壓縮機外殼組件及具有壓縮機外殼組件的渦輪發動機制造技術

本實用新型專利技術提供一種壓縮機外殼組件及具有壓縮機外殼組件的渦輪發動機，所述壓縮機外殼組件包括：前壓縮機外殼、可卸蓋和密封組件。壓縮機外殼中段設有：空腔，所述空腔適用于接納所述密封組件；以及蓋凹槽，所述蓋凹槽適用于接納所述可卸蓋。所述可卸蓋固定所述密封組件。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
壓縮機外殼組件及具有壓縮機外殼組件的渦輪發動機
本技術總體上涉及一種渦輪發動機部分，確切地說，涉及一種壓縮機外殼組 件。
技術介紹
渦輪發動機根據公知原理運行，其中輸入的大氣流沿軸向延伸的流動通道流過所 述發動機。在至少一些渦輪發動機中，至少一部分的輸入空氣在發動機的壓縮機部分中進 行壓縮，隨后在燃燒器部分中與燃料混合并點燃以產生高能高溫的排出氣體流。高溫氣體 流離開所述燃燒器并流過渦輪機部分，所述渦輪機部分從排出氣流中提取能量，以驅動壓 縮機并提供有用功，例如驅動飛行中的飛機或發電。 在已知燃氣渦輪發動機的壓縮機和渦輪機部分中，葉片圍繞發動機的中心軸旋 轉。發動機效率至少部分取決于最大限度地減小泄漏，以最大限度地增加氣流與葉片之間 的交互。在已知的渦輪機中，效率低下的一個根源是泄漏氣體流過葉片尖端以及葉片尖端 與周圍的發動機外殼之間。盡管可以通過在緊密公差范圍內制造配套零件來獲得精密公差 配合，但是此類制造方法成本十分高昂且耗時，并且可能導致外殼內表面發生磨損。 因此，為了增加發動機效率，至少一些渦輪機通過沿外殼的內表面設置密封元件 來減少葉片尖端與外殼之間的泄漏。已使用多種密封技術。通常情況下，已知的密封元件 會隨時間的推移而效率降低，并且可能需要更換。 但是，為了更換已知的密封元件，發動機外殼和轉子必須從發動機中拆除，以便工 人能夠接近密封元件。此類過程會大幅增加維修成本，并且可能導致發動機停機時間延 長。
技術實現思路
針對必須拆除渦輪發動機的壓縮機外殼中段的問題，本技術提供了一種解決 方案，以便檢修壓縮機的零級密封組件。 根據一個示例性非限定實施例，本技術涉及一種壓縮機外殼組件。所述壓縮 機外殼組件包括前壓縮機外殼、可卸蓋和密封組件。所述壓縮機外殼組件還包括：壓縮機外 殼中段，所述壓縮機外殼中段具有空腔，所述空腔適用于接納所述密封組件；以及蓋凹槽， 所述蓋凹槽適用于接納可卸蓋，所述可卸蓋固定所述密封組件。 在另一個實施例中，本技術提供了一種渦輪發動機，所述渦輪發動機具有壓 縮機外殼中段，所述壓縮機外殼中段具有正表面和內表面，所述壓縮機外殼具有形成于所 述內表面上的空腔以及形成于所述正表面上的凹槽。所述渦輪發動機還包括：多個弓形密 封段，所述多個弓形密封段配置用于插入所述空腔中；以及可卸蓋，所述可卸蓋設置成與所 述弓形密封段接觸并且以可拆除的方式固定到所述壓縮機外殼中段。 在另一個實施例中，本技術提供了一種組件，所述組件具有壓縮機外殼中段， 所述壓縮機外殼中段具有正表面和內表面，所述內表面具有空腔并且所述正表面具有蓋凹 槽。所述組件包括多個弓形密封段，所述多個弓形密封段配置用于插入所述空腔中。所述 組件還包括可卸蓋，所述可卸蓋適用于插入所述蓋凹槽中，所述可卸蓋設置成與所述多個 弓形密封段中的至少一些弓形密封段接觸并且固定到所述壓縮機外殼。 