[发明专利]涡轮风挡

说明书

技术领域

本公开一般地涉及一种涡轮风挡，更具体地，涉及用于调节流过涡轮转子组件气流的一种涡轮风挡。

背景技术

已知一种燃气涡轮发动机(“GTE”)包括涡轮组件，该涡轮组件具有安装在驱动轴上的一个或多个涡轮转子组件。每个涡轮转子组件包括沿径向向外延伸并且围绕涡轮转子彼此周向间隔的多个涡轮叶片。GTE点燃空气和燃料的混合物以产生流过涡轮叶片的高温压缩气流，这使得涡轮叶片旋转涡轮转子组件。每个涡轮转子组件的转动能量可被传递至驱动轴以驱动负载，例如发电机、压缩机或泵。

涡轮叶片通常包括根部结构和从涡轮叶片平台的相对侧延伸的翼面。涡轮转子包括用于容纳每个涡轮叶片根部结构的槽。每个槽的形状可类似于每个涡轮叶片根部结构的形状。当多个涡轮叶片装配在涡轮转子上时，在相邻涡轮叶片的涡轮平台之间与下方可形成平台下侧空腔。

已知位于平台下侧空腔中的部件，该部件用于调节涡轮转子组件周围的压缩气流。在授予Athans等人的美国专利No.7097429(“’429专利”)中描述了此类部件的一个实施例。’429专利公开了包括多个涡轮叶片的转子盘。每个涡轮叶片包括翼面、平台和柄部。柄部可向下延伸到多波瓣燕尾榫以将涡轮叶片安装到转子盘。密封件主体位于柄部之间以及相邻涡轮叶片的平台下方。密封件主体包括设置在密封件主体前端的增大密封板。增大密封板与相邻涡轮叶片柄部的前表面部分重叠以提供密封。密封件主体还包括具有大致矩形头部的后端，该后端设置在一对轴向波瓣的上方。后端头部的面积小于前端处的密封板。

发明内容

本公开提供用于燃气涡轮发动机的涡轮转子组件的风挡。风挡包括宽度尺寸、高度尺寸和长度尺寸、以及前板和后板。沿宽度尺寸和高度尺寸，后板大于前板并且包括在高度尺寸上延伸的上部，上部具有非对称构型。风挡还包括在长度方向上延伸且连接前板和后板的纵向结构。

本公开还提供了用于燃气涡轮发动机的涡轮转子组件的风挡。风挡包括宽度尺寸、高度尺寸和长度尺寸，以及前板。风挡还包括后板，该后板在宽度和高度尺寸上的面积大于前板的面积；上部，该上部具有相对于在高度尺寸上延伸的后板中轴线偏置的上端；以及在长度尺寸上从后板向后延伸的矩形挡板。风挡还包括在长度尺寸上延伸且连接前板和后板的纵向结构。

本公开还提供了一种具有涡轮转子组件的燃气涡轮发动机。涡轮转子组件包括具有多个涡轮叶片槽的涡轮转子，以及具有翼面、平台和根部结构的多个涡轮叶片，每个涡轮叶片的根部结构成形为被容纳在涡轮转子的相应涡轮叶片槽中。涡轮转子组件还包括在相邻涡轮叶片的平台附近和下方形成的平台下侧间隙，以及在转子的径向外表面与相邻涡轮叶片根部结构之间和在相邻涡轮叶片平台下方形成的平台下侧空腔。涡轮转子组件还包括位于至少其中一个平台下侧空腔中的涡轮风挡，涡轮风挡包括宽度尺寸、高度尺寸和长度尺寸。风挡还包括大小设置成在平台下侧空腔和平台下侧间隙中提供前向流动间隙的前板，以及尺寸设置成覆盖平台下侧空腔一部分和平台下侧间隙一部分的后板。

附图说明

图1是部分的涡轮转子组件的示意图，该涡轮转子组件包括示例性涡轮风挡；

图2是从前端和侧向视角观察的图1中示例性涡轮风挡的示意图，该涡轮风挡独立于涡轮转子组件；

图3是从后端和侧向视角观察的图2中示例性涡轮风挡；

图4示出了图2的涡轮风挡的侧视图；

图5示出了图2的示例性涡轮风挡的前端视图；

图6示出了图2的示例性涡轮风挡的后端视图；

图7是从涡轮转子组件的前表面观察，具有额外涡轮叶片的图1涡轮转子组件的示意图；以及

图8是从涡轮转子组件的后表面观察，具有额外涡轮叶片的图1涡轮转子组件的示意图。

具体实施方式