用于軸向渦輪機(jī)壓縮機(jī)的混合定子的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域是渦輪機(jī)，特別是用于飛行器的渦輪噴氣飛機(jī)。更具體地，本發(fā)明涉及渦軸向渦輪機(jī)的定子結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在的渦輪機(jī)具有各種結(jié)構(gòu)的數(shù)個(gè)環(huán)形排的定子葉片。這些排根據(jù)它們互相固定葉片的方法、或者甚至與支撐每個(gè)葉片的外殼的連接類(lèi)型區(qū)分。為了引導(dǎo)一次流并且確保相對(duì)于轉(zhuǎn)子的密封性，一排基本上支撐固定至定子葉片內(nèi)端的內(nèi)部護(hù)罩。這些護(hù)罩受到相當(dāng)大的軸向力，在低壓壓縮機(jī)的的情況下它們出現(xiàn)抽吸現(xiàn)象或吸入情況。
[0003]文獻(xiàn)EP2339120 Al公開(kāi)了用于軸向渦輪機(jī)低壓壓縮機(jī)整流器的結(jié)構(gòu)。在相同葉片環(huán)形排內(nèi)，整流器具有混合結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗哂袠?gòu)造葉片和飛行葉片。飛行葉片鏈接至內(nèi)部護(hù)罩，內(nèi)部護(hù)罩本身固定至構(gòu)造葉片。內(nèi)復(fù)合護(hù)罩固定使用軸弧頂至金屬構(gòu)造葉片，從而組成了不生成任何空氣動(dòng)力學(xué)湍流情況的剛性結(jié)構(gòu)。但是，裝配件的剛性是有限的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問(wèn)題
[0005]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的至少一個(gè)問(wèn)題。更具體地，本發(fā)明的目標(biāo)是改進(jìn)包括環(huán)形排葉片的軸向渦輪機(jī)定子的剛性。本發(fā)明的目標(biāo)還在于改進(jìn)安裝在軸向渦輪機(jī)定子的構(gòu)造透平葉片之間的內(nèi)部護(hù)罩的軸向保持性。
[0006]技術(shù)方案
[0007]將理解的是，本發(fā)明提供作為小面的支承葉片和內(nèi)部護(hù)罩分段之間的軸向阻擋，小面定向在上游方向和/或下游方向上，小面在支承葉片和護(hù)罩分段之間的一個(gè)或每個(gè)分界面處。
[0008]本發(fā)明涉及一種用于軸向渦輪機(jī)、特別是壓縮機(jī)的定子，所述定子包括:環(huán)形排的定子葉片，其包括帶有內(nèi)部平臺(tái)和連接葉片的一體支承葉片；內(nèi)部護(hù)罩，其由所述支承葉片的內(nèi)部平臺(tái)和固定至所述連接葉片的內(nèi)部護(hù)罩分段形成；其特征在于，支承葉片的內(nèi)部平臺(tái)包括至少一個(gè)接觸表面，其基本上垂直于所述渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并且與內(nèi)部分段軸向地接觸以能夠阻擋它。
[0009]接觸表面使內(nèi)部護(hù)罩分段被阻擋，它形成用于分段的軸向止動(dòng)件。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，定子包括至少一個(gè)一體外殼，所述一體包括包括數(shù)個(gè)支承葉片和每個(gè)支承葉片共有的內(nèi)部平臺(tái)，所述外殼可選地包括每個(gè)支承葉片共有的外部平臺(tái)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，至少一個(gè)或每個(gè)外殼包括數(shù)個(gè)、優(yōu)選地三個(gè)支承葉片，其描繪了環(huán)形排的葉片的角部，所述外殼的每個(gè)支承葉片的弦相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的平均傾斜可選地大于5°，優(yōu)選地大于10°，更優(yōu)選地大于20°。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，每個(gè)支承葉片具有凹形內(nèi)弧表面，其在連接至內(nèi)部平臺(tái)的區(qū)域優(yōu)選地向內(nèi)彎曲。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，支承葉片的至少一個(gè)或每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)包括基本上垂直于渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并且與相同的內(nèi)部分段相接觸的至少兩個(gè)接觸平面，優(yōu)選地，支承葉片的至少一個(gè)或每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)包括基本上垂直于渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線并且與兩個(gè)分離的內(nèi)部分段相接觸的至少四個(gè)接觸表面。