用于葉片間平臺(tái)的線性襯墊的制作方法
【專利摘要】一種具有長(zhǎng)度的葉片間平臺(tái)的線性密封件(10；10’)，其包括意圖被固定到葉片間平臺(tái)上的線性基底(12；12’)以及從該基底(12；12’)延伸的線性唇部(14；14’)，所述線性唇部(14；14’)具有被構(gòu)造為與在葉片(50)下表面?zhèn)让?52a)上的壁或在葉片(50)上表面?zhèn)让?52d)上的壁相接觸的線性遠(yuǎn)端部分(14a)，線性槽(16；16’)沿著所述線性密封件(10；10’)的長(zhǎng)度的至少一部部分在線性基底(12；12’)與線性唇部(14；14’)之間形成。線性遠(yuǎn)端部分(14a；14’a)具有沿著所述密封件(10；10’)的長(zhǎng)度的至少一部分延伸的至少一個(gè)線性槽(120；120’)。
【專利說(shuō)明】用于葉片間平臺(tái)的線性襯墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于葉片間平臺(tái)的線性襯墊。這種線性襯墊布置在葉片和平臺(tái)之間，平臺(tái)在葉片之間并與所述葉片不同，其用來(lái)限制空氣在葉片和葉片間平臺(tái)之間的流動(dòng)。這種葉片特別地但是不排他地使用在風(fēng)扇的葉片和葉片間平臺(tái)之間的風(fēng)扇中。

【背景技術(shù)】
[0002]已知葉片間平臺(tái)線性襯墊具有一長(zhǎng)度，襯墊包括用于緊固到葉片間平臺(tái)的線性基底以及從線性基底突出的線性唇部，所述線性唇部具有被構(gòu)造成接觸葉片的壓力側(cè)壁或吸力側(cè)壁的線性遠(yuǎn)端部分，線性槽跨至少一部分長(zhǎng)度的所述線性襯墊在線性基底和線性唇部之間形成。此類型的襯墊沿著葉片的壓力側(cè)或吸力側(cè)延伸，包括其前緣和/或后緣。
[0003]那種類型的現(xiàn)有技術(shù)襯墊的唇部沒(méi)有使得可在突然中斷的區(qū)域或小半徑的彎曲區(qū)域(例如，在葉片的前緣或后緣的附近)中緊密地固定到葉片上。其結(jié)果是，空氣在那些區(qū)域中的葉片和葉片間平臺(tái)之間流動(dòng)。空氣(或氣體)通道的密封因此不是完備的，從而降低了氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎的性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了至少基本地修復(fù)上述缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明通過(guò)提出上述類型的線性襯墊來(lái)達(dá)到此目的，其中至少一個(gè)線性裂縫延伸跨至少一部分長(zhǎng)度的所述襯墊。
[0006]以下，術(shù)語(yǔ)“襯墊”、“基底”、“唇部”、“槽”、“裂縫”和“遠(yuǎn)端部分”可以使用來(lái)替代
“線性襯墊”、“線性基底”、“線性唇部”、“線性槽”、“線性裂縫”和“線性遠(yuǎn)端部分”，以便指定相同的實(shí)體。同樣地，術(shù)語(yǔ)“平臺(tái)”可以使用來(lái)替代“葉片間平臺(tái)”以便指定相同的實(shí)體。
[0007]可以理解，線性襯墊沿著優(yōu)選方向和沿著縱向方向延伸。此縱向方向不必要是正交直線，以及優(yōu)選地被構(gòu)造成沿著葉片的輪廓，特別地在葉片的中斷附近。換句話說(shuō)，可以考慮，長(zhǎng)度方向沿著襯墊的中性軸線。襯墊的長(zhǎng)度因此平行于此縱向方向被限定和測(cè)量。同樣地，線性唇部、線性基底和線性槽均沿著此縱向方向延伸。唇的長(zhǎng)度、基底的長(zhǎng)度和槽的長(zhǎng)度同樣地平行于此縱向方向被限定和測(cè)量?？梢岳斫猓讲繌幕籽刂鄬?duì)于縱向的方向橫向地沿著寬度方向突出。槽在部分襯墊中被限定在基底和唇部之間，其中基底和唇部形成小于90°的角(九十度的角)，所述角相對(duì)于縱向在橫截面中測(cè)量。線性遠(yuǎn)端部分是沿著長(zhǎng)度方向沿著縱向延伸的部分，并且沿著寬度方向延伸唇部寬度大約20%的距離。因此可以理解，線性遠(yuǎn)端部分遠(yuǎn)離在唇部和基底之間的結(jié)合區(qū)布置。至少一個(gè)線性裂縫布置在線性遠(yuǎn)端部分中并沿著縱向延伸。
