專利名稱：渦輪機(jī)的定子的殼體的制作方法
這里將論述一種渦輪機(jī)的定子的殼體。
除了構(gòu)成該定子的罩的外殼以外，這樣的零件還包括一些支撐件，一般是鉤子形的彎曲支撐件，以便保持固定葉片級(jí)的支撐環(huán)。這些鉤子使該殼體的結(jié)構(gòu)延伸到靠近該燃?xì)饬鞴埽⑶疫@些鉤子受到比該罩多很多的加熱。這些鉤子的不利的情況迫使采取專門的防護(hù)措施保護(hù)它們不被加熱，代價(jià)是在這個(gè)位置上該渦輪機(jī)的結(jié)構(gòu)的高復(fù)雜性，并且并沒(méi)有獲得完全的成功，這些鉤子同時(shí)要求過(guò)早的維修。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的殼體，同時(shí)該殼體成本低易于制造并且壽命長(zhǎng)，具有更加簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要防止加熱的較少的保護(hù)。
在最通常的形式下，涉及一個(gè)定子的殼體，該殼體包括一個(gè)罩和一些在該罩的內(nèi)表面上的環(huán)的支撐件，這些支撐件不同于該罩并且通過(guò)連接件與該罩連接并且僅僅在圓扇區(qū)上延伸，其特征在于，這些支撐件包括一些鉤子，這些鉤子裝備有一些與至少兩個(gè)環(huán)的支架相對(duì)的槽，這些環(huán)包括與這些支撐固定的葉片的定子的環(huán)交替的密封環(huán)，這些定子的環(huán)與支撐件通過(guò)一些部分連接，這些部分在其徑向外部側(cè)面上延伸。從這個(gè)定義可得出拋棄具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的殼體并且將這些支撐件添加在該罩上。
可以如下所述區(qū)分出該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)環(huán)的支撐件被添加在該殼體上，能夠以最少的費(fèi)用被單獨(dú)生產(chǎn)，按需要更換并且可以用該殼體的材料以外的材料制成；一些零件中的至少某些(稱為鉤子)同時(shí)保持定子的環(huán)和相鄰的密封環(huán)，因此允許所有的環(huán)直接鉤在該殼體上，從而提高安裝的精度和穩(wěn)定性；最后通過(guò)一些外部的徑向部分鉤住這些定子環(huán)允許了燃?xì)饬鞴艿你^子后移從而減少其被加熱，并且減少鉤子傳遞給殼體的加熱。
文獻(xiàn)GB2115487A描述了一種裝置，該裝置具有添加在一個(gè)殼體上的支撐件，但是這些零件僅僅保持這些密封環(huán)定子環(huán)與密封環(huán)交迭并且通過(guò)密封環(huán)保持定子環(huán)；該安裝具有這樣的缺點(diǎn)在沒(méi)有用殼體支撐定子環(huán)時(shí)剛性較小(處于大的空氣動(dòng)力載荷下)，并且更傾向于熱膨脹，因?yàn)檫@些支撐件正如保持這些定子環(huán)的密封環(huán)，延伸到燃?xì)饬鞴芴幓蛘咂涓浇?br> 本發(fā)明將聯(lián)系下面的附圖更加充分地進(jìn)行描述，附圖包括

圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的原理；圖2和3示出了本發(fā)明的兩個(gè)可能的實(shí)施例；和圖4是這些實(shí)施例中的第一實(shí)施例的相應(yīng)的視圖。
圖1中的已知類型的定子裝備有一個(gè)殼體1，該殼體1包括一個(gè)外部罩2和一些鉤子，這些鉤子基本上為兩種類型沿該渦輪機(jī)的軸線交替的一些平的鉤子3和一些帶跟部的鉤子4。所有的鉤子3和4都是圓形的并且通過(guò)一個(gè)葉片5添加到該罩2上，而沒(méi)有結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性。它們支撐這些交替的定子環(huán)6和密封環(huán)7，這些定子環(huán)和密封環(huán)整體構(gòu)成該殼體的襯里，以便與該渦輪機(jī)的燃?xì)獾牧鞒龉?隔離。這些環(huán)6和7包括并列的并且通過(guò)一些密封舌連接的環(huán)部分，這些密封舌容納在與相鄰部分相對(duì)的槽中。
