[发明专利]涡轮发动机以及其中所用的部件

说明书

一种涡轮发动机，其包括发动机壳体，该发动机壳体包括流体供应增压室、配合表面以及均在流体供应增压室与配合表面之间延伸的喷嘴供应通道和腔体流动通道。涡轮发动机还包括涡轮喷嘴组件，该涡轮喷嘴组件包括配合带。配合带包括与喷嘴供应通道流动连通的进气口。在配合带和配合表面的第一部分之间限定了界面，并且在配合带和配合表面的第二部分之间限定了带腔体。腔体流动通道将流体供应增压室与带腔体流动连通地联接。

技术领域

本公开整体上涉及涡轮发动机的冷却部件，并且更具体地涉及将冷却空气供应到涡轮发动机中的涡轮喷嘴的系统和方法。

背景技术

在燃气涡轮发动机中，空气在压缩机中被加压，并且在燃烧器中与燃料混合并被点燃，从而产生热燃烧气体。热燃烧气体从燃烧器向下游引导并流过一个或多个涡轮级。至少一些已知的涡轮级包括具有在外带和内带之间径向延伸的多个中空叶片的静止涡轮喷嘴。中空叶片具有翼型构造，该翼型构造用于在位于其下游的相应涡轮转子轮叶之间引导燃烧气体。

涡轮喷嘴叶片典型地利用从压缩机排出的冷却空气来冷却，以抵消由与热燃烧气体接触引起的加热。至少一些已知的涡轮喷嘴包括也被称为绕管(spoolie)的空气传输管，以将冷却空气从空气供应增压室引导到中空叶片中。当冷却空气从空气供应增压室引导到中空叶片时，绕管有助于限制泄漏，并且绕管还在空气供应歧管和中空叶片之间提供热膨胀和收缩柔性。然而，至少在一些已知的涡轮发动机中，空间约束限制了其中的绕管的使用。

发明内容

在一个方面中，提供一种涡轮发动机。涡轮发动机包括发动机壳体，该发动机壳体包括流体供应增压室、配合表面以及均在流体供应增压室与配合表面之间延伸的喷嘴供应通道和腔体流动通道。涡轮发动机还包括涡轮喷嘴组件，该涡轮喷嘴组件包括配合带。配合带包括与喷嘴供应通道流动连通的进气口。在配合带和配合表面的第一部分之间限定了界面，并且在配合带和配合表面的第二部分之间限定了带腔体。腔体流动通道将流体供应增压室与带腔体流动连通地联接。

可选地，其中所述配合带和所述配合表面的所述第一部分彼此间隔开，使得所述喷嘴供应通道与所述带腔体流动连通。可选地，涡轮发动机还包括形成在所述发动机壳体或所述配合带中的至少一个上的第一密封件，所述第一密封件围绕所述进气口定位。其中所述第一密封件形成在所述配合带上，所述涡轮发动机还包括形成在所述发动机壳体上的第二密封件。其中所述第一密封件包括围绕所述进气口彼此同心地间隔开的多个密封构件。可选地，涡轮发动机还包括第三密封件，所述第三密封件位于所述多个密封构件的相邻密封构件之间限定的凹槽内。可选地，所述发动机壳体还包括至少一个密封流动通道，所述至少一个密封流动通道在所述流体供应增压室和所述配合表面之间延伸，使得所述流体供应增压室与所述第一密封件流动连通。所述至少一个密封流动通道被构造成将密封流体排放到限定在所述多个密封构件的相邻密封构件之间的凹槽内。可选地，涡轮发动机所述进气口包括进气开口，并且所述喷嘴供应通道包括排放开口，所述进气开口的尺寸形成为大于所述排放开口的尺寸。

在另一个方面中，提供一种用于涡轮发动机的喷嘴组件。喷嘴组件包括喷嘴叶片和联接到所述喷嘴叶片的配合带。配合带包括与所述喷嘴叶片流动连通的进气口和围绕所述进气口定位的第一密封件。

可选地，其中第一密封件包括多个密封构件，所述多个密封构件围绕所述进气口彼此同心地间隔开。喷嘴组件还包括第三密封件，第三密封件位于限定在所述多个密封构件的相邻密封构件之间的凹槽内。第三密封件包括编织绳密封件、V形密封件、Z形密封件、W形密封件和迷宫式密封插入件中的至少一个。可选地，喷嘴组件还包括从所述配合带延伸的钩构件，其中所述钩构件被定向为相对于所述涡轮发动机的中心线基本上轴向地延伸。

在又一个方面中，提供一种用于涡轮发动机的发动机壳体。发动机壳体包括具有配合表面和增压室表面的壳体本体。喷嘴供应通道限定在壳体本体内并且在配合表面和增压室表面之间延伸，使得在壳体本体的第一侧和第二侧之间提供流动连通。腔体流动通道限定在壳体本体内并且在配合表面和增压室表面之间延伸，使得在第一侧和第二侧之间提供流动连通。