本發(fā)明總體致力于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的定子葉片翼面，更具體地致力于用于定子葉片翼面的支撐系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括從殼體徑向向內(nèi)延伸的多排固定式壓氣機(jī)定子葉片，并且包括附接到用于旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子組件的多排可旋轉(zhuǎn)壓氣機(jī)葉片。傳統(tǒng)渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括具有集體稱為定子的多個(gè)固定翼面的段。定子段在穩(wěn)定的燃?xì)鈮毫虞d下沿上游方向偏轉(zhuǎn)，并且偏轉(zhuǎn)依賴于段如何被約束至于外殼而圍繞圓周變化。段的未受約束的端部偏轉(zhuǎn)更多且具有到上游轉(zhuǎn)子盤的更小軸向間隙。由此，存在控制形成定子的定子葉片翼面的偏轉(zhuǎn)和對(duì)準(zhǔn)的需要。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

公開了一種包括使得定子葉片對(duì)準(zhǔn)同時(shí)使得能夠更換單獨(dú)的定子葉片的連接系統(tǒng)的壓氣機(jī)定子葉片段。定子葉片連接系統(tǒng)可以包括從定子葉片延伸的徑向延伸內(nèi)支架，借此，內(nèi)支架經(jīng)由可去除內(nèi)軸向螺栓固定到前內(nèi)圈和后內(nèi)圈。定子葉片連接系統(tǒng)可以包括一個(gè)或更多個(gè)第一內(nèi)銷，該第一內(nèi)銷對(duì)準(zhǔn)定子葉片且被定位在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)軸向螺栓附接到的、定子葉片的內(nèi)支架的一部分內(nèi)。定子葉片連接系統(tǒng)可以包括一個(gè)或更多個(gè)第一外對(duì)準(zhǔn)銷，該第一外對(duì)準(zhǔn)銷對(duì)準(zhǔn)定子葉片且被定位在定子葉片的外徑平臺(tái)的該部分內(nèi)，借此，第一外對(duì)準(zhǔn)銷對(duì)準(zhǔn)定子葉片。

壓氣機(jī)定子葉片段可以由定子葉片形成，該定子葉片包括由外壁形成的翼面，并具有前緣、后緣、壓力側(cè)、吸入側(cè)、處于翼面的第一端處的內(nèi)徑平臺(tái)以及處于翼面的第二端處的外徑平臺(tái)。壓氣機(jī)定子葉片段可以包括定子葉片連接系統(tǒng)。定子葉片連接系統(tǒng)可以由一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)軸向螺栓形成，該內(nèi)軸向螺栓延伸穿過第一內(nèi)圈，穿過被定位于翼面向內(nèi)部的定子葉片的內(nèi)支架的至少一部分并且進(jìn)入到第二內(nèi)圈中，以固定定子葉片。至少一個(gè)第一內(nèi)銷可以被定位于內(nèi)軸向螺栓附接到的、定子葉片的內(nèi)支架的一部分內(nèi)。第一內(nèi)銷可以相對(duì)于相鄰定子葉片對(duì)準(zhǔn)定子葉片。一個(gè)或更多個(gè)第一外對(duì)準(zhǔn)銷可以被定位于定子葉片的外徑平臺(tái)的該部分內(nèi)，借此，第一外銷相對(duì)于相鄰定子葉片對(duì)準(zhǔn)定子葉片。