定子環(huán)6具有一些固定葉片，并且包括一個(gè)底板10，該底板10裝備有在外側(cè)面的前面和后面的鉤子11和12。這些密封環(huán)7具有一些摩擦材料的添加物13，這些摩擦材料的添加物13在可移動(dòng)的葉片14的端部的前面延伸，這些密封環(huán)7包括一個(gè)在前面以外部鉤子16和一個(gè)內(nèi)部鉤子17結(jié)束的底板15。這些鉤子16和17設(shè)置成通過(guò)把這些定子環(huán)6的后部鉤子12保持在所述的鉤子4上夾住鉤子4的跟部18。這些密封環(huán)7的底板15在后面壓在這些簡(jiǎn)單的鉤子3上，這個(gè)連接件通過(guò)該底板10和定子環(huán)6的前部鉤子11被夾住。
這樣獲得的連接是剛性的但是很復(fù)雜；該連接允許了通過(guò)環(huán)6和7的端部覆蓋這些鉤子3和4，而沒(méi)有使它們直接暴露于該流管的燃?xì)獾母邷囟?。但是因?yàn)楸M管可以設(shè)計(jì)密封墊，但熱燃?xì)饪偸强赡艹蛟摎んw1泄漏，因此這個(gè)保護(hù)不充分，特別是在環(huán)6和7的成角度的部分之間實(shí)際上必須通過(guò)使從該渦輪機(jī)的另外的部分抽出的通風(fēng)的新鮮空氣流出來(lái)，冷卻該殼體1，該通風(fēng)的新鮮空氣在該由罩2、鉤子3和4和環(huán)6和7限定的腔室中被吹送。
圖2的殼體21包括如上所述的一個(gè)外部罩22和一些沿該渦輪機(jī)交替地不同類型的鉤子23和24，這些鉤子還用來(lái)保持這些定子環(huán)26和密封環(huán)27，這些環(huán)26和27還彼此交替；但是這些鉤子23和24具有這樣的特性(還參照?qǐng)D4)僅僅在圓形扇區(qū)上延伸，但是成圓形排列地分布，并且分別包括穿過(guò)該罩22的相應(yīng)的槽29的榫28。該鉤子23和24在該罩22上的固定是通過(guò)箍緊、焊接或者螺栓連接進(jìn)行的。
因?yàn)樵撜?2和鉤子23和24是一些分開(kāi)的零件，所以能夠用不同的材料制造它們這些鉤子23和24因此將是良好抗熱的合金制成的(根據(jù)所述的鉤子的位置和環(huán)境的溫度選擇不同的材料)，在過(guò)去沒(méi)有考慮這些；該罩22將是用更加普通的合金制成，該合金成本低并且更容易加工。注意到通過(guò)分開(kāi)制造罩22和這些鉤子23和24提供了容易的更大規(guī)模的生產(chǎn)是另一個(gè)節(jié)約之源。
如果這些鉤子23是一些與鉤子3相同的簡(jiǎn)單的鉤子，則鉤子24與帶跟部4的鉤子不同并且鉤子24包括一對(duì)相對(duì)置的溝槽30和31；定子環(huán)26的原理與上述的環(huán)6以及密封環(huán)27的原理相同，替換鉤子4的鉤子24今后暴露于流管8的燃?xì)庀?，但是既然能夠用足夠抵抗熱量的材料制造鉤子24則這不會(huì)導(dǎo)致?lián)p害，該材料例如是用于超過(guò)900℃溫度的M509(KC24NWTZ)或者用于低于900℃溫度的RENE77(NK15CADT)。
還注意到在這個(gè)原理中，這些密封環(huán)27相對(duì)于定子環(huán)26來(lái)說(shuō)收縮，即密封環(huán)27沒(méi)有延伸定子環(huán)26而是靠近外部罩22該密封環(huán)不再用來(lái)限定燃?xì)饬鞴艿妮喞⑶以撁芊猸h(huán)簡(jiǎn)單地支撐耐磨材料層35，該耐磨材料層通過(guò)一些設(shè)置在外緣環(huán)37的外部的圓形頂(小薄片)構(gòu)成一個(gè)密封墊，該外緣環(huán)37環(huán)繞可移動(dòng)的葉片14。這些外緣環(huán)37延長(zhǎng)了定子環(huán)26，并且正是這些外緣環(huán)有利地真正限定出燃?xì)饬鞴?，因?yàn)樵撊細(xì)饬鞴艿慕孛姹葓D1中的原理更加連續(xù)地改變。這個(gè)效果可以歸于在鉤子24的溝槽30和31之間存在的徑向高差。該流管的良好的連續(xù)性還在這樣的原理下實(shí)施，即定子環(huán)和密封環(huán)彼此迭置，但是該安裝更復(fù)雜并且可移動(dòng)的葉片廢除了一個(gè)外緣環(huán)，該外緣環(huán)主要用于葉片的結(jié)合。