通過結合附圖閱讀以下對優選實施例的更詳細描述，將清楚地了解本技術的 其他特征和優勢，所述附圖以示例方式示出本技術特定方面的原理。 【附圖說明】 圖1是沿渦輪發動機縱軸截取的渦輪發動機的截面圖。 圖2是外殼組件的一個實施例的詳細截面圖。 圖3是密封組件的一個實施例的截面圖。 圖4是壓縮機外殼中段的一個實施例的截面圖。 圖5是可拆除蓋的一個實施例的截面圖。 圖6是第一壓縮機級的軸向視圖，其示出了示例性密封組件。 【具體實施方式】 本說明書中公開的實施例提供了一種接近零級密封組件的簡便方式，而無需拆除 壓縮機外殼中段。這通過可卸蓋來實現，所述可卸蓋固定到壓縮機外殼中段，用于將所述零 級密封組件固持在適當位置。拆除所述可卸蓋即可接近所述零級密封組件。 圖1是從延伸穿過渦輪發動機11的縱軸12截取的渦輪發動機11的截面圖。在 示例性實施例中，渦輪發動機11還包括壓縮機13,所述壓縮機具有多片轉子葉片15,所述 轉子葉片周向間隔設置、并從轉子輪19向壓縮機外殼中段17徑向延伸，共同形成轉子軸。 定子葉片20設置在鄰近每組轉子葉片15處，并且組合形成多個級21中的一個級。定子葉 片20以固定方式連接到壓縮機外殼中段17,并且徑向向內延伸以與轉子輪19交界。多個 級21中的每個級引導壓縮空氣流穿過壓縮機13。轉子葉片15被壓縮機外殼中段17圍繞， 以使環形間隙（圖1中未圖示)界定在壓縮機外殼中段17與每片轉子葉片15的轉子葉片尖 端23之間。 每個間隙的大小設置成促進最大限度地減少繞過轉子葉片15的壓縮空氣量。具 體來說，在示例性實施例中，密封組件25用于壓縮機外殼中段17與轉子26之間，以大體密 封兩者之間的間隙。具體來說，密封組件25促進減少壓縮機外殼中段17與轉子葉片尖端 23之間的壓縮空氣旁流。在示例性實施例中，壓縮機13包括十八個單獨的級21。或者，本 說明書中所述的密封組件25可以在具有任意數量級的任意合適類型壓縮機中實施。入口 導流葉片（IGV27)置于轉子葉片15的上游。IGV27將空氣流輸送到轉子葉片15上。 在運行中，空氣從入口 16流入渦輪發動機11中，并向壓縮機13流動。定子葉片 20引導壓縮空氣流向轉子葉片15。壓縮空氣向轉子葉片15施加原動力，以壓縮流過多個 級21中的每個級的空氣。 圖2中示出了圖1中所示的外殼組件31的細節區域29的放大圖。外殼組件31 設置在鄰近IGV27、零級轉子35和零級定子37處。零級密封組件39設置在鄰近零級轉子 35處。外殼組件31包括壓縮機外殼中段17和前壓縮機外殼22。壓縮機外殼中段17和前 壓縮機外殼22通過外殼緊固件41緊固。外殼組件31還包括可卸蓋43,所述可卸蓋設置在 前壓縮機外殼22與壓縮機外殼中段17之間。可卸蓋43是弓形構件(具有弓形形狀)。外 殼組件31還包括零級密封組件39,所述零級密封組件通過可卸蓋43固定到壓縮機外殼中 段17。零級密封組件39包括可拆除的密封支撐件45和密封件47。可卸蓋43可以通過蓋 緊固件49緊固到壓縮機外殼中段17。可拆除的密封支撐件和密封件通過密封緊固件51接 合。 圖3示出了零級密封組件39的詳細截面圖。零級密封組件39包括T形構件63， 所述構件具有底座65、上表面66、第一突起67、側表面68和第二突起69。