[发明专利]涡轮机叶片的具有改善的密封的成角度部段

说明书

本发明涉及一种涡轮机的固定的叶片环的成角度部段(34a)，尤其涉及一种定子或导流叶片组件的固定的叶片环的成角度部段，所述部段(34a)围绕固定的叶片环的轴线按照预定的角度延伸，并且所述部段相对于所述固定的叶片环的轴线包括径向外部平台(38a)、径向内部平台(40a)、在所述平台(38a，40a)之间延伸的至少两个叶片(42a)、以及至少一个可磨耗蜂窝材料块(44a)，该可磨耗蜂窝材料块在部段(34a)的横向端部之间在内部平台(38a)的内部延伸，其特征在于，可磨耗材料块(44a)包括至少一个横向端部壁(52a)，该横向端部壁的形状被按照具有齿的轮廓(54a1，54a2)设置，该具有齿的轮廓包括径向定向(R)的跨越所述块(44a)的整个径向厚度延伸的至少一个齿(56a1，56a2)。摘要附图：图4。

技术领域

本发明涉及一种涡轮机叶片的成角度部段，尤其涉及一种下述的叶片的成角度部段：该叶片为诸如装备于压气机的整流装置或者为诸如装备于该涡轮机的涡轮的定子。

背景技术

燃气涡轮发动机以已知的方式包括固定的内部叶片环，该内部叶片环被安装在发动机的主流道的外部壳体中并且在轴向上处于这些发动机的涡轮移动叶片轮之间或者处于压气机移动叶片轮之间。每个固定的叶片环围绕压气机或涡轮转子被动态地密封。为此，每个固定的叶片环包括内部可磨耗材料块，该内部可磨耗材料块被设计成与唇形密封元件配合，该唇形密封元件以旋转的方式与相关的压气机或涡轮转子成一体，以便确保气密性。

然而，部分气体可能会沿与主流在主流道中流通的方向相反的方向进入压气机的或涡轮转子的固定叶片与移动叶片之间。

当固定的内部叶片环处于压气机轮之间时，该内部叶片环构成整流装置，或者当该固定的内部叶片环处于涡轮的轮之间时，该内部叶片环构成定子。

为了有助于固定的叶片环的装配并降低其制造成本，该固定的叶片环通常被制成为成角度的部段的组合件，该成角度的部段被彼此相邻地并置以便形成整体的固定的叶片环。因此，这些环留出了部段间间隙，该部段间间隙为气体留出了再流通通道，该再流通通道不再是围绕成角度部段的根部，而是处于该成角度部段之间。

实际上，依照惯例，从上游到下游穿过固定的叶片的气体的一部分趋于从下游到上游穿过密封件进行再流通，该密封件根据一泄漏流速被制成在可磨耗材料块与唇形密封元件之间，尝试保持该泄漏流速尽可能最小，因为该泄漏流速会影响相应的压气机或涡轮的性能。从上游到下游穿过这些叶片的气体的另一部分趋于从下游到上游通过使该另一部分气体在部段之间迂回穿过部段之间的间隙(也被称为部段间间隙)来进行再流通。

确保令人满意的密封水平的困难之处在于下述事实：环的成角度部段由于在发动机运行期间发生的机械变形和热变形而进行移动。因此，部段间间隙和泄漏流速在发动机运行期间发生变化。此外，在热的发动机运行期间，间隙必须不为零，因为部段平台之间的接触可能导致处于固定的叶片外部的壳体呈椭圆形，和/或导致相接触的表面发生缠结，这会大大增加施加在固定的叶片上的应力，并尤其导致这些应力被传递到发动机的接纳固定的叶片的外部壳体。

传递这些应力可能会导致外部壳体呈椭圆形并且显著地改变该壳体与相邻的移动叶片之间的径向间隙，这在使用寿命方面对发动机具有非常不利的影响。

固定的叶片环的两个紧邻的成角度部段之间的传统密封由唇形密封系统来确保，该唇形密封系统处于这些部段之间以便限制部段之间的泄漏。这些密封系统可被用于对主流道中的固定的叶片的环部段进行密封，并且在双流发动机的情况下还被用于对次级流道中的固定的叶片的环部段进行密封。

在这种技术中，唇形件被容置在处于容置部中的已被机加工成部段的两个相邻的部段之间。唇形件被用于防止气体的流穿过部段间间隙。