定子葉片連接系統(tǒng)還可以包括耦合到外徑平臺(tái)的外系桿。外系桿可以經(jīng)由可去除連接系統(tǒng)(諸如但不限于燕尾連接和外系桿與外徑平臺(tái)之間的一個(gè)或更多個(gè)徑向延伸的螺栓)固定到外徑平臺(tái)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一內(nèi)圈可以為前內(nèi)圈。一個(gè)或更多個(gè)密封件可以從前內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸。從前內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的密封件可以為蜂窩密封件。前內(nèi)圈的尺寸可以被設(shè)置為配合到內(nèi)徑平臺(tái)的向前延伸部的徑向向內(nèi)部且在內(nèi)徑平臺(tái)的凹部?jī)?nèi)。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第二內(nèi)圈可以為后內(nèi)圈。一個(gè)或更多個(gè)密封件可以從后內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸。從后內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面徑向向內(nèi)延伸的密封件為蜂窩密封件。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，后內(nèi)圈的外表面可以與翼面的內(nèi)徑平臺(tái)的徑向外表面齊平。后內(nèi)圈可以包括尺寸被設(shè)置為軸向向前延伸到內(nèi)徑平臺(tái)中的后凹部中的部分。后內(nèi)圈還可以包括兩個(gè)后延伸臂，該兩個(gè)后延伸臂經(jīng)由后凹部彼此分離。定子葉片的內(nèi)支架的徑向內(nèi)表面可以與第一內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面以及第二內(nèi)圈的徑向內(nèi)表面齊平。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一內(nèi)銷可以被定位于定子葉片的內(nèi)支架的該部分內(nèi)且可以沿周向延伸，并且一個(gè)或更多個(gè)第二內(nèi)銷可以被定位于第二內(nèi)圈的該部分內(nèi)且可以沿周向延伸。內(nèi)軸向螺栓可以包括與第二內(nèi)圈內(nèi)的螺紋接合的螺紋。內(nèi)軸向螺栓可以包括比軸向螺栓的軸更大的頭部，并且第一內(nèi)圈可以包括內(nèi)軸向螺栓的頭部駐留的頭部容納腔。

壓氣機(jī)定子葉片段可以以若干方式來組裝。在至少一個(gè)實(shí)施例中，壓氣機(jī)定子葉片段可以通過以下步驟來組裝：銑削翼面，涂布翼面流道表面，從軋制圈車削外圈，從定制鍛件車削前內(nèi)圈，從定制鍛件車削后內(nèi)圈，在外圈中鉆孔，在前內(nèi)圈中鉆孔，在后內(nèi)圈中鉆孔，將前蜂窩密封件釬焊至前內(nèi)圈，將后蜂窩密封件釬焊至后內(nèi)圈，車削前蜂窩內(nèi)徑，車削后蜂窩內(nèi)徑，將外圈鋸成兩半，將前內(nèi)圈鋸成兩半，將后內(nèi)圈鋸成兩半，以及用螺栓和銷組裝定子葉片和圈并固定緊固件。以該方式形成壓氣機(jī)葉片段與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比減少七步制造步驟的數(shù)量。

壓氣機(jī)定子葉片段的優(yōu)點(diǎn)是壓氣機(jī)定子葉片段使得能夠在停運(yùn)或其他時(shí)間期間在不切割或焊接的情況下更換單獨(dú)的翼面。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是比傳統(tǒng)系統(tǒng)中需要更少的定制零件(諸如在一個(gè)實(shí)施例中，少三個(gè)定制零件)。

壓氣機(jī)定子葉片段的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是壓氣機(jī)定子葉片段可以需要比傳統(tǒng)系統(tǒng)中更少的制造步驟來形成(諸如在一個(gè)實(shí)施例中，少七步)。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要焊接和應(yīng)力消除。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要機(jī)加工整個(gè)組件，這減少提升時(shí)間和設(shè)備成本。

壓氣機(jī)定子葉片段的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是不需要涂布整個(gè)組件，這減少提升時(shí)間、運(yùn)輸和設(shè)備成本。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是內(nèi)圈可以由比傳統(tǒng)系統(tǒng)更低成本的材料形成(諸如但不限于低碳鋼)。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是半蓋和半基座可以在發(fā)動(dòng)機(jī)之間互換，這減少維修庫(kù)存和處理成本。

壓氣機(jī)定子葉片段的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該段可以以90度段形成，以進(jìn)一步減少維修庫(kù)存和處理成本且易于組裝和拆卸。

壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以通過使用螺栓連接的組件來實(shí)現(xiàn)機(jī)械減震。

下面更詳細(xì)地描述這些實(shí)施例和其他實(shí)施例。

附圖說明

并入說明書并形成說明書一部分的附圖圖示了本所公開發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說明書公開了本發(fā)明的原理。

圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的壓氣機(jī)定子葉片段的立體圖。

圖2是在圖1中的截面線2-2處截取的、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的壓氣機(jī)定子葉片段的剖面圖。

