軸流式渦輪機(jī)組壓縮機(jī)的罩中具有密封格架的葉片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸流式渦輪機(jī)組的定子級。更明確地，本發(fā)明涉及罩與軸流式渦輪機(jī)組的定子葉片之間的固裝。本發(fā)明還涉及設(shè)有定子葉片的軸流式渦輪機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]由于穿過渦輪機(jī)組的氣流，渦輪機(jī)組提供機(jī)械工作。這些流由殼體和一系列的內(nèi)部罩引導(dǎo)。通常，內(nèi)部罩經(jīng)由定子葉片連接至渦輪機(jī)組的殼體。葉片具有有固定部分的內(nèi)部端部，罩連接至固裝部分。例如，已知使用保持桿將罩固定至葉片的環(huán)形排。
[0003]專利文獻(xiàn)EP2735707A1公開了一種軸流式渦輪機(jī)組壓縮機(jī)的整流器。該整流器包括內(nèi)部殼體、從該殼體徑向延伸的葉片的環(huán)形排，以及連接至葉片內(nèi)部端部的內(nèi)部罩。這些葉片端部中的每個具有保持鉤，保持桿接合在保持鉤中。桿和鉤嵌入可磨材料層中，可磨材料施加于葉片的內(nèi)側(cè)，這允許罩被保留。由該結(jié)構(gòu)提供的保持力很大，尤其抵抗吸入的發(fā)生。但是，它需要增加另外的保持桿，該保持桿增加組件成本而且使整流器更重。在分段罩的情況下，罩可以關(guān)于桿傾斜。因此，在桿的區(qū)域圍繞桿的可磨材料受到高水平的壓力并且可能被損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是解決由現(xiàn)有技術(shù)提出的至少一個問題。更明確地，本發(fā)明的目的是改善葉片與壁之間的固定。此外，本發(fā)明的目的是減小具有連接至葉片的壁的組件定子的成本，同時改善固定并且優(yōu)化葉片與壁之間力的分布。
[0005]技術(shù)方案
[0006]本發(fā)明涉及一種軸流式渦輪機(jī)組的定子，尤其是壓縮機(jī)的定子，該定子包括:壁，其是圓形或圓弧的形式，該壁包括引導(dǎo)渦輪機(jī)組的流的引導(dǎo)表面；定子葉片圓排或半圓排，定子葉片中的至少一個包括從引導(dǎo)表面在流中徑向地延伸的輪葉以及與輪葉相反地、徑向地從所述引導(dǎo)表面(54)延伸的固定部分；值得注意的是，葉片的固定部分包括固定至壁的格架，以便經(jīng)由格架將葉片固裝至壁。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架是具有交織桿的三維格架，交織桿結(jié)合至彼此以便形成網(wǎng)格，格架在輪葉的厚度和/或長度上和/或在徑向方向上包括數(shù)個網(wǎng)格。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，至少一個葉片包括前緣、后緣、內(nèi)弧表面以及外弧表面，內(nèi)弧表面和外弧表面從前緣延伸至后緣；以及格架，其從前緣延伸至輪葉的后緣并且從內(nèi)弧表面延伸至外弧表面。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，壁是內(nèi)部罩或內(nèi)部罩的片段，優(yōu)選地內(nèi)部罩和/或壁是由具有有機(jī)基質(zhì)的復(fù)合材料生產(chǎn)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，壁包括至少一個開口，固定部分布置在該開口中，優(yōu)選地，格架徑向地延伸超過開口，更優(yōu)選地，格架徑向地與開口隔開。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，壁與填充格架的材料是一體的并且由填充格架的材料形成。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，定子包括密封接合件，其徑向地相對于引導(dǎo)表面抵靠所述壁放置，格架至少部分地固定在接合件的徑向厚度中，可選地，接合件包括基質(zhì)和與格架接觸的球。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，接合件包括可磨材料層，其通過磨損與渦輪機(jī)組的轉(zhuǎn)子配合，格架至少部分地布置在可磨材料層的徑向厚度中，可選地，可磨材料層包括硅樹脂材料。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架延伸過壁軸向長度和/或壁徑向高度的大部分。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，輪葉包括在其徑向高度的大部分上、優(yōu)選地在其徑向高度的全部上延伸的實心主體。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架包括小于60%、優(yōu)選地小于30%、更優(yōu)選地小于10%的緊密度。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，固定部分是第一固定部分，并且格架是第一格架，壁是第一壁，至少一個葉片還包括具有第二格架的第二固定部分，第二格架相對于輪葉于第一格架徑向地相反并且固定在與第一壁同心的第二壁中。