或多個(gè)渦輪級10。至少一個(gè)壓氣機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子12。轉(zhuǎn)子可以是成對的。
[0038]在操作中，經(jīng)由中心軸到轉(zhuǎn)子12傳遞至渦輪10的機(jī)械功率使兩個(gè)壓氣機(jī)4和6運(yùn)動。這意味著，提高傳動比可增大傳遞至壓氣機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度。替代的，多個(gè)渦輪級每個(gè)可經(jīng)由同心軸而都被連接至壓氣機(jī)級。這些壓氣機(jī)級包括與定子葉片排相關(guān)聯(lián)的若干排轉(zhuǎn)子葉片。轉(zhuǎn)子繞旋轉(zhuǎn)軸線14的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生空氣流，并且逐漸地壓縮空氣流直到進(jìn)入燃燒室10。
[0039]進(jìn)氣風(fēng)扇16聯(lián)接至轉(zhuǎn)子12并且產(chǎn)生空氣流，該空氣流分流為第一流體18和第二流體20，其中第一流體18通過渦輪機(jī)的上述不同的級，第二流體20沿著渦輪機(jī)經(jīng)過環(huán)形管道(部分示出)然后與第一流體在渦輪出口處匯合。第一流體18和第二流體20是環(huán)形的，它們通過渦輪機(jī)的殼體而引導(dǎo)。為了該目的，殼體具有可在內(nèi)部或外部的金屬箍或圓柱形壁。
[0040]圖2是圖1的渦輪機(jī)2的軸流壓氣機(jī)的剖視圖。壓氣機(jī)可為低壓壓氣機(jī)4?？捎^察到風(fēng)扇16的一部分和將第一流體流18和第二流體流20分隔開的分隔鼻件的一部分。
[0041]轉(zhuǎn)子12可包括基本上中空的鼓24。轉(zhuǎn)子12大體上顯示了具有繞軸線14的旋轉(zhuǎn)輪廓的旋轉(zhuǎn)形狀。鼓24可形成可選地由相同材料制成的一體組件。鼓24可由諸如鈦等金屬制成。鼓24可軸向延伸在壓氣機(jī)4的大部分的上方。鼓24的旋轉(zhuǎn)輪廓可為彎曲的。根據(jù)流動方向，鼓24的旋轉(zhuǎn)輪廓可形成半徑增大部，其后為半徑減小部。
[0042]轉(zhuǎn)子12包括至少一排轉(zhuǎn)子葉片26，優(yōu)選地多排轉(zhuǎn)子葉片26，在該例中為3排。轉(zhuǎn)子12可包括至少一個(gè)，優(yōu)選地多個(gè)環(huán)形平臺28，環(huán)形平臺28每一個(gè)與一排轉(zhuǎn)子葉片26相關(guān)聯(lián)。環(huán)形平臺28可為安裝支架，轉(zhuǎn)子葉片26從徑向地延伸。環(huán)形平臺28包括引導(dǎo)環(huán)形第一流體18的外表面30。轉(zhuǎn)子葉片26可被焊接至鼓24以形成一體的組件。
[0043]定子11包括至少一個(gè)整流器，優(yōu)選地若干個(gè)整流器，在該例中包括4個(gè)，所述整流器每個(gè)包括一排定子葉片32。整流器與風(fēng)扇16相關(guān)聯(lián)或與轉(zhuǎn)子葉片26的排相關(guān)聯(lián)，以調(diào)整空氣流，從而轉(zhuǎn)變流的速度壓力。
[0044]定子葉片32基本上從定子11的外殼體34徑向地延伸。外殼體34可由復(fù)合材料制成。定子葉片32可被焊接至外殼體34或與軸附接。定子葉片32彼此均勻地間隔開，并且在該流中具有相同的角度取向。一排葉片相同是有利的?？蛇x地，葉片之間的間距可為局部地變化，它們的角度取向也可以局部地變化。一些葉片可與該排中的其他葉片不同。
[0045]定子11包括與環(huán)形排的定子葉片相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)內(nèi)部金屬箍36，優(yōu)選地若干內(nèi)部金屬箍36,每個(gè)內(nèi)部金屬箍36與環(huán)形排的定子葉片相關(guān)聯(lián)。內(nèi)部金屬箍36大體上具有繞軸線14的旋轉(zhuǎn)輪廓的旋轉(zhuǎn)形狀。每個(gè)旋轉(zhuǎn)輪廓可具有向內(nèi)敞開的“U”形形狀。至少一個(gè)內(nèi)部金屬箍36的旋轉(zhuǎn)輪廓的軸向大部分基本上平行于鼓的外表面，這改善了緊湊性。
[0046]內(nèi)部金屬箍36可包含復(fù)合材料。至少一個(gè),優(yōu)選地每個(gè)內(nèi)部金屬箍36包含至少10%，優(yōu)選地至少80%的體積百分比的復(fù)合材料。內(nèi)部金屬箍36可通過將樹脂注射到模具中制備。樹脂可為纖維填充的樹脂，和/或可包括模制預(yù)成型件。
[0047]內(nèi)部金屬箍可包含金屬，例如鈦。其可通過機(jī)加工、鍛造和/或彎曲制成。
