[发明专利]涡轮机护罩组件

说明书

本发明提供一种涡轮机护罩组件。该涡轮机护罩组件包括：内部护罩，该内部护罩具有邻近热气体路径的表面；外部护罩；阻尼块，该阻尼块被布置在内部护罩和外部护罩之间；第一偏置装置；和第二偏置装置。该第一偏置装置向内部护罩提供第一偏置力，从而使内部护罩沿朝向热气体路径并且离开外部护罩的方向偏置第一偏移距离。第二偏置装置向阻尼块提供第二偏置力，从而使阻尼块沿朝向热气体路径并且离开外部护罩的方向偏置第二偏移距离。第二偏移距离大于第一偏移距离。

技术领域

本发明涉及涡轮机部件。更具体地，本发明涉及具有加载于外部护罩(outershroud)的内部护罩(inner shroud)的涡轮机护罩组件。

背景技术

在燃气涡轮机中，某些部件(例如在燃烧器的热气体路径中包绕旋转部件的护罩)经受极端的温度、化学环境和物理条件。内部护罩还经受为了将该内部护罩加载于外部护罩而施加的压力所造成的机械应力，相对热气体路径的压力推动。对内部护罩与外部护罩之间的空间加压使高压流体泄漏到热气体路径中，从而降低涡轮机的效率。此外，诸如弹簧之类的用于相对于外部护罩机械加载内部护罩的机构在高温下展示出降低的有效性，并且弹簧本身可能随着时间过去而蠕变，从而导致加载压力不足。例如由于加载压力不足而造成的内部护罩未充分朝向热气体偏置使斗叶/轮叶尖端与内部护罩之间的间隙增大，从而降低燃气涡轮机效率。

发明内容

在示例性实施例中，一种涡轮机护罩组件包括：内部护罩，该内部护罩具有邻近热气体路径的表面；外部护罩；阻尼块(damper block)，该阻尼块被布置在内部护罩和外部护罩之间；第一偏置装置(a first biasing apparatus)；和第二偏置装置。第一偏置装置向内部护罩提供第一偏置力，从而使内部护罩沿朝向热气体路径并且离开外部护罩的方向偏置第一偏移距离(a first deflection distance)。第二偏置装置向阻尼块提供第二偏置力，从而使阻尼块沿朝向热气体路径并且离开外部护罩的方向偏置第二偏移距离。第二偏移距离大于第一偏移距离，从而将阻尼块加载于内部护罩。

较佳地，所述第一偏置装置包括至少一个弹簧(spring)，所述弹簧连接到或接触所述内部护罩并且被配置成在所述内部护罩上施加第一偏置力。

较佳地，所述第一偏置装置是无弹簧(springless)偏置装置。

更佳地，所述偏置装置由加压流体驱动。

较佳地，所述第一偏置装置包括连接到或接触所述内部护罩的至少一个波纹管(bellows)，所述至少一个波纹管被配置成响应于所述至少一个波纹管内增大的内部压力朝向所述热气体路径膨胀并且在所述内部护罩上施加第一偏置力。

更佳地，所述至少一个波纹管密封地(hermetically)覆盖(caps)加压流体供给线路。

较佳地，所述第一偏置装置包括至少一个推力活塞(thrust piston)，所述至少一个推力活塞连接到或接触所述内部护罩并且被配置成在所述内部护罩上施加第一偏置力。

较佳地，所述第一偏置装置包括偏移限制器(deflection limiter)，所述偏移限制器被布置和设置成使得所述第一偏移距离不超过预定偏移(predetermineddeflection)。

更佳地，所述偏移限制器是可调节的(adjustable)，从而改变所述预定偏移。

较佳地，所述第二偏置装置包括至少一个弹簧，所述弹簧连接到或接触所述阻尼块并且被配置成在所述阻尼块上施加第二偏置力。

较佳地，所述第二偏置装置是无弹簧偏置装置。

更佳地，所述第二偏置装置由加压流体驱动。