[0008]由于線性裂縫，因此如果其不具有這一裂縫，則遠(yuǎn)端部分比相同的遠(yuǎn)端部分更局部地有彈性。比較于現(xiàn)有技術(shù)的襯墊，裂縫因此能夠使唇部更緊密地固定到葉片的輪廓，特別在具有突然的中斷或小半徑的彎曲的葉片的區(qū)域中。而且，由于襯墊因?yàn)榱芽p而局部地更具有彈性，因此其適應(yīng)于葉片的形狀，同時(shí)比現(xiàn)有技術(shù)的襯墊經(jīng)受更小的機(jī)械應(yīng)力和磨損，從而與現(xiàn)有技術(shù)的襯墊相比延長(zhǎng)了本發(fā)明襯墊的使用壽命。
[0009]優(yōu)選地，至少一個(gè)線性裂縫形成在唇部區(qū)段中，所述唇部區(qū)段被構(gòu)造成在葉片前緣的附近和/或葉片后緣的附近接觸所述葉片。
[0010]可以理解，唇部區(qū)段是被考慮沿著縱向的唇部的一部分。葉片的前緣和后緣是具有最突然中斷的區(qū)。通過(guò)將裂縫放置在被構(gòu)造成在前緣附近和在后緣附近與葉片接觸的唇部區(qū)段中，確定襯墊盡可能緊密地固定到葉片壁，包括在前緣和后緣的附近。
[0011]有利地，線性裂縫延伸跨整個(gè)長(zhǎng)度的線性唇部。
[0012]在此構(gòu)造中，確定遠(yuǎn)端部分具有局部彈性，所述局部彈性使唇部能夠均沿著其長(zhǎng)度匹配葉片接觸表面的形狀。這向襯墊提供了獲得與葉片壁密封接觸的較高能力。
[0013]有利地，葉片間線性襯墊具有了沿著襯墊的長(zhǎng)度變化的橫截面。
[0014]可以理解，線性襯墊橫截面的形狀(即，在垂直于襯墊的縱向的平面上的其區(qū)段)沿著襯墊的縱向變化。通過(guò)具有這種變化的截面，襯墊取決于葉片的形狀而適應(yīng)于盡可能緊密地固定到葉片上。
[0015]在一實(shí)施例中，平臺(tái)的橫截面變化和/或唇部的橫截面變化。
[0016]有利地，基底具有被構(gòu)造成與葉片間平臺(tái)的邊緣配合的肩部。
[0017]線性襯墊通常沿著平臺(tái)的邊緣布置，所述邊緣用于面朝葉片的壓力側(cè)或吸力側(cè)。這種肩部使襯墊能夠相對(duì)于平臺(tái)適當(dāng)?shù)囟ㄎ唬瑫r(shí)襯墊組裝在平臺(tái)上。借助于這種肩部，襯墊因此具有覆蓋平臺(tái)的所述邊緣的保護(hù)性部分。如果它們相互接觸，則這種保護(hù)性部分特別地用來(lái)阻尼葉片和平臺(tái)之間(或者在兩個(gè)相鄰平臺(tái)的面對(duì)部分之間)的任何影響。
[0018]有利地，葉片間線性襯墊包括至少一個(gè)唇部加強(qiáng)肋。
[0019]這種加強(qiáng)肋用來(lái)使整個(gè)唇部在唇部區(qū)段上方更硬，所述唇部因此更好地壓靠葉片壁。因此，借助于加強(qiáng)肋，唇部壓靠葉片壁，然而借助于裂縫，唇部的遠(yuǎn)端緊密地固定到葉片壁的外形并提供密封接觸。
[0020]本發(fā)明也提供了一種包括本發(fā)明葉片間平臺(tái)線性襯墊的葉片間平臺(tái)。
[0021]本發(fā)明還提供了一種轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括安裝在其周緣處的具有多個(gè)葉片和多個(gè)葉片間平臺(tái)的盤，葉片間平臺(tái)布置在每對(duì)相鄰葉片之間，至少一個(gè)葉片間平臺(tái)包括本發(fā)明的至少一個(gè)葉片間平臺(tái)線性襯墊。
[0022]有利地，所述線性襯墊的唇部被構(gòu)造成在所述葉片的前緣下方在所述前緣附近與葉片根部配合。
[0023]沿著高度方向，葉片連續(xù)地具有跟隨有葉面的根部，所述根部是借此葉片被緊固到盤的部分。葉面是與空氣相互作用的葉片的部分，此葉面具有前緣、后緣、壓力側(cè)和吸力偵U。根部具有不接合盤的中間部分?？梢岳斫猓r墊與在此中間部分中的葉片配合。術(shù)語(yǔ)“在下方”涉及葉片的高度方向，葉片根部限定葉片的底部，葉面限定葉片的頂部。因此，通過(guò)宣稱襯墊放置在前緣下方，應(yīng)該理解，襯墊沿著高度方向朝向葉片底部相對(duì)于在葉片根部和葉面之間的過(guò)度區(qū)域放置，與前緣對(duì)齊。術(shù)語(yǔ)“在附近”指的是襯墊沿著高度方向在延伸跨在前邊緣下方的葉片的總高度的大約10%的區(qū)域處布置，以及沿著縱向在在前緣上居中的且延伸跨葉片的長(zhǎng)度的大約20%的區(qū)域中被布置。
[0024]有利地，至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)中的每一個(gè)均具有本發(fā)明的至少一個(gè)葉片間平臺(tái)線性襯墊，至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)鄰接于普通葉片，來(lái)自至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)的一個(gè)葉片間平臺(tái)的所述至少一個(gè)線性襯墊在各葉片的前緣的上游處和/或后緣的下游處面朝來(lái)自至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)的另外一個(gè)葉片間平臺(tái)的所述至少一個(gè)線性襯墊布置，所述線性襯墊通過(guò)彼此壓靠所述葉片的前緣的上游和/或后緣的下游來(lái)配合。
