[发明专利]具有分节段的内壳体的轴向涡轮机定子

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴向涡轮机。更具体地说，本发明涉及一种包括分节段的(segmented)内壳体的轴向涡轮机定子。本发明还涉及一种定子组装工艺。本发明还涉及一种轴向压缩机。

背景技术

为了引导环形流，轴向涡轮机装配有限定出所述流的内侧和外侧的同轴壳体。在定子中，内部壳体实际上连接到定子叶片翼梢。它们形成具有开口的柱形壁，定子叶片翼梢经由所述开口插入从而固定它们。

为了便于插入叶片翼梢，开口较大，那么必须密封间隙。

为了确保压缩机级之间的密封，可磨损的材料层沉积在内壳体的每个内表面上。这些层意在与形成在转子上的径向肋(fin)的顶端平齐。内壳体的截面可以形成U形，以形成保持可磨损的材料层的内环形沟槽。

专利EP2196629A1公开了一种涡轮机的叶片定子的内环。壳体具有U形横截面，在横截面中，凹槽保持可磨损的材料层。内壳体包括首尾相连的多个壳体节段。它们的界面具有设计为与叶片的空气动力学表面配合的表面。这些节段具有位于一侧的凸起和位于另一侧的凹槽。位于一个节段上的凸起能与相邻节段的凹槽匹配，使得它们能够互锁。

由于可磨损的材料的相对挠性以及凸起的构造，所述节段可以基本上相对于彼此移动。然而，在操作时，这种壳体会遭受频繁的激振。结果，内壳体会产生破坏性的振动模式。此外，凸起和凹槽具有较大的径向厚度，其影响了节段的厚度。这种对于增加材料量的需要增加了壳体的重量，因此影响了它的振动响应。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决现有技术中存在的至少一个问题。更具体地，本发明旨在改进具有分节段的内壳体的定子的振动行为。本发明旨在改进定子的构造，尤其是在叶片和内壳体之间的连接方面进行改进。

技术方案

本发明涉及一种轴向涡轮机压缩机的定子，包括沿径向延伸的环形的叶片排和内壳体，叶片的内翼梢通过内壳体，所述环形壳体由首尾相连布置的节段形成，其中，所述定子还包括至少一个条，其沿壳体的内表面周向地延伸，并且与位于叶片的内翼梢上的接合装置匹配，以保持叶片，所述条沿着至少两个相邻的环形节段连续地延伸。

根据本发明的有利实施例，所述条与壳体的内表面间隔开，所述表面优选地覆盖有包围所述条的可磨损的材料层。

根据本发明的有利实施例，所述条基本上平行于内罩延伸。

根据本发明的有利实施例，内壳体具有向内部敞开的环形沟槽，其容纳可磨损的材料层。

根据本发明的有利实施例，可磨损的材料层在所述节段之间的接合处范围内是连续的。

根据本发明的有利实施例，内壳体由金属或者复合材料制成。

根据本发明的有利实施例，所述或至少一个条具有扁平截面，所述扁平截面优选地是实心的。

根据本发明的一个替代实施例，所述或至少一个条具有圆形截面，或者，所述或至少一个条可以是线或者绳。

根据本发明的有利实施例，所述条或者每个条延伸超出两个相邻环形节段之一的至少四分之一，优选地三分之一，更优选地二分之一。

根据本发明的有利实施例，条形成开环。

根据本发明的有利实施例，用于接合叶片内翼梢的装置包括与条匹配的开口和/或钩。

根据本发明的有利实施例，接合装置远离壳体的上游边缘和下游边缘，接合装置优选地基本上沿轴向位于壳体中心。

根据本发明的有利实施例，匹配条的接合装置的一部分具有沿轴向的长度，所述长度大于条宽度的100％，优选200％，从而允许接合装置沿所述方向的定位改变。

根据本发明的有利实施例，所述条的轮廓匹配壳体的轮廓。

根据本发明的有利实施例，两个相邻叶片之间的条的轮廓对应于壳体的轮廓。

根据本发明的有利实施例，壳体包括至少四个环形节段，所述条或者条之一跨越内壳体的至少二十分之一，优选至少八分之一，更优选四分之一。

根据本发明的有利实施例，条由金属材料制成，优选由钛、钢或者铝制成。

根据本发明的有利实施例，接合叶片内翼梢的装置包括钩，钩的喉部沿轴向方向取向。

根据本发明的有利实施例，钩具有位于它们喉部的唇部，唇部设计成轴向地限制条。

根据本发明的有利实施例，钩可以是在叶片内翼梢上横向地制成的槽口。

根据本发明的有利实施例，定子包括位于开口和叶片翼梢之间的接合处的边界密封件，其焊珠(bead)从内壳体的内表面径向向内延伸，条与所述密封件间隔开。