[发明专利]复合材料护罩和用于将该护罩附连到多个叶片上的方法

说明书

相关专利的交叉引用

本申请要求享有于2009年5月8日在意大利提交的G.Massimo、G.Iacopo、B.Dino、B.Manuele和M.Andrea的序列号为No.MI2009A000781的意大利专利申请的优先权，其全部内容通过引用而结合在本文中。

背景

技术领域

本文公开的主题的实施例大体涉及方法和系统，并且更具体地说，涉及用于将复合材料护罩附连到叶轮的多个叶片上的机构和技术。

背景论述

压缩机是一种特定类型的涡轮机械，其能够通过利用机械能量来增加可压缩流体(例如气体)的压力。在石油和天然气工业的处理设备中使用了各种类型的压缩机。在这些压缩机中间，存在所谓的离心式压缩机，其中能量通过离心加速度而供给气体粒子。离心加速度可通过旋转部件的旋转来获得，该旋转部件由一个或多个由金属制成并容纳在定子内部的轮或离心转子组成。

离心式压缩机可装有单个转子(叶轮)，即单级构造，或者装有若干个串联排列的转子，即多级压缩机。离心式压缩机的各个级包括位于定子中的用于将被接收的气体的吸入管道，能够将动能供给气体的转子，以及位于定子中的管道系统，其位于一个转子和下一转子之间，以用于将离开转子的气体的动能转换成压力的目的。

另一类型的涡轮机械是泵，其能够通过利用机械能量来增加不可压缩流体(例如液体)的压力。在石油和天然气工业中所使用的各种类型的泵包括所谓的离心泵，其中机械能量通过使旋转部件旋转而以离心加速度的形式供给液体，旋转部件由一个或多个轮或离心转子组成，并且在高性能涡轮机械的情况下大体由金属制成。离心泵可装有单个转子或若干个串联排列并容纳在定子中的转子。离心泵可由合适的膨胀和返回管道形成，以便将离开转子的液体的动能转换成压力。

离心转子不论用于离心式压缩机还是离心泵通常都被分类为带有“单个曲率”、“二维曲率”或“三维曲率”的转子，这依赖于它们的几何形状。具体地说，二维(见图1A)中的2D离心转子包括叶片302D，其拥有在二维中基本上围绕转子的旋转轴线X2D而延伸的轮廓。通常，叶片302D具有从入口孔200I朝向出口孔200U沿径向的轮廓。另外，2D转子包括背衬盘202D，其相对于旋转轴线X2D在径向上，并且叶片302D附连在背衬盘上。

图1B显示了与图1A中所示的转子相似的二维转子22D，但其不同于前者之处在于，其拥有固定在叶片302D的侧面上、与背衬盘202D相对的前面盘或背衬盘102D，如在后文中更详细地论述。

图1C显示了放大的转子22D的截面，图中显示背衬盘102D固定在叶片302D上，并且其展现了基本径向展开图，其适合于形成用于流体的吞吐空间，且同时将其从入口孔200I引导向出口孔200U。具体地说，在二维转子22D中，背衬盘102D具有“板状”形状，其带有：基本上平行于轴线X2D的表面S1，其成形于入口孔200I附近，以便促进流体的进入；以及平面的及径向的表面S2，即连接在表面S1上以便从入口孔200I延伸至出口孔200U的法向表面。

图2A中显示了三维中的3D离心转子，并且3D转子由叶片303D表示特征，其拥有围绕着转子的旋转轴线X3D从轴向入口孔303I朝着基本径向出口孔303U的基本三维的轮廓。换句话说，这种类型的叶片303D不会像针对二维叶片的情况那样由空气动力学轮廓的简单的轴向平移来产生，但可由任何适合于使构件的流体动力学性能最大化的轮廓来产生。这种类型的3D转子具有背衬盘203D，其中叶片303D附连在该背衬盘上。

图2B显示了与图2A的转子相似的三维的转子33D，但其不同于前者，因为其包括固定到与背衬盘203D相对的叶片303D的一侧上的前面盘或背衬盘103D。图2C显示了转子33D的截面，其中背衬盘103D固定在叶片303D上。背衬盘103D具有或者轴向或者径向的轮廓，其适合于针对流体来成形吞吐空间，并且同时用于将流体从入口孔300I引导向出口孔300U。具体地说，在三维转子的情况下，背衬盘103D通常具有基本“钟形的”或“喇叭形的”轮廓，其中垂直于其外表面S3的方向从入口孔300I至出口孔300U逐渐地从大约径向转至大约轴向方向。然而，应该注意的是，背衬盘102D和103D的形式可根据具体的应用而变化。

根据具体的应用，还可能具有拥有在二维转子和三维转子之间的中间特征的构造，诸如，例如拥有二维叶片以及具有基本钟形形式或其它构造的背衬盘的转子。