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，定子包括形成在所述內(nèi)部平臺(tái)上的數(shù)個(gè)接觸表面，所述接觸表面基本上互相平行并且描繪出至少一個(gè)、優(yōu)選地至少兩個(gè)圓形排。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，至少一個(gè)平臺(tái)包括成對(duì)的接觸表面，所述接觸表面與相同的分段相接觸并且在相反方向上軸向地定向，可選地所述接觸表面互相面對(duì)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，每個(gè)內(nèi)部分段對(duì)于與它接觸的每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)機(jī)械地被調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)互鎖的保持，優(yōu)選地，與相同的內(nèi)部分段配合的每對(duì)接觸表面與所述分段被機(jī)械地調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)互鎖的徑向保持。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述內(nèi)部分段被插在所述支承葉片的內(nèi)部平臺(tái)之間，可選地所述分段和所述平臺(tái)形成基本上規(guī)則的交替布置。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述內(nèi)部護(hù)罩分段包括所述連接葉片被固定在其中的開(kāi)口或空腔，在開(kāi)口或空腔中分段和連接葉片之間的至少一個(gè)或每個(gè)固定裝置包括板和/或密封材料和/或彈性體連接件，例如硅樹(shù)脂。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述支承葉片和所述連接葉片的每一個(gè)包括旨在所述渦輪機(jī)的一次流中徑向延伸的輪葉，所述輪葉具有相等的最大厚度，優(yōu)選地，所述輪葉相同。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述內(nèi)部平臺(tái)的每個(gè)接觸表面配置成實(shí)現(xiàn)內(nèi)部分段從內(nèi)側(cè)的徑向引入。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述至少一個(gè)或每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)被描繪輪廓并且包括具有主要軸向延伸的軸向部分和從所述軸向部分朝向內(nèi)側(cè)主要徑向延伸的兩個(gè)徑向部分，每個(gè)徑向部分被布置在所述軸向部分的上游端和下游端的其中一個(gè)處，每個(gè)接觸表面形成在所述徑向部分的其中一個(gè)上。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，至少一個(gè)或每個(gè)支承葉片是一體的，優(yōu)選地通過(guò)基于粉末的增量生產(chǎn)，可選地例如鈦粉末的金屬粉末。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，至少一個(gè)或每個(gè)內(nèi)部分段由復(fù)合材料產(chǎn)生，特別是具有纖維和有機(jī)基質(zhì)、例句聚醚酰亞胺和聚酯的復(fù)合材料。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，定子包括所述內(nèi)部平臺(tái)和所述內(nèi)部分段之間的密封連接件，優(yōu)選地，所述密封連接件是彈性體連接件。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，定子包括與相同的內(nèi)部平臺(tái)相接觸的兩個(gè)內(nèi)部分段，所述內(nèi)部平臺(tái)和內(nèi)部分段共同限定小室，所述小室可選地向內(nèi)側(cè)開(kāi)口。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，至少一個(gè)或每個(gè)分段包括至少一個(gè)、優(yōu)選地?cái)?shù)個(gè)對(duì)應(yīng)的接觸表面，在它們裝配期間所述接觸表面旨在移動(dòng)到與相關(guān)聯(lián)的平臺(tái)的每個(gè)接觸表面相接觸。