圖3是在圖2中的細(xì)節(jié)線3-3處截取的、燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的壓氣機(jī)定子葉片段的一部分的詳細(xì)視圖。

圖4是形成單級(jí)定子組件的兩個(gè)壓氣機(jī)定子葉片段的端視圖。

圖5是形成單級(jí)定子組件的壓氣機(jī)定子葉片段的另一個(gè)實(shí)施例的端視圖，由此，使用四個(gè)定子葉片段。

具體實(shí)施例

如圖1-圖5所示，公開了一種包括使得定子葉片對(duì)準(zhǔn)同時(shí)使得能夠更換單獨(dú)定子葉片14的連接系統(tǒng)12的壓氣機(jī)定子葉片段10。定子葉片連接系統(tǒng)12可以包括從定子葉片14延伸的徑向延伸內(nèi)支架16，借此，內(nèi)支架16經(jīng)由可去除內(nèi)軸向螺栓22固定到前內(nèi)圈和后內(nèi)圈18，20。定子葉片連接系統(tǒng)12可以包括一個(gè)或更多個(gè)第一內(nèi)銷24，該第一內(nèi)銷24對(duì)準(zhǔn)定子葉片14且被定位在一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)軸向螺栓22附接到的、定子葉片14的內(nèi)支架16的部分內(nèi)。定子葉片連接系統(tǒng)12可以包括一個(gè)或更多個(gè)第一外對(duì)準(zhǔn)銷28，該第一外對(duì)準(zhǔn)銷28對(duì)準(zhǔn)定子葉片14且被定位在定子葉片14的外徑平臺(tái)30的一部分內(nèi)，借此，第一外對(duì)準(zhǔn)銷28對(duì)準(zhǔn)定子葉片14。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，壓氣機(jī)定子葉片段10可以包括定子葉片14，該定子葉片14由翼面32形成，該翼面32由外壁34形成，該定子葉片14具有前緣36、后緣38、壓力側(cè)40、吸入側(cè)42、處于翼面32的第一端46處的內(nèi)徑平臺(tái)44以及處于翼面32的第二端50處的外徑平臺(tái)30。定子葉片14可以經(jīng)由定子葉片連接系統(tǒng)12與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)54固定。定子葉片連接系統(tǒng)12可以由一個(gè)或更多個(gè)內(nèi)軸向螺栓形成22，該內(nèi)軸向螺栓22延伸穿過第一內(nèi)圈18，穿過被定位于翼面32向內(nèi)部的定子葉片14的內(nèi)支架16的至少一部分并且進(jìn)入到第二內(nèi)圈20中，以固定定子葉片14。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一內(nèi)圈18為前內(nèi)圈，并且第二內(nèi)圈20為后內(nèi)圈20。一個(gè)或更多個(gè)第一內(nèi)銷24可以被定位于內(nèi)軸向螺栓22附接到的、定子葉片14的內(nèi)支架16的一部分內(nèi)。第一內(nèi)銷24可以相對(duì)于相鄰定子葉片14對(duì)準(zhǔn)定子葉片14。定子葉片連接系統(tǒng)12還可以包括一個(gè)或更多個(gè)第一外對(duì)準(zhǔn)銷28，該第一外對(duì)準(zhǔn)銷28被定位于定子葉片14的外徑平臺(tái)30的一部分內(nèi)。第一外銷24相對(duì)于相鄰定子葉片14對(duì)準(zhǔn)定子葉片14。

定子葉片連接系統(tǒng)12還可以包括聯(lián)接到外徑平臺(tái)30的外系桿56。外系桿56可以經(jīng)由可去除連接系統(tǒng)58(諸如但不限于燕尾連接58)固定到外徑平臺(tái)30。外系桿56可以被配置為具有沿周向延伸的燕尾形狀，使得外系桿56包括具有向內(nèi)傾斜的側(cè)壁72、74的線性外表面70。另外，外徑平臺(tái)30可以具有燕尾形狀的接受器62，該接受器62具有線性底面64和向內(nèi)傾斜的側(cè)壁66和68。外系桿56還可以經(jīng)由外系桿56與外徑平臺(tái)30之間的一個(gè)或更多個(gè)徑向延伸的螺栓60聯(lián)接到定子葉片14。