[0048]定子11包括至少一個(gè)，優(yōu)選地若干個(gè)刷式密封件(38、40)，該刷式密封件(38、40)與轉(zhuǎn)子配合以在相關(guān)聯(lián)的整流器的上游和下游之間提供密封。至少一個(gè)或每個(gè)刷式密封件(38,40)可構(gòu)造為防止經(jīng)過內(nèi)部金屬箍36和鼓24之間而從下游到上游的流體再循環(huán)。定子可包括刷式密封件(38、40)，該刷式密封件(38、40)布置在每個(gè)內(nèi)部金屬箍36的上游和下游并且與轉(zhuǎn)子12配合以提供密封。至少一個(gè)內(nèi)部金屬箍36包括支撐上游刷式密封件38和下游刷式密封件40的環(huán)形部分。所述部分優(yōu)選地連接至定子葉片26，并且可選地由相同的材料一體地形成。所述部分可由復(fù)合材料制成。
[0049]至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)刷式密封件(38、40)插入相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部金屬箍36的厚度中以用于其緊固?？蛇x地，一個(gè)刷式密封件，優(yōu)選地每個(gè)刷式密封件的旋轉(zhuǎn)輪廓的徑向厚度小于相關(guān)聯(lián)的內(nèi)部金屬箍的旋轉(zhuǎn)輪廓的平均徑向厚度。刷式密封件(38、40)可被嵌入內(nèi)部金屬箍的環(huán)形徑向凸緣的厚度中。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)替代形式，轉(zhuǎn)子包括例如布置在轉(zhuǎn)子的環(huán)形平臺上的刷式密封件，并且其與定子，可選地與內(nèi)部金屬箍相互作用，以在每個(gè)整流器和轉(zhuǎn)子之間提供密封。
[0051]圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的壓氣機(jī)的部分的輪廓。
[0052]至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)刷式密封件(38、40)包括插入內(nèi)部金屬箍的部分和自由部分。插入部分可為上游部分，自由部分可為下游部分。每個(gè)自由部分相對于內(nèi)部金屬箍大體上軸向伸出。刷式密封件的每個(gè)插入部分附接至相應(yīng)的內(nèi)部金屬箍36。
[0053]至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)刷式密封件(38、40)包括可大體上軸向延伸的刷毛。刷毛布置在內(nèi)部金屬箍36的上游和下游邊緣處。刷毛本質(zhì)上是柔韌的，并且具有指定的硬度。它們能夠在壓氣機(jī)的安裝過程中彈性變形。刷毛可由聚合物制成，并且具有小于2_的直徑，優(yōu)選地具有小于0.1mm的直徑。
[0054]環(huán)形平臺包括管狀套筒41，該管狀套筒41的內(nèi)表面形成環(huán)形密封表面42，該環(huán)形密封表面42與下游刷式密封件40配合以提供密封。環(huán)形表面42環(huán)繞相關(guān)聯(lián)的下游刷式密封件40。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子包括與每個(gè)刷式密封件相關(guān)聯(lián)的環(huán)形表面42。有利地，環(huán)形表面42大體為圓柱形，并且可能為基本上圓錐形或截頭圓錐形。每個(gè)環(huán)形表面42可基本上與相關(guān)聯(lián)的刷式密封件的外表面相切。一些刷毛可能可以與環(huán)形表面對準(zhǔn)。刷式密封件的每個(gè)外表面和/或每個(gè)環(huán)形表面可大體上與通過壓氣機(jī)的環(huán)形流體的內(nèi)包絡(luò)匹配。
[0055]轉(zhuǎn)子可包括至少一個(gè)，優(yōu)選地多個(gè)軸向環(huán)形凹槽44，其例如朝向以面對面布置的內(nèi)部金屬箍36軸向敞開。每個(gè)軸向凹槽44形成一個(gè)環(huán)形表面42，可選地內(nèi)表面，其與下游的刷式密封件40配合。每個(gè)下游密封件40可與軸向凹槽44相關(guān)聯(lián)，并且反之亦然。
[0056]至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)下游刷式密封件40可延伸在相關(guān)聯(lián)的軸向凹槽44的軸向大部分中，可選地至少一個(gè)下游刷式密封件40軸向地延伸通過整個(gè)相關(guān)聯(lián)的軸向凹槽44。至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)下游刷式密封件40的旋轉(zhuǎn)輪廓可徑向占據(jù)相關(guān)聯(lián)的軸向凹槽的旋轉(zhuǎn)輪廓的大部分。至少一個(gè)，優(yōu)選地每個(gè)下游刷式密封件40的旋轉(zhuǎn)輪廓的厚度可大于相關(guān)聯(lián)的凹槽的旋轉(zhuǎn)輪廓的徑向高度的大部分。