[0025]術(shù)語(yǔ)“上游”和“下游”指的是空氣(或氣體)沿著葉片的流動(dòng)方向，所述空氣通常從前緣朝向后緣流動(dòng)?？梢岳斫?，在葉片的任何一側(cè)上的兩個(gè)相鄰平臺(tái)中的每一個(gè)均在面朝所述葉片的其邊緣上具有本發(fā)明的各自的襯墊。這些襯墊延伸越過(guò)葉片的前緣和越過(guò)后緣(即，襯墊長(zhǎng)于葉片)，它們通過(guò)越過(guò)前緣和后緣在這些區(qū)域中彼此壓靠而直接地彼此配合。
[0026]本發(fā)明還提供了一種包括本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0027]通過(guò)閱讀作為非限制性例子給出的本發(fā)明的實(shí)施例的以下詳細(xì)說(shuō)明可以更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明關(guān)于附圖件，其中:
[0028]圖1示出本發(fā)明的氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎；
[0029]圖2是圖1氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎的風(fēng)扇截面的分解視圖；
[0030]圖3是在本發(fā)明的氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎內(nèi)的本發(fā)明的襯墊的分解立體圖；
[0031]圖4示出沿著箭頭IV看所看到的圖2的風(fēng)扇；
[0032]圖5示出在截面V上的圖4的線性襯墊；
[0033]圖6示出在截面VI上的圖4的線性襯墊；
[0034]圖7示出在截面VII上的圖4的線性襯墊；
[0035]圖8示出在截面VIII上的圖4的線性襯墊；
[0036]圖9示出在截面IX上的圖4的線性襯墊；
[0037]圖10示出在立體圖中的本發(fā)明的線性襯墊的截面。

【具體實(shí)施方式】
[0038]圖1示出包括形成本發(fā)明的轉(zhuǎn)子的風(fēng)扇80的氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎100。如圖2所示，風(fēng)扇80包括盤82，該盤82具有安裝在其周緣處的多個(gè)葉片50和多個(gè)葉片間平臺(tái)40，各葉片50插入在兩個(gè)葉片間平臺(tái)40之間。換句話說(shuō)，各平臺(tái)40布置在一對(duì)相鄰葉片50之間。在此例中，面對(duì)各自葉片50的壓力側(cè)52a和吸力側(cè)52b的各平臺(tái)40的各邊緣42a和42b分別設(shè)有本發(fā)明的線性襯墊10或10'。各線性襯墊10和10'分別具有線性基底12,12/和線性唇部14，If，線性槽16，W分別形成在基底12與唇部14之間或形成在基底12'與唇部14'之間。在此例子中，襯墊10被構(gòu)造成與在其壓力側(cè)52a上的葉片50配合，而襯墊10'被構(gòu)造成與在其吸力側(cè)52b上的葉片50配合。各葉片50連續(xù)地沿著其高度H具有跟隨有葉面52的根部51。根部51具有在盤82中接合的部分51a和中間部分51b。葉面52具有壓力側(cè)52a、吸力側(cè)52b、前緣52c和后緣52d(比較于圖4)。
[0039]通常，壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁在根部51的中間部分51b和葉面52之間基本上是連續(xù)的(即它們不顯示任何重大的差別)，使得在葉片根部處葉片的壓力側(cè)壁和吸力側(cè)壁有時(shí)候也稱作壓力側(cè)和吸力側(cè)。
[0040]如圖3中所示出的，襯墊10的唇部14在所述前緣52c的附近在葉片50的前緣52c下方與葉片50的根部51配合。雖然沒(méi)有示出，但是襯墊10'同樣地在所述前緣52c附近在葉片50的前緣52c下方與葉片50的根部51配合。應(yīng)該觀察到，圖3是只示出與一部分的平臺(tái)40和一部分的襯墊10 —起的一部分的葉片50 ( —部分的中間部分51a和一部分的葉面52)的局部視圖。