外部罩22可以被一個(gè)襯里保護(hù)，該襯里包括內(nèi)部殼33和在殼33和罩22之間的保溫材料34。通過(guò)在內(nèi)部殼33和保溫材料34中開(kāi)一些允許鉤子23和24穿過(guò)的開(kāi)口，可以容易地設(shè)置內(nèi)部殼33和保溫材料34。因?yàn)殂^子23和24沒(méi)有構(gòu)成連續(xù)的圓形，因此內(nèi)部殼33和保溫材料34連成一整體并且因此可以容易地被設(shè)置和保持而無(wú)需任何特別的預(yù)防措施，即使內(nèi)部殼33是一個(gè)相當(dāng)柔韌的金屬化薄片例如可以將其壓在密封環(huán)27上。
保溫材料34提供了一種防熱的被動(dòng)保護(hù)，該保護(hù)沒(méi)有導(dǎo)致冷卻鉤子23和24，相反給出一個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)；但是這些更加耐高溫的材料制成的鉤子不再經(jīng)常需要冷卻，然而該保溫材料34可以圍繞鉤子23和24容易地狹窄成形，因此除去了熱燃?xì)庀蛟撜?2的泄漏；提供了如下的補(bǔ)充優(yōu)勢(shì)正如內(nèi)部殼33那樣在環(huán)26和27的扇形區(qū)的結(jié)合處前面延伸，并且代替了安裝在那里的密封墊，因此可以不使用密封墊環(huán)26和27的扇形區(qū)將有間隙地疊置，它們的邊緣簡(jiǎn)單，沒(méi)有溝槽或者其它的容納中間墊片的容納裝置，可以容許該流管的燃?xì)獾男孤┑竭_(dá)內(nèi)部殼33。
將理解到該保溫材料34是一種優(yōu)選的保護(hù)該罩22的裝置；它沒(méi)有與鉤子23和24(通過(guò)之后談及的系統(tǒng))減少的冷卻不兼容，但是如果不夠的話可以恢復(fù)一種積極的排風(fēng)內(nèi)部殼33將繼續(xù)存在以便停止熱燃?xì)獾男孤┎⑶乙龑?dǎo)排風(fēng)空氣進(jìn)入到該內(nèi)部殼33和罩22之間的空的間隙中。
圖3的殼體39的原理與上述的大致不同，即兩種類型的鉤子被一種單一類型的鉤子40代替，該單一類型的鉤子都包括一種燕尾槽型或者丁字形擴(kuò)大的端部，以便保持相應(yīng)的定子環(huán)41，該定子環(huán)43在其外部側(cè)面上裝備兩個(gè)彼此相對(duì)的鉤子42和43，并且鉤子42和43在鉤子40的端部的放大部分上配合。這意味著這些鉤子40和定子環(huán)41位于該渦輪機(jī)的相同的橫截面處，并且每個(gè)定子環(huán)41被單獨(dú)一排鉤子40保持；該解決辦法包括比上述小兩倍的鉤子，密封環(huán)7和27被一些更寬的密封環(huán)44代替，在底板45處沒(méi)有鉤子，底板45的端部插入到鉤子40的溝槽46中。如上述的實(shí)施例那樣，鉤子40裝備有成對(duì)的榫47，這些榫47穿入該殼體39的外部罩49的相應(yīng)的槽48中。還可以安裝一個(gè)內(nèi)部殼50，該內(nèi)部殼裝備一個(gè)用于隔離該罩49的保溫材料。
在渦輪機(jī)中總是令人滿意的功能是控制徑向間隙以便提高具有一定轉(zhuǎn)速的該機(jī)器的效率。正如在已知的原理中那樣，通過(guò)一些吹送空氣的裝置在此獲得了該功能，該裝置包括一些圍繞該殼體39的穿孔的環(huán)形斜面52，并且該環(huán)形斜面最好在最大的部分的前面設(shè)置，在這里該最大的部分通過(guò)這些排鉤子40形成。該斜面52通過(guò)一個(gè)分配裝置53供給，該分配裝置53被分成朝向每個(gè)斜面，吹送的空氣從斜面52出來(lái)穿過(guò)朝向鉤子40的榫47取向的穿孔54。在該殼體39上進(jìn)行的更多或者更少的能量的冷卻允許調(diào)整殼體39的溫度和相應(yīng)的膨脹，并且因此調(diào)整在葉片的末端和特別包括環(huán)44的密封裝置之間的間隙。圍繞殼體39的板55可以被加入以便向一個(gè)出口引導(dǎo)吹送空氣；如果該板55完全覆蓋斜面52，則改進(jìn)了該裝置的特征。