密封件47可以 包括易受磨損密封表面、梳狀密封表面、刷狀密封表面和/或使零級密封組件39等能夠具 有本說明書中所述功能的任何密封表面。密封表面70可以通過熱噴涂、涂刷和/或烘烤方 法形成，并且可以由金屬材料、陶瓷材料或者使密封表面70等具有本說明書中所述功能的 其他任何材料制成。密封表面70可以包括多個硬毛，所述硬毛由金屬或非金屬材料形成， 例如陶瓷、碳纖維和/或硅石。 圖4是壓縮機外殼中段17的一部分的截面圖。壓縮機外殼中段17具有正表面 71、水平內表面73和垂直內表面75。壓縮機外殼中段17具有槽口 77,所述槽口 77配置用 于與零級密封組件39的第一突起67接合。壓縮機外殼中段17還設有蓋凹槽79,所述蓋凹 槽配置用于與可卸蓋43接合。 圖5是可卸蓋43的截面圖。可卸蓋43設有本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種壓縮機外殼組件，包括：?前壓縮機外殼；?可卸蓋?密封組件?壓縮機外殼中段，所述壓縮機外殼中段具有：空腔，所述空腔適用于接納所述密封組件；以及蓋凹槽，所述蓋凹槽適用于接納所述可卸蓋；以及?其中所述可卸蓋固定所述密封組件。

【技術特征摘要】
2012.12.20 US 13/7218031. 一種壓縮機外殼組件，包括： 前壓縮機外殼； 可卸蓋 密封組件 壓縮機外殼中段，所述壓縮機外殼中段具有：空腔，所述空腔適用于接納所述密封組 件；以及蓋凹槽，所述蓋凹槽適用于接納所述可卸蓋；以及 其中所述可卸蓋固定所述密封組件。2. 根據權利要求1所述的壓縮機外殼組件，其中所述可卸蓋以可拆除方式緊固到所述 壓縮機外殼中段。3. 根據權利要求1所述的壓縮機外殼組件，其中所述空腔配置用于避免所述密封組件 沿徑向移動。4. 根據權利要求1所述的壓縮機外殼組件，其中所述密封組件包括T形構件，所述T形 構件具有第一突起和第二突起，并且其中所述空腔具有槽口，所述槽口適用于接納所述第 二突起。5. 根據權利要求4所述的壓縮機外殼組件，可卸蓋具有蓋槽口，所述蓋槽口適用于接 納所述第一突起。6. 根據權利要求1所述的壓縮機外殼組件，其中所述可卸蓋包括弓形構件。7. 根據權利要求1所述的壓縮機外殼組件，其中所述前壓縮機外殼設置成與所述可卸 蓋接觸。8. -種具有壓縮機外殼組件的渦輪發動機，包括： 壓縮機外殼中段，所述壓縮機外殼中段具有正表面和內表面，所述壓縮機外殼中段具 有形成于所述內表面上的空腔以及形成于所述正表面上的凹槽； 多個弓形密封段，所述多個弓形密封段配置用于插入所述空腔中； 可卸蓋，所述可卸蓋設置成與所述多個弓形密封段中的至少一個弓形密封段接觸、并 且以可拆除的方式固定到所述壓縮機外殼中段。9. 根據權利要求8所述的渦輪發動機，其中所述多個弓形密封段中的每個弓形密封段 包括密封表面，所述密封表面沿所述多個弓形密封段中的每個弓形密封段延伸整個周向長 度。10. 根據權利要求9所述的渦輪發動機，其中所述密封表面包括以下項中的一項：易受 磨損密封表面、梳狀密封表面和刷狀密封表面。11. 根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S埃卡納亞克，AI西皮奧，JP里佐，
申請(專利權)人：通用電氣公司，
類型：新型
國別省市：美國;US