[0057]下游密封件40可構(gòu)造為使得:當(dāng)壓氣機(jī)停止時(shí)，該下游密封件刷40抵靠相關(guān)聯(lián)的環(huán)形表面42施加壓力Pl，并且當(dāng)壓氣機(jī)以預(yù)定的或標(biāo)稱工況運(yùn)行時(shí)，該下游密封件40抵靠環(huán)形表面42施加壓力P2，該壓力P2低于壓力Pl的。Pl和P2之間的壓力差是由于在壓氣機(jī)的操作期間定子葉片32的下游的壓力的增加導(dǎo)致的。該工作況可高于2000轉(zhuǎn)/分，優(yōu)選地大于4000轉(zhuǎn)/分，更優(yōu)選地大于8000轉(zhuǎn)/分，可選地大于15000轉(zhuǎn)/分。當(dāng)壓氣機(jī)的速度達(dá)到其標(biāo)稱速度時(shí)，壓力P2可為O。下游刷式密封件40的刷毛可在安裝在壓氣機(jī)中時(shí)被預(yù)加應(yīng)力并且抵靠固定的環(huán)形表面施加力。在操作中，壓力差具有推動刷毛遠(yuǎn)離的作用，由此布置在外側(cè)的刷毛接觸環(huán)形表面42。
[0058]圖4顯示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的渦輪機(jī)壓氣機(jī)104的輪廓。圖4使用先前圖中的標(biāo)記用于相同或類似的元件，但是標(biāo)記增加了 100。在該實(shí)施例中特定的數(shù)字用于特定的項(xiàng)。
[0059]轉(zhuǎn)子112可包括鼓124，該鼓124可與至少一個(gè)，優(yōu)選地與多個(gè)徑向向外敞開的環(huán)形徑向凹槽146以單件制成。每個(gè)徑向凹槽146可與環(huán)形排的轉(zhuǎn)子葉片126相關(guān)聯(lián)。徑向凹槽146包括可向外張開的斜壁。
[0060]轉(zhuǎn)子葉片126可包括平臺128和保持腳148，保持腳148例如成形為燕尾狀并且插入徑向凹槽146中。凹槽和腳可被構(gòu)造為允許轉(zhuǎn)子葉片126的向內(nèi)的徑向保持。保持腳從其相關(guān)聯(lián)的平臺128朝向容納所述腳的徑向凹槽146的底部徑向延伸。葉片的平臺組件可形成與刷式密封件(138、140)配合的環(huán)形表面142。每個(gè)刷式密封件的旋轉(zhuǎn)輪廓從最近的環(huán)形凹槽徑向遠(yuǎn)離。
[0061]軸向凹槽144由平臺128和鼓124界定。轉(zhuǎn)子葉片126可包括止動部150，該止動部150構(gòu)造為限定，并且可能防止其從上游到下游的傾斜。止動部150從它們相關(guān)聯(lián)的平臺128徑向延伸，并且與鼓124例如在凹槽146的任一側(cè)上徑向地或軸向地配合。止動件150可在刷式密封件的水平處徑向延伸。至少一個(gè)止動部可在相關(guān)聯(lián)的軸向凹槽144的大部分上徑向延伸。
[0062]至少一個(gè),優(yōu)選地每個(gè)內(nèi)部金屬箍136可大體上具有恒定的厚度,刷式密封件136被容納在該厚度中。每個(gè)內(nèi)部金屬箍136的內(nèi)表面可貼合鼓124的外表面。
[0063]應(yīng)當(dāng)注意到，這兩個(gè)具體實(shí)施例的每一個(gè)的說明可根據(jù)權(quán)利要求應(yīng)用至另一個(gè)實(shí)施例或應(yīng)用到任意其他實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種軸流渦輪機(jī)(2)的壓氣機(jī)(4 ；6:104)，包括: 定子(11),包括: 環(huán)形排的定子葉片(32 內(nèi)部金屬箍(36 ；136〉，其布置在所述定子葉片的內(nèi)端部， 刷式密封件(40:140),其布置在所述內(nèi)部金屬箍(36 ^136)上， 轉(zhuǎn)子(12),其具有環(huán)形密封表面(42 ； 142),所述環(huán)形密封表面(42 ^142)布置在所述環(huán)形排的定子葉片(332 ^132)的下游側(cè)上，并且與所述刷式密封件(40:140)配合以在所述內(nèi)部金屬箍(36 ^136)和所述轉(zhuǎn)子(12)之間提供密封， 其特征在于: 所述環(huán)形表面(42 ^142)環(huán)繞所述刷式密封件(40 ^140)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104),其特征在于所述刷式密封件(40:140)包括大體上軸向延伸的刷毛，并且所述刷毛與所述環(huán)形表面(42:142)相切或大體上對準(zhǔn)，優(yōu)選地所述刷毛大體上與通過壓氣機(jī)的流體的內(nèi)包絡(luò)緊密配合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1到2中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述環(huán)形表面(42 ^142)大體上為圓柱形，或大體上為截頭圓錐形，或所述環(huán)形表面具有與所述刷式密封件(40:140)的外表面緊密配合的彎曲的旋轉(zhuǎn)輪廓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述刷式密封件(40 ^140)軸向地布置在所述內(nèi)部金屬箍(36 ^136)的下游邊緣處，優(yōu)選地，所述刷式密封件(40:140)從所述內(nèi)部金屬箍的邊緣軸向地延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述刷式密封件(40 ^140)徑向地集成在所述內(nèi)部金屬箍(36 ^136)的厚度內(nèi)，優(yōu)選地，所述刷式密封件(40:140)的旋轉(zhuǎn)輪廓的徑向厚度小于所述內(nèi)部金屬箍的平均徑向厚度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6:104)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子(12)包括布置在所述定子葉片(32:132)的下游的環(huán)形排的轉(zhuǎn)子葉片(26:126)和徑向地布置在所述轉(zhuǎn)子葉片(26 ^126)的內(nèi)端部處的環(huán)形平臺(28 ；128〉，所述環(huán)形平臺(28 ^128)包括管狀套筒(41),所述管狀套筒(41)的內(nèi)表面形成表面環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓氣機(jī)(4；6:104)，其特征在于所述環(huán)形表面(42 ^142)布置為軸向遠(yuǎn)離所述定子葉片，所述轉(zhuǎn)子葉片優(yōu)選地至少部分地與所述刷式密封件軸向重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6到7中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(104)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子包括用于所述轉(zhuǎn)子葉片(126)的徑向保持的徑向向外敞開的至少一個(gè)徑向環(huán)形凹槽(146),所述轉(zhuǎn)子葉片(126)包括插入所述徑向凹槽(146)中的保持腳(148)，以確保所述轉(zhuǎn)子葉片的徑向保持，所述環(huán)形表面(142)布置為徑向遠(yuǎn)離所述徑向凹槽(146).
9.根據(jù)權(quán)利要求6到8中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述轉(zhuǎn)子葉片包括與所述刷式密封件相對的徑向延伸的止動部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中的一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6:104),其特征在于所述轉(zhuǎn)子(12)包括軸向敞開并且形成所述環(huán)形表面(42:142)的軸向環(huán)形凹槽(44:144),其中所述刷式密封件(40:140)軸向延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的壓氣機(jī)(4；6:104)，其特征在于所述刷式密封件(40:140)延伸在所述軸向凹槽(44:144)的軸向大部分中和/或所述刷式密封件徑向地占據(jù)所述軸向凹槽的大部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10到11中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述刷式密封件(40:140)包括插入所述內(nèi)部金屬箍(36 ^136)中的上游部分和相對于所述內(nèi)部金屬箍伸出的自由下游部分，所述刷式密封件的自由部分的大部分延伸在所述軸向凹槽(44 ；144)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6:104)，其特征在于所述定子(11)包括布置在所述內(nèi)部金屬箍(36:136)的上游和下游的兩個(gè)刷式密封件(38 ；40 ；138 ；140),所述內(nèi)部金屬箍包括支撐所述兩個(gè)刷式密封件的環(huán)形部分，所述環(huán)形部分優(yōu)選地一體地形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)(4；6 ； 104)，其特征在于所述內(nèi)部金屬箍(36:136)包含復(fù)合材料,所述復(fù)合材料優(yōu)選地形成所述內(nèi)部金屬箍(36:136)的體積的大部分。
15.一種軸流渦輪機(jī)，包括壓氣機(jī)，特別地是低壓壓氣機(jī)(4 #:104),其特征在于所述壓氣機(jī)(4 ；6:104)是根據(jù)權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的壓氣機(jī)。
【文檔編號】F01D11/08GK104420895SQ201410446681
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月3日
【發(fā)明者】A.納爾特, F.杜里厄 申請人:航空技術(shù)空間股份有限公司