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，葉片包括固裝平臺，可選的，具有固裝軸，其相對于輪葉與格架相反地徑向地布置；優(yōu)選地，定子包括外部殼體，平臺固裝至外部殼體。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，輪葉、格架，以及可選地固裝平臺是一體的并且通過增材生產(chǎn)來生產(chǎn)，優(yōu)選地基于鈦粉末。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，引導(dǎo)表面徑向地在輪葉與固定部分之間的高度處。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，至少一個或每個固定部分連接至輪葉。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，壁包括上游軸向的一半和下游軸向的一半，優(yōu)選地，格架與軸向的一半中的一個軸向地隔開，可選地，與上游的一半隔開。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，壁可以是環(huán)形或大致管狀，或者形成環(huán)形圈部分或者管部分。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，固定部分包括通道網(wǎng)，其延伸穿過固定部分和格架，可選地軸向地和/或橫向地延伸。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架包括規(guī)則網(wǎng)格，或者網(wǎng)格是可變的，可選地，網(wǎng)格在徑向遠(yuǎn)離輪葉的方向上變得更密集，或者在前緣或后緣的區(qū)域變得更密集。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架和壁由不同的材料生產(chǎn)。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架用聚合物材料填充，諸如彈性體樹脂。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架包括至少一個桿，其延伸過輪葉的長度或?qū)挾鹊拇蟛糠?，?yōu)選地延伸過輪葉的長度或?qū)挾鹊娜俊?br>[0029]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架包括至少兩組平行桿，優(yōu)選地至少三組平行桿，每組平行桿包括垂直于其它組桿的桿。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架包括至少四組平行桿，每組平行桿包括相對于其它組桿定向在60°的桿。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架延伸過輪葉軸向長度和/或厚度的大部分，優(yōu)選地延伸過輪葉軸向長度和/或厚度的全部。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，在不固定至罩的情況下，格架大多是空的，優(yōu)選地75 %空的，更優(yōu)選地90 %空的。
[0033]格架的緊密度應(yīng)理解成是由形成格架的材料占據(jù)的體積與布置格架的總體積之間的比值。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，格架的軸向長小于開口或每個開口。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一有利實施例，輪葉和每個固定部分形成徑向堆疊。
[0036]本發(fā)明還涉及一種包括定子的渦輪機(jī)組，值得注意的是，定子是依照本發(fā)明的，可選地，壁包括上游軸向的一半和下游軸向的一半，優(yōu)選地，格架與軸向的一半中的一個軸向地隔開，可選的，與上游的一半隔開。
[0037]提供的優(yōu)點
[0038]本發(fā)明能夠改善葉片與壁之間的固定的穩(wěn)定性。本發(fā)明可選地經(jīng)由接合件增加和分布了固定部分與壁之間的接觸表面，以至如在第一整流器和在最后的蒸餾其上的傾斜和不對稱的罩更穩(wěn)定。格架分布葉片與壁之間的力。小于輪葉緊密度的格架的緊密度減小了定子的質(zhì)量。
[0039]在葉片中，格架形成減小剛度的區(qū)域，其具有更高的柔性并且能夠通過限制傳遞至壁的能量來吸收、抑制沖擊。桿相對于徑向方向可以是傾斜的，以便促使格架的徑向擴(kuò)展以及在徑向撕力的情況下進(jìn)一步減小所傳遞的能量。以這種方式，保持和安裝變得更加可
A+-.與巨Ο
[0040]格架的使用與壁和接合件在固定部分上的鑄造兼容。對于特定的保持阻力，該解決方案減小了組件成本
【附圖說明】
[0041]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的軸流式渦輪機(jī)組。
[0042]圖2是根據(jù)本發(fā)明的渦輪機(jī)組壓縮機(jī)的圖像。
[0043]圖3是側(cè)面看時，根據(jù)本發(fā)明的渦輪機(jī)組定子的橫截面。
[0044]圖4是軸向看時，根據(jù)本發(fā)明的部分渦輪機(jī)組定子的橫截面。
【具體實施方式】
[0045]在下文的描述中，術(shù)語內(nèi)部或內(nèi)部的以及外部或外部的涉及相對