公知主要用于控制間隙的裝置能夠同樣被使用來(lái)通過(guò)在該榫47上的吹風(fēng)直接使這些鉤子40通風(fēng)，并且該裝置還具有在該裝置上滑動(dòng)的罩49；在這個(gè)實(shí)施例中，因?yàn)殂^子排的數(shù)目的減少僅僅需要降低斜面52的數(shù)量。類似的裝置能夠裝備圖2的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.定子的殼體(21，39)，包括一個(gè)罩(22，41)和一些在該罩的內(nèi)表面上的環(huán)(26，27，41，44)的支撐件，這些支撐件(24，40)與罩是分開(kāi)的，通過(guò)一些連接裝置連接到該罩上并且僅僅在圓形扇區(qū)上延伸，其特征在于，這些支撐件包括一些鉤子(24，40)，這些鉤子(24，40)裝備一些支撐至少兩個(gè)環(huán)的對(duì)置的溝槽(30，31)，這些環(huán)包括與一些支撐固定葉片的定子環(huán)交替的密封環(huán)，這些定子環(huán)通過(guò)一些部分(42，43)連接到支撐件上，這些部分(42，43)在該定子環(huán)的外部側(cè)面上徑向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，這些環(huán)連接到支撐件(24)上，以便使得所述的鉤子部分暴露，溝槽中的一個(gè)支撐密封環(huán)中的一個(gè)并且另一個(gè)溝槽支撐定子環(huán)中的一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，這些支撐件是一些單一類型的具有放大端部的鉤子(40)，這些支撐件分別支持一個(gè)定子環(huán)(41)，該定子環(huán)(41)支撐固定葉片，并且這些支撐件成圓形排方式與支撐固定葉片的定子環(huán)相同的數(shù)目分布，這些密封環(huán)具有一些端部，這些端部設(shè)置在被鉤子支撐的定子環(huán)的部分上，在鉤子的溝槽中配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的定子殼體，其特征在于，這些連接裝置包括一個(gè)或者多個(gè)榫和一些槽(48)，所述的榫用于每個(gè)支撐件，所述的槽(48)在該罩中實(shí)施并且被這些榫(47)占據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子的殼體，其特征在于，這些榫穿入該罩中并且一個(gè)通過(guò)圓形斜面(52)吹送空氣的系統(tǒng)環(huán)繞該罩，這些斜面(52)在這些榫(47)前穿有孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的定子的殼體，其特征在于，支撐件和罩是不同材料制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的定子的殼體，其特征在于，該殼體包括在該罩上的內(nèi)部殼(33)，該殼與該罩通過(guò)一個(gè)間隙分隔并且形成一個(gè)連續(xù)的片，但是一些支撐件在該殼穿孔的地方穿過(guò)該連續(xù)的片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的殼體，其特征在于，保溫材料體(34)填充該間隙。
全文摘要
一種殼體(21)，包括一個(gè)裝備了定子環(huán)(26)的支撐鉤子(24)的外部罩(22)；這些鉤子(24)是成角度地不連續(xù)的并且通過(guò)榫槽(28，29)連接件與罩(22)相連。這些鉤子和罩因此可以用不同材料構(gòu)造，這些鉤子的材料很好地抵抗加熱，另外的材料特別適于制造和加工。便于通風(fēng)，控制間隙和熱保護(hù)。
文檔編號(hào)F02C7/18GK1549887SQ02816816
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
發(fā)明者F·克羅澤特, D·迪迪爾, C·杜克羅克, S·伊姆布爾格, L·帕爾米薩諾, J·M·龍沃克斯, A·韋布魯格, F 克羅澤特, 茲, 凡級(jí) , 寺蘅, 悸掣, 隙 , 龍沃克斯 申請(qǐng)人:斯內(nèi)克馬·莫特爾斯, 斯內(nèi)克馬 莫特爾斯