[0041]圖4是與沿著圖2的箭頭IV看所看到的與兩個(gè)平臺(tái)40 —起的葉片50的視圖。襯墊10和10'從葉片50的前緣52c的上游延伸到葉片50的后緣52d的下游。因此，各襯墊10和10'具有在前緣52c上游處延伸的區(qū)段10a，10' a、分別朝向葉片50的壓力側(cè)52a或吸力側(cè)52b延伸的區(qū)段10b，10' b、以及在葉片50的后緣52d的下游處延伸的區(qū)段10c, 1i C。“上游”和“下游”被認(rèn)為相對(duì)于如箭頭C所表示的空氣沿著葉片50流動(dòng)的方向，具有從上游指向下游的箭頭C。各襯墊區(qū)段延伸過(guò)襯墊的縱向部分。襯墊10和10'的縱向分別由虛線L和L'表示。上游區(qū)段1a和10' a彼此面對(duì)，使得襯墊10和10'的唇部14和14'通過(guò)在葉片50上游的區(qū)域中彼此支承而配合(比較于圖5)。同樣地，下游區(qū)段1c和10' c彼此面對(duì)，使得襯墊10和10'的唇部14和14' c通過(guò)在葉片50下游的區(qū)域中彼此壓靠而共同配合(比較于圖9)。
[0042]在被構(gòu)造成與前緣52c和后緣52d的附近部分相接觸的區(qū)域中，襯墊10和10'具有線性裂縫120&122和120' &122'(比較與圖5、6、8和9)。這些裂縫120，122和120'，122'分別沿著基本平行于縱向L和L’的方向延伸。應(yīng)該觀察到，沿著葉片50的輪廓的縱向L和Li基本平行于葉片50的壁。
[0043]如圖5和6中所示出的，線性遠(yuǎn)端部分14a和14' a分別具有線性裂縫120和120'。圖5和6分別顯示包括如圖4中所示的在葉片50的前緣52c附近的葉片和平臺(tái)的組件的截面。分別大致平行于唇部14和14'的方向B和B'指的是唇部14和14'的各自的寬度方向。遠(yuǎn)端部分的“遠(yuǎn)端”性質(zhì)被認(rèn)為是沿著這些方向B和B'，唇部的遠(yuǎn)端部分沿著唇部的寬度方向遠(yuǎn)離于其基底。圖7是穿過(guò)在不同于葉片50的前緣52c或后緣52d的附近的區(qū)域中如圖4所示出的葉片和平臺(tái)的組件的截面。在此不同于前緣52c和后緣52d的附近的此區(qū)域中，襯墊10和10'不具有任何線性裂縫。以在前緣52c的附近中相同的方式，襯墊10和10'分別具有在唇部14的遠(yuǎn)端部分14a中的和在唇部14'的遠(yuǎn)端部分14; a中的后緣52d附近的裂縫122和122^，如圖8和9中所示。
[0044]襯墊10和10'的橫截面，更具體為基底12的橫截面和襯墊10的唇部14的橫截面以及基底12'的橫截面和襯墊10'的唇部14'的橫截面沿著縱向L或L'的方向變化，如可以在圖5至9中看到的那樣。
[0045]圖10顯示出包括加強(qiáng)肋18的襯墊10的區(qū)段。在此例中，各加強(qiáng)肋18采取與襯墊10整體形成的肋的形式。在一變型中，加強(qiáng)肋由布置在唇部厚度中的增強(qiáng)件形成，或?qū)嶋H上由布置在唇部周圍的護(hù)套形成。這種加強(qiáng)肋也可用于襯墊10'。
[0046]襯墊10和10分別'具有布置在基底12或12'的厚度中的肩部20和20'。這樣，基底12和12'各自具有分別覆蓋平臺(tái)40的邊緣42a或42b的保護(hù)性部分12a或12' a。如圖4至9中所示，保護(hù)性部分12a和12' a的區(qū)段10a，10' a和10c，10' c( S卩，前緣的上游和后緣的下游)比區(qū)段1b和10' b厚。在這些區(qū)域中的這些更大的厚度特別地用來(lái)加強(qiáng)在區(qū)域中的襯墊10和10'，并防止唇部向外折疊(即占據(jù)在葉片的葉面52旁邊的位置)。
[0047]襯墊10和10'優(yōu)選地由塑料彈性體制成，它們通過(guò)模塑制成。
[0048]雖然本發(fā)明參考具體實(shí)施例來(lái)描述，但是清楚的是，均可以對(duì)這些實(shí)施例實(shí)施的修正和改變，而不超越如權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的一般范圍。特別地，所示出和/或提到的各種實(shí)施例的個(gè)體特性可以結(jié)合額外的實(shí)施例。