[发明专利]用于涡轮发动机的离心压缩机组件和组装方法

说明书

背景技术

本发明公开大体涉及涡轮发动机，以及尤其涉及控制涡轮发动机的离心压缩机中转子叶片间隙的系统和方法。

已知涡轮发动机经历多个不同工作阶段，包括，但不限于，启动阶段、预热阶段、稳定工作阶段、关闭阶段以及冷却阶段。至少一些已知的涡轮发动机包括旋转压缩机和涡轮机，其在转子叶片和周围的密封元件的内面之间限定间隙。控制这些间隙，以加强对工作效能的提升。一般情况下，这些间隙会随着所述涡轮机或压缩机从一个工作阶段到另一个工作阶段的转换而变化。尤其是，每个工作阶段都具有与其相关的工作环境，比如温度、压力和旋转速度，这些将会引发包括所述涡轮发动机内静态和动态部件之间的部件之间间隙的变化。

在至少一些已知的涡轮发动机中，也控制压缩机和/或涡轮转子叶片支架与所述密封元件的所述间隙，以避免由于所述涡轮机和压缩机在不同工作阶段之间的转换而产生的与接触相关的损伤。例如，在至少一些已知的涡轮发动机中，冷却时或是安装时，设定间隙不大于稳定状态工作所需的大小，以在不同工作阶段转换时，弥补所述涡轮发动机中热度和机械的差异。此外，如上所述，涡轮发动机效能至少部分依据所述旋转叶片的尖端和与周围的静态部件连接的密封元件之间的间隙。如果所述间隙过大，增强的燃气流会通过间隙缺口不必要地泄漏，一次降低了所述涡轮发动机的效能。很多已知的涡轮机和压缩机包括可变间隙机构，其在高压涡轮部分、低压涡轮部分和压缩机部分中。然而，一般来说，困难的是，实施间隙控制系统，该系统根据所述部件和制造限制的复杂几何形状与所述涡轮机和压缩机一体形成。

发明内容

一方面，本发明提供一种用于燃气涡轮发动机的流体传送组件。一种用于燃气涡轮发动机的流体传送组件，其包括转子轴、围绕所述转子轴的静态组件以及与所述转子轴连接的并径向置于所述静态组件内部的旋转部件。所述旋转组件包括与所述转子轴连接的轮毂、多个与所述轮毂连接的转子叶片以及与所述多个转子叶片连接的防护罩。

另一方面，本发明提供一种用于燃气涡轮发动机的并包括转子轴的离心压缩机。所述离心压缩机包括与所述转子轴连接的轮毂、与所述轮毂连接的多个转子叶片，其中，所述多个转子叶片包括外缘和与所述多个转子叶片的外缘连接的防护罩，从而在所述防护罩之间和所述轮毂之间形成流动通道。

其中，所述多个转子叶片与所述轮毂和所述防护罩一体形成。

其中，所述防护罩相对于所述多个转子叶片周向延伸，以形成圆盘状。

其中，所述防护罩包括与所述多个转子叶片的外廓线互补的拱形。

其中，所述多个转子叶片中的每一个转子叶片包括前缘和相对的后缘，所述相对的前缘和后缘限定了其间的转子叶片长度，其中，所述防护罩大体上延伸所述转子叶片长度的整个距离。

其中，所述多个转子叶片中的每一个转子叶片包括前缘和相对的后缘，所述相对的前缘和后缘限定了其间的转子叶片长度，其中，所述防护罩从所述前缘和所述后缘中的至少一个延伸小于所述转子叶片的长度的距离至防护罩端。

所述离心压缩机进一步包括至少一个与所述防护罩连接的密封齿，所述至少一个齿构造为与静态组件一起形成密封，所述静态组件置于所述燃气涡轮发动机中的所述防护罩附近。

又一方面，提供一种制造用于燃气涡轮反动机的离心压缩机的方法。所述方法包括与轮毂一体形成多个转子叶片，其中，所述轮毂构造为与转子轴连接。所述方法又包括与所述多个转子叶片的外缘一体形成防护罩，以形成限定于所述防护罩和所述轮毂之间的流动通道。

其中，一体形成所述防护罩包括一体形成所述防护罩，从而使所述防护罩大体上延伸所述转子叶片长度的整个距离。

其中，一体形成所述防护罩包括一体形成所述防护罩，从而所述防护罩沿所述多个转子叶片延伸小于所述转子轴的整个长度。

附图说明

在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：

图1是示例性涡轮发动机的示意图。

图2是高压压缩机的截面示意图，根据本发明公开的第一个实施例，所述高压压缩机可以用于图1所示的涡轮发动机。

图3是高压压缩机的部分截面示意图，为清除起见，移除了所述涡轮发动机。

图4是图3所述的高压压缩机的部分截面透视图；以及

图5是高压压缩机的截面示意图，根据本发明公开的第二个实施例，所述高压压缩机可以用于图1所示的涡轮发动机。