定子葉片連接系統(tǒng)12還可以包括一個(gè)或更多個(gè)前密封件76，該前密封件76從前內(nèi)圈18的徑向內(nèi)表面78徑向向內(nèi)延伸。在至少一個(gè)實(shí)施例中，前密封件76可以但不限于為蜂窩密封件或刀口密封件。前內(nèi)圈18的尺寸可以被設(shè)置為配合到內(nèi)徑平臺(tái)44的前延伸部80的徑向向內(nèi)部且在內(nèi)徑平臺(tái)44的凹部82內(nèi)。前內(nèi)圈18的前表面84可以與內(nèi)徑平臺(tái)44的前表面86對(duì)齊。

定子葉片連接系統(tǒng)12還可以包括一個(gè)或更多個(gè)后密封件88，該后密封件88從后內(nèi)圈20的徑向內(nèi)表面90徑向向內(nèi)延伸。在至少一個(gè)實(shí)施例中，后密封件88可以但不限于為蜂窩密封件或刀口密封件。在至少一個(gè)實(shí)施例中，后內(nèi)圈20的外表面92可以與翼面32的內(nèi)徑平臺(tái)44的徑向外表面94齊平。后內(nèi)圈20可以包括尺寸被設(shè)置為軸向向前延伸到內(nèi)徑平臺(tái)44中的后凹部98中的前部分96。后內(nèi)圈20還可以包括兩個(gè)后延伸臂100、102，該兩個(gè)后延伸臂100、102經(jīng)由后凹部104彼此分離。在至少一個(gè)實(shí)施例中，定子葉片14的內(nèi)支架16的徑向內(nèi)表面106可以與第一內(nèi)圈18的徑向內(nèi)表面108以及第二內(nèi)圈20的徑向內(nèi)表面110齊平。

被定位于定子葉片14的內(nèi)支架16的一部分內(nèi)的一個(gè)或更多個(gè)第一內(nèi)銷24沿周向延伸。一個(gè)或更多個(gè)第二內(nèi)銷112可以被定位于第二內(nèi)圈20的一部分內(nèi)且可以沿周向延伸。第一內(nèi)銷24或第二內(nèi)銷112或這兩者可以被定位為大體與渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)54的縱軸114正交。第一內(nèi)銷24和第二內(nèi)銷112可以具有任意適當(dāng)?shù)男螤詈烷L(zhǎng)度。在至少一個(gè)實(shí)施例中，第一內(nèi)銷24或第二內(nèi)銷112或這兩者可以為大體圓柱形。第一內(nèi)銷24和第二內(nèi)銷112可以由任意適當(dāng)?shù)牟牧闲纬伞?/p>

內(nèi)軸向螺栓22可以包括與第二內(nèi)圈20內(nèi)的螺紋118接合的螺紋116。內(nèi)軸向螺栓22還可以包括比軸向螺栓22的軸122更大的頭部120。第一內(nèi)圈18可以包括內(nèi)軸向螺栓22的頭部120駐留的頭部容納腔124。

壓氣機(jī)定子葉片段10可以以若干方式來組裝。在至少一個(gè)實(shí)施例中，壓氣機(jī)定子葉片段10可以通過以下步驟來組裝：銑削翼面32，涂布翼面流道表面，從軋制圈車削外圈，從定制鍛件車削前內(nèi)圈18，從定制鍛件車削后內(nèi)圈20，在外圈中鉆孔，在前內(nèi)圈18中鉆孔，在后內(nèi)圈20中鉆孔，將前蜂窩密封件76釬焊至前內(nèi)圈18，將后蜂窩密封件88釬焊至后內(nèi)圈20，車削前蜂窩內(nèi)徑，車削后蜂窩內(nèi)徑，將外圈鋸成兩半，將前內(nèi)圈18鋸成兩半，將后內(nèi)圈20鋸成兩半，以及用螺栓22、60和銷24、28、112組裝定子葉片14和圈18、20并固定緊固件。

上述是為了圖示、說明并描述本發(fā)明的實(shí)施例的目的而提供。這些實(shí)施例的修改和適應(yīng)將對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚，并且可以在不偏離本發(fā)明的范圍或精神的情況下進(jìn)行。