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖可以認(rèn)為是示例性的而不是限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于具有一長(zhǎng)度的葉片間平臺(tái)的線性襯墊(10 ;10')，所述襯墊包括用于緊固到所述葉片間平臺(tái)(40)的線性基底(12 ;12')以及從所述線性基底(12 ;12')突出的線性唇部(14;14')，所述線性唇部(14;14')具有被構(gòu)造為接觸葉片(50)的壓力側(cè)壁(52a)或吸力側(cè)壁(52d)的線性遠(yuǎn)端部分(14a)，一線性槽(16 ;16')跨所述線性襯墊(151i )的長(zhǎng)度的至少一部分在所述線性基底(12 ;12')與所述線性唇部(14;14')之間形成，其特征在于，所述線性遠(yuǎn)端部分(14a ;14' a)具有至少一個(gè)線性裂縫(120，122 ；120' ,122')，所述線性裂縫延伸過(guò)所述襯墊(10; 10')的長(zhǎng)度的至少一部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10;10')，其中所述至少一個(gè)線性裂B (120,122 ；120/ ；122/ )在唇部區(qū)段(10a，1c ;10' a, 10' c)中形成，所述唇部區(qū)段被構(gòu)造為在所述葉片的前緣(52a)附近和/或在所述葉片的后緣(52d)附近接觸所述葉片(50)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10;10')，其中所述線性裂縫(120, 122 ；120/，122')延伸過(guò)所述線性唇部(14 ;14')的整個(gè)長(zhǎng)度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10;10')，其具有沿著所述襯墊(10，10')的長(zhǎng)度變化的橫截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10;10')，其包括所述唇部(14)的至少一個(gè)加強(qiáng)肋(18)。
6.一種葉片間平臺(tái)(40)，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10; 10')。
7.一種轉(zhuǎn)子(80)，其包括盤(82)，所述盤(82)具有安裝在其周緣處的多個(gè)葉片(50)和多個(gè)葉片間平臺(tái)(40)，葉片間平臺(tái)(40)布置在每對(duì)相鄰葉片(50)之間，至少一個(gè)葉片間平臺(tái)(40)包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10 ；10')。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子(80)，其中所述線性襯墊(10;10')的唇部被構(gòu)造為在所述前緣(52c)附近與在所述葉片(50)的前緣(52c)下方的葉片根部(51)配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的轉(zhuǎn)子(80)，其包括至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)(40)，各所述葉片間平臺(tái)具有至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一項(xiàng)所述的葉片間平臺(tái)線性襯墊(10 ；10')，所述至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)(40)鄰接于一公共葉片(50)，來(lái)自所述至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)(40)的一葉片間平臺(tái)(40)的所述至少一個(gè)線性襯墊(10)在各葉片(50)的前緣(52c)的上游處和/或后緣(52d)的下游處面對(duì)來(lái)自所述至少兩個(gè)葉片間平臺(tái)(40)的另一個(gè)葉片間平臺(tái)(40)的所述至少一個(gè)線性襯墊(10')布置，所述線性襯墊(10 ;10')通過(guò)彼此壓靠來(lái)配合于所述葉片(50)的前緣(52c)的上游和/或所述葉片(50)的后緣(52d)的下游。
10.一種氣體渦輪機(jī)反應(yīng)式引擎(100)，其包括根據(jù)權(quán)利要求7至9中任何一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(80)。
【文檔編號(hào)】F01D11/00GK104145087SQ201380010535
【公開(kāi)日】2014年11月12日 申請(qǐng)日期:2013年2月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】安妮-羅蘭·瑞維爾 申請(qǐng)人:斯奈克瑪