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，所述至少一個(gè)或每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)包括朝向內(nèi)側(cè)徑向開(kāi)口的內(nèi)部槽，所述分段包括被引入到相關(guān)聯(lián)的支承葉片中的較小的徑向和/或軸向厚度的部分。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，定子包括由兩個(gè)半殼形成的外殼體，每一個(gè)設(shè)有半圓形壁和軸向固定凸緣以接合半殼，支承葉片的內(nèi)部平臺(tái)沿著周長(zhǎng)與每個(gè)軸向凸緣對(duì)齊。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，兩個(gè)支承葉片或兩個(gè)不同外殼的內(nèi)部平臺(tái)(42)布置在固定在一起的軸向凸緣之間的分界面的一側(cè)和另一側(cè)，可選地，所述內(nèi)部平臺(tái)相接觸。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，每個(gè)內(nèi)部平臺(tái)具有沿著葉片排周長(zhǎng)的兩個(gè)相反的邊緣，與每個(gè)平臺(tái)對(duì)應(yīng)的所述支承葉片具有至少一個(gè)或更多個(gè)固定軸，所述軸與所述邊緣遠(yuǎn)離，優(yōu)選地與半殼的每個(gè)軸向凸緣遠(yuǎn)離。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，每個(gè)輪葉由定子的每個(gè)護(hù)罩徑向地界定。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，軸向地與分段接觸的至少一個(gè)或每個(gè)接觸表面形成用于分段的軸向接觸件。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，外殼的每個(gè)支承葉片包括堆疊方向，外殼的支承葉片的堆疊方向相對(duì)于彼此規(guī)律地傾斜。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施方式，每個(gè)半殼由具有有機(jī)基質(zhì)的復(fù)合材料產(chǎn)生，優(yōu)選地每個(gè)半殼是一體的。
[0035]本發(fā)明還涉及一種渦輪機(jī)包括定子，其特征在于，所述定子根據(jù)權(quán)利要求1至22的任一項(xiàng)所述，可選地，所述定子是低壓壓縮機(jī)的定子。
[0036]提供的優(yōu)勢(shì)
[0037]在上游方向的接觸表面能夠使護(hù)罩分段的運(yùn)動(dòng)被阻擋在下游方向上，反之亦然。特別地，在下游方向上的表面限制了分段上游方向上的運(yùn)下哦那個(gè)，在壓縮機(jī)中抽吸的情況下。在上游和下游方向上定向的兩個(gè)接觸表面的組合限制了護(hù)罩分段的軸向振動(dòng)。這樣，本發(fā)明通過(guò)形成由于接觸表面的軸向止動(dòng)件使得定子被加強(qiáng)。
[0038]支承葉片的一體外表改進(jìn)了定子的剛需，因?yàn)橹С腥~片的輪葉和對(duì)應(yīng)的內(nèi)部平臺(tái)之間的游隙被消除。增量生產(chǎn)方法實(shí)現(xiàn)了具有更復(fù)雜形狀的生產(chǎn)，這些形狀在很大程度上向內(nèi)彎曲，具有更多不同的厚度。以這種方式生產(chǎn)的具有數(shù)個(gè)葉片的外殼會(huì)更加有抗性以及更加剛性，改進(jìn)了相關(guān)聯(lián)定子的整體剛性。外殼和每個(gè)支承葉片形成加強(qiáng)件，在定子中的強(qiáng)硬位置。另外，在合適情況下，也優(yōu)化了質(zhì)量、成本、機(jī)械強(qiáng)度和維修方面的考量。
【附圖說(shuō)明】
[0039]圖1表示根據(jù)本發(fā)明的軸向渦輪機(jī)。
[0040]圖2根據(jù)本發(fā)明的渦輪機(jī)壓縮機(jī)的圖。
[0041]圖3表示根據(jù)本發(fā)明的定子的成排的葉片。
[0042]圖4表示根據(jù)本發(fā)明的定子的部分。
[0043]圖5表示根據(jù)本發(fā)明的定子的半殼之間的連接。
[0044]圖6表示根據(jù)本發(fā)明的定子的支撐葉片。
[0045]圖7表示根據(jù)本發(fā)明的定子的內(nèi)部護(hù)罩的分段部分。
【具體實(shí)施方式】
[0046]在以下說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)內(nèi)或內(nèi)部以及外或外部指的