[发明专利]轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机

说明书

本发明涉及一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机，其中轮缘封严结构包括设置在动叶(1)根部的第一缘板(3)和第二缘板(4)及设置在导叶(2)根部的第三缘板(5)，第一缘板比第二缘板更靠近动叶，第三缘板伸入第一缘板与第二缘板之间所形成的开口，并至少与第一缘板和第二缘板形成供封严气体流通的第一腔室(8)，第一腔室(8)上设有引射孔(6)，引射孔(6)用于将比封严气体的压力高的高压气体射入第一腔室(8)，以通过高压气体的射流作用带动封严气体流出第一腔室(8)。本发明通过设置引射孔引入高压气体的射流作用，加速封严气体的流动，减少封严气体用量，提高封严效果，降低对封严压差的要求，减少主流燃气的倒灌。

技术领域

本发明涉及封严技术领域，尤其涉及一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机。

背景技术

燃气轮机的轮缘封严是十分重要的结构。轮缘封严结构一般从压气机引气，对涡轮的轮缘位置进行封严，目的是防止流经涡轮主流的高温燃气倒灌，进入盘腔中，造成对涡轮盘的烧蚀。从压气机引气的量也需要严格控制，引气量过少，有可能导致主流燃气倒灌；引气量过多，对燃气轮机的总体性能会产生影响，因此，合理的安排封严用气量，提高封严效果，是发动机设计中的重要部分。

目前轮缘封严基本采用鱼嘴型封严结构，如图1所示，动叶a1、涡轮盘a3和篦齿盘a7为旋转件，导叶a2为静子件，动叶a1上设有第一缘板a4和第二缘板a5，导叶a2上设有第三缘板a6，第一缘板a4和第二缘板a5与第三缘板a6之间形成鱼嘴型的封严结构，通过第一缘板a4和第二缘板a5分别与第三缘板a6形成的两道封严结构来防止燃气倒灌进入盘腔中。但是，这虽然种结构在一定程度上能够防止主流燃气倒灌，但是封严效果并不是很理想，封严气体用量也较大，为保证封严效果，对封严腔的压差要求较高，因此封严结构仍需进一步改进。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是提出一种轮缘封严结构、涡轮及燃气轮机，以进一步改善封严效果，降低对封严腔压差的要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种轮缘封严结构，包括设置在动叶根部的第一缘板和第二缘板及设置在导叶根部的第三缘板，所述第一缘板比所述第二缘板更靠近所述动叶，所述第三缘板伸入所述第一缘板与所述第二缘板之间所形成的开口，并至少与所述第一缘板和所述第二缘板形成供封严气体流通的第一腔室，所述第一腔室上设有引射孔，所述引射孔用于将比所述封严气体的压力高的高压气体射入所述第一腔室，以通过所述高压气体的射流作用带动所述封严气体流出所述第一腔室。

进一步地，所述第三缘板与所述第一缘板的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述引射孔设置在对着所述第一间隙的位置。

进一步地，所述引射孔设置在靠近所述第一缘板的下表面的位置，以使所述高压气体能够贴近所述第一缘板的下表面流动。

进一步地，所述第三缘板与所述第一缘板的下表面之间形成供封严气体流出的第一间隙，所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第一缘板的下表面设有相对于所述导叶的轴向倾斜的第一倾斜部，以减小所述第一间隙。

进一步地，所述第三缘板与所述第二缘板的上表面之间形成供封严气体流入的第二间隙，所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部和/或所述第二缘板的上表面设有相对于所述导叶的轴向倾斜的第二倾斜部，以减小所述第二间隙。

进一步地，所述第一倾斜部包括设置在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部的第一斜齿，所述第一斜齿能够使得所述第一间隙的流通面积在封严气体通过所述第一间隙流出所述第一腔室的方向上由大变小。

进一步地，所述第二倾斜部包括设置在所述第三缘板伸入所述第一腔室的端部的第二斜齿，所述第二斜齿能够使得所述第二间隙的流通面积在封严气体通过所述第二间隙进入所述第一腔室的方向上由大变小。