[发明专利]防护罩渗漏盖

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机和轴流式压缩机，具体而言，本发明涉及一种防护罩渗漏盖，所述防护罩渗漏盖可在燃气涡轮发动机的压缩机中应用到定子轮叶的内防护罩区域。

背景技术

侧板渗漏盖可防止漏出空气直接冲击定子叶片的前缘，并防止压缩机的性能因此而下降。

一直以来，燃气涡轮发动机都用于向各种各样用于运载工具和电力生产中的机械驱动装置供能。燃气涡轮发动机的运作可概括为由三个步骤组成的程序，在所述程序中，空气在旋转式压缩机中压缩，在燃烧室中加热，并通过涡轮机膨胀。涡轮机的功率输出用于驱动压缩机和连接到驱动装置的任何机械负载。轴流式压缩机可包括多个用于承载周围的机翼的环状圆盘部件。某些圆盘部件与内部转子相连，因此是转动(转子)叶片组件，而其他圆盘部件从外壳下垂，因此是固定(转子)叶片或轮叶组件。机翼或叶片作用于进入压缩机入口的流体(空气)，并提高其温度和压力，以准备将空气导向连续流燃烧系统。定子轮叶将从转动叶片组件排出的空气重新导向或扩散成针对后续的旋转叶片组件的理想方向。与压缩机排气端处的空气相比，进入压缩机入口的空气的总压力较低，这一压力差称为压缩机增压比。对于内部而言，扩散和减速会导致定子轮叶上的静压升高。

基于与特定发动机中所采用的循环的设计参数相关的一些原因，如果定子轮叶组件的排气端处的空气具有较高的静压和静温，则不易于其返回到定子轮叶组件的入口侧处的主气流中。所述空气会返回到轮叶组件入口处的相对低静压区域，此类空气称为漏出空气，会导致发动机的效率降低。因此，压缩机内的空气泄漏不仅会降低压缩机本身的效率，也会降低燃气涡轮发动机运行的整体效率。

曲径密封垫片从压缩机级的定子轮叶组件向内径向连接，且密封内部转子长期用于防止环绕定子轮叶组件的主工作流体通道周围出现漏流。尽管使用了曲径密封垫片，还是会出现某些泄漏，且此类漏出空气将，例如，从位于定子轮叶组件的下游侧的高静压区经由某个通道向位于定子轮叶组件的上游侧的较低静压区流动，所述通道位于定子轮叶组件的径向内端与连接到转子的曲径密封垫片之间。流动到定子轮叶组件的上游侧之后，漏出空气将以径向向外的方式在位于所述定子轮叶组件与相邻转子组件之间的空腔中流动。漏出空气所流经的此类径向通道倾向于降低横越压缩机的工作流体流路的空气的速度和轴向，且倾向于增加进一步导致发动机效率降低的排出空气量。

人们(第5,211,533号美国专利中的沃克(Walker)等人)已做出努力，希望使得漏出空气转向，从而回到涡轮发动机的流路中。定子轮叶组件可连接到防护罩组件，所述防护罩组件位于所述定子轮叶组件的径向内端。防护罩组件中设有戽斗，所述戽斗位于漏出空气的通道中，所述通道在正向上从定子轮叶的高静压侧横越到定子轮叶的低静压侧。泄露通道位于定子轮叶组件与转动部件之间。戽斗可拦截漏出空气，并通过向后的分速度将所述漏出空气重新导向到压缩机的气流通道中。

但是，在径向上进入流路的漏流会对喷射点附近的流体的轴向动量产生极大的负面影响。轴向动量的减少会导致机翼前缘上的负载增加，从而出现分离流和压缩机喘振。理想的情况是消除对定子轮叶的前缘的负面影响，同时维持向返回压缩流的流出空气施加的轴向分速度。

发明内容

根据本发明的第一方面，本发明提供一种用于将漏出空气导向回涡轮发动机的压缩机的主工作流体流路，以防止干扰定子轮叶的前缘处的工作流体流的系统，其中所述漏出空气从位于所述压缩机中的定子轮叶的高静压侧流向较低静压侧。所述系统包括定子轮叶、连接到所述定子轮叶的径向内端的防护罩部件、连接到所述防护罩部件的径向内端的固定密封组件，以及从所述固定密封组件径向向内的可转动密封装置，其中漏流通道形成于所述可转动密封装置与所述密封组件之间的接口处。本发明提供用于将漏出气流从定子轮叶的前缘引导回主工作流体通道，从而防止干扰主工作流体流的装置，否则所述干扰会削弱压缩机的性能。