[发明专利]可用在燃气涡轮发动机内的定子静叶系统

说明书

技术领域

本发明一般针对在燃气涡轮发动机内的定子静叶翼面，并且更具体地针对用于定子静叶翼面的支撑系统。

背景技术

涡轮发动机通常包括从壳体向内径向延伸的多排静止压缩机定子静叶，并且包括附接至转子组件以用于使转子转动的多排可转动压缩机叶片。常规的涡轮发动机通常包括带有多个静止翼面的段，这些静止翼面共同地称为定子。定子段在稳定的气体压力载荷下沿上游方向偏转，并且该偏转取决于段被如何约束至外壳而围绕圆周变化。段的未被约束端偏转得更多并且到上游转子盘具有较小的轴向间隙。这个问题已经在美国专利8,123,354 B2中提出，但是其要求至少十三个定制部件以及至少二十二个步骤以组装定子。因此，存在需求以便控制定子静叶翼面的偏转和对准，从而以更高效的方式形成定子。

发明内容

可用在燃气涡轮发动机中的定子组件被公开，并且该定子组件被构造成约束内端壁和外端壁从而限制偏转并防止相对于相邻的叶片转子盘的间隙损失。定子组件可以由多个定子静叶形成，定子静叶具有用第一径向外连接条联接在一起的内端壁和外端壁。在至少一个实施例中，第一和第二径向外连接条可以形成第一和第二定子静叶段，第一和第二定子静叶段一起形成周向延伸的定子组件。可以用限制偏转的一个或多个周向延伸的对准销使内端壁和外端壁联接在一起。定子组件可以包括从内端壁向内径向延伸的一个或多个可变形密封件，由此可变形密封件可以包括面朝上游的接触表面以及在径向上面朝内的接触表面。

在至少一个实施例中，用于燃气涡轮发动机的定子组件可以包括多个定子静叶，该多个定子静叶的每一个由总体细长的翼面形成，该翼面具有前缘，后缘，压力侧，吸入侧，联接至第一端部的内端壁，以及联接至第二端部的外端壁，该第一端部与第二端部相对。定子组件还可以包括联接至一部分定子静叶的每个外端壁的第一径向外连接条，以及在相邻的内端壁之间延伸以便使相邻的内端壁联接在一起的一个或多个内对准销。定子组件可以包括附接至内端壁的一个或多个前部内密封环，以及联接至前部内密封环的至少一个径向内表面的一个或多个可变形密封件。

在至少一个实施例中，一个或多个定子静叶可以与内端壁和外端壁形成为整体。在另一实施例中，每个定子静叶可以与内端壁和外端壁形成为整体。第一径向外连接条可以定位在外端壁的径向外表面中的凹陷内。第二径向外连接条可以联接至没有附接至第一径向外连接条的其余定子静叶的每个外端壁，由此形成第一定子静叶段和第二定子静叶段，第一定子静叶段和第二定子静叶段一起形成周向延伸的定子组件。定子组件还可以包括一个或多个防转动槽，该一个或多个防转动槽定位在第一和第二定子静叶段之间的两个界面中的至少一个中。

定子组件的内对准销可以由一个或多个周向延伸的前部内对准销以及一个或多个周向延伸的后部内对准销形成。周向延伸的前部内对准销可以定位在总体细长的翼面的前部，并且周向延伸的后部内对准销可以定位在总体细长的翼面的后部。

定子组件还可以包括在相邻的外端壁之间延伸以便使相邻的外端壁联接在一起的一个或多个外对准销。外对准销可以由一个或多个周向延伸的前部外对准销以及一个或多个周向延伸的后部外对准销形成。周向延伸的前部外对准销可以定位在总体细长的翼面的前部，并且周向延伸的后部外对准销可以定位在总体细长的翼面的后部。

定子组件还可以包括附接至后部内对准销的后部的内端壁的一个或多个后部内密封环。定子组件还可以包括联接到至少一个后部内密封环的径向内表面的一个或多个可变形密封件。

该定子组件的优点在于，该定子组件可以由六个现成部件和六个定制部件形成，仅要求大约17个步骤以制造并完成组装，由此与常规系统相比节省了时间和金钱并且降低了复杂性。

该定子组件的另一个优点在于，该定子组件不需要焊接、硬涂覆或应力释放。

该定子组件的又一个优点在于，该定子组件不需要机加工整个组件，这减少了举升时间和对于大型机加工工具的需求。

该定子组件的另一个优点在于，该定子组件不需要涂覆整个组件，这减少了举升时间、对于设备的需求以及航运成本。

该定子组件的又一个优点在于，该定子组件使得能够在不切割或焊接密封环的情况下更换密封环。

该定子组件的另一个优点在于，该定子组件使得能够在不切割或焊接单个翼面的情况下更换单个翼面。

该定子组件的又一个优点在于，该定子组件允许在发动机之间混用盖子和底座半部（base halves），从而降低维修库存和处理成本。