[发明专利]包括具有沿周向方向伸长的形状的空气抽取开口的用于航空器涡轮机压缩机的整流器

说明书

本发明涉及一种用于航空器涡轮机压缩机的整流器(1)，该整流器包括内套圈(24)、外套圈(26)和固定到内套圈和外套圈的定子叶片(28)，该整流器还包括凸缘(34)，该凸缘固定到外套圈(26)的下游端部并且被设计成固定到压缩机外壳(36)，该凸缘设置有布置成沿周向方向(52)彼此相距一定距离的空气抽取开口(50)。根据本发明，空气抽取开口(50)中的至少一个具有沿周向方向(52)伸长的形状。

技术领域

本发明涉及一种航空器涡轮机，优选地为涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机类型。

更具体地，本发明涉及涡轮机的压缩机定子，该压缩机定子包括内套圈、外套圈和固定到两个套圈的定子机叶。

背景技术

涡轮机配备有由可动轮和固定轮交替制成的压缩机，固定轮通常被称为“整流器”。除了定子机叶和两个套圈之外，每个整流器包括与外套圈的下游端部成一体的凸缘，该凸缘用于固定在涡轮机的压缩机外壳上。

通常，凸缘由沿整流器的周向方向彼此间隔开的空气放泄孔口横穿。因此，小部分空气流可以穿过整流器和下游紧临的可动轮之间的轴向间隙从穿过压缩机的主流路逸出。然后，所获取的空气流可以通过凸缘的放泄孔口流通，然后与涡轮机的用于通风和/或空气供应的其他元件结合，以确保涡轮发动机的正常运行。

因此，配备有圆形放泄孔口的凸缘与外壳体成为一体，外壳体本身固定到定子机叶的头部。举例来说，为了保持定子机叶从外壳体径向向内延伸，外壳体通常包括多个彼此周向间隔开的开口，并且形成为贯通的，即每个开口都形成在通常是金属的套圈的厚度中。每个孔容纳定子机叶中的一个定子机叶的头部，该头部通过在所述孔中制成并且围绕机叶的头部连续地延伸的焊料固定到外壳体。可以在定子机叶的根部和整流器的内套圈之间提供类似的附接。

另一种可能的设计在于将每个整流器扇段制造(例如通过失蜡铸造)成一体件。

无论选择何种设计，都存在机叶头部的后缘过早出现裂缝的风险。对定子机叶的寿命有害的这种现象的解释在于机叶头部的后缘处存在非常高的静态/动态负载，这转化为太弱的动态裕量，使得裂缝更有可能出现。

为了克服这个缺点，已经提出加厚外壳体以便限制操作期间的变形，从而减小施加到机叶头部的后缘的应力。然而，这种解决方案在成本和质量方面极为不利。

还提出使机叶变厚，但这不可避免地导致通过机叶的空气流的扰动，结果对涡轮机的整体性能产生负面影响。

在文献FR2945331中，还提出了将容纳机叶头部的每个孔与贯通外套圈形成的机械减载槽相关联。槽具有例如U形或V形的一般形状，类似于马蹄形，这允许其解除动态裕量并因此延迟裂缝的出现。在该解决方案中，在外壳体在操作期间的变形期间，重载区域在减载槽的端部处偏移，即远离后缘，即使在在很大程度上能够支撑该负载的外壳体内也是如此。然而，这些机械减载槽的存在产生对穿过整流器的主流的空气动力学干扰。

仍然需要优化压缩机整流器的设计，以便限制主流路上的空气动力学干扰，同时降低定子机叶的头部上出现裂缝的风险。

发明内容

为了至少部分地满足这种需要，本发明的主题是一种用于航空器涡轮机压缩机的整流器，所述整流器包括内套圈、外套圈和与内套圈和外套圈一体的定子机叶，所述定子还包括凸缘，该凸缘与外壳体的下游端部成一体并且用于固定在压缩机外壳上，所述凸缘设置有沿整流器的周向方向彼此间隔开的空气放泄孔。根据本发明，空气放泄孔口中的至少一个是周向长圆形(étirée)的。

本发明有利地提供了与至少一个空气放泄孔口相关联的定子机叶的机械减载的附加功能。实际上，由于其周向延伸的形状，放泄孔口使得能够对位于与所述孔口径向相对位置的机叶头部的后缘进行充分减载。另外，由于这些放泄孔口位于主流路外侧的凸缘上，并且不再如现有技术中那样位于限定主流路的外壳体上，因此主流不受这些机械减载装置的出现的干扰。