專(zhuān)利名稱(chēng)：燃?xì)廨啓C(jī)的密封空氣供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用來(lái)自燃燒室的經(jīng)過(guò)燃燒的氣體來(lái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)，更加具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種這樣的燃?xì)廨啓C(jī)在該燃?xì)廨啓C(jī)中，通過(guò)從切向內(nèi)置噴射(tangential on board injection)噴嘴向轉(zhuǎn)子盤(pán)排氣來(lái)有效地提高功率。
背景技術(shù)：
在燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備中，來(lái)自壓縮機(jī)的壓縮空氣被導(dǎo)入到燃燒室中，當(dāng)該壓縮空氣與被導(dǎo)入到燃?xì)廨啓C(jī)中的燃料一起進(jìn)行燃燒時(shí)所產(chǎn)生的高溫氣體來(lái)驅(qū)動(dòng)該燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備。典型的設(shè)計(jì)是這樣的，壓縮空氣的一部分作為排出空氣被引入到冷卻裝置中并且進(jìn)行冷卻。該經(jīng)過(guò)冷卻的排出空氣隨后被導(dǎo)入到位于燃?xì)廨啓C(jī)側(cè)上的靜葉片和動(dòng)葉片，并用作這些葉片的冷卻空氣和用作位于動(dòng)葉片和靜葉片之間的密封空氣。
在下面參照?qǐng)D4來(lái)解釋向傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)中的動(dòng)葉片和靜葉片的第一級(jí)裝置排氣的一個(gè)設(shè)計(jì)例子。圖4是局部剖視圖，示出排出空氣到第一級(jí)裝置的流動(dòng)通道。位于紙面的左邊而圖中未顯示出的壓縮機(jī)同軸地設(shè)置在燃?xì)廨啓C(jī)中。
在圖4中，附圖標(biāo)記1和2各自示出第一級(jí)動(dòng)葉片和第一級(jí)靜葉片。若干第一級(jí)動(dòng)葉片1設(shè)置在圍繞轉(zhuǎn)子盤(pán)3的圓周上，該轉(zhuǎn)子盤(pán)3與壓縮機(jī)共軸。第一級(jí)動(dòng)葉片1接受來(lái)自壓縮機(jī)的燃燒氣體HF，因此使第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)3轉(zhuǎn)動(dòng)。若干第一級(jí)靜葉片2設(shè)置在交通工具(vehicle)內(nèi)側(cè)的圓周上，從而與第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)3共軸線(xiàn)。第一級(jí)動(dòng)葉片1、第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)3和第一級(jí)靜葉片2以這種方式進(jìn)行設(shè)置，從而形成第一級(jí)裝置4。密封盤(pán)7在第一級(jí)裝置4的上游處連接在相同軸上。若干盤(pán)孔7a圍繞著該軸對(duì)中形成并且相互之間具有相等的角度間隔，所述盤(pán)孔為穿透孔，來(lái)自上游的排出空氣通過(guò)該穿透孔到達(dá)第一級(jí)裝置4中。
圖4中的附圖標(biāo)記5是排放室，該室容納來(lái)自冷卻裝置的經(jīng)過(guò)冷卻的排出空氣f1。已經(jīng)被容納在排出空氣室5中的排出空氣f1通過(guò)密封盤(pán)7中的盤(pán)孔7a，并且被供應(yīng)到第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)3中。排出空氣f1被導(dǎo)入到每個(gè)第一級(jí)動(dòng)葉片中，并且從內(nèi)部冷卻這些葉片。若干切向內(nèi)置噴射(TOBI)噴嘴10形成為在排放室5的排出口處對(duì)中地圍繞著上述軸。沿著密封盤(pán)7的旋轉(zhuǎn)方向噴射排出空氣f1。借助以這種方式設(shè)置每個(gè)TOBI噴嘴10來(lái)把渦流傳遞到排出空氣f1，有可能減少泵送損失。
圖4中的附圖標(biāo)記f2是來(lái)自壓縮機(jī)的密封空氣。在通過(guò)迷宮式密封件8a、8b、8c和黃銅密封件9之后，密封空氣f2橫穿過(guò)每個(gè)TOBI噴嘴10的排出口的前部，通過(guò)黃銅密封件12和迷宮式密封件13a、13b，并且供給到位于第一級(jí)動(dòng)葉片1和第一級(jí)靜葉片2之間的空隙C中。供給到空隙C中的密封空氣f2可以防止燃燒氣體HF通過(guò)空隙C泄漏到內(nèi)部中。
但是，這種傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)具有下面所要進(jìn)行說(shuō)明的一些問(wèn)題。
即，在從壓縮機(jī)到空隙C的線(xiàn)路上的密封空氣f2干擾從每個(gè)TOBI噴嘴10朝向密封盤(pán)7排出的排出空氣f1的渦流。因此，圓周速度分量減小。圓周速度分量的減小使得泵送損失增大。其結(jié)果是，設(shè)置TOBI噴嘴10的效果受到損失。換句話(huà)說(shuō)，燃?xì)廨啓C(jī)損失了功率。
如果這種圓周速度分量的減小從開(kāi)始就被預(yù)測(cè)到，那么人們可能考慮借助提高TOBI噴嘴的傾斜角度來(lái)增加這個(gè)分量。但是，當(dāng)圓周速度分量增大時(shí)，減小了來(lái)自TOBI噴嘴10的輸送壓力。在這種情況下，每個(gè)TOBI噴嘴10的輸送壓力和燃燒氣體HF的壓力之間的差值變得較小，并且密封空氣f2的流動(dòng)速度減小了。其結(jié)果是，空隙C內(nèi)的密封結(jié)構(gòu)不能正常地起作用。燃燒氣體HF從空隙C的滲透關(guān)聯(lián)于用來(lái)旋轉(zhuǎn)每個(gè)第一級(jí)動(dòng)葉片1的功率減小。因此，燃?xì)廨啓C(jī)又損失了功率。
如上所述，當(dāng)向通過(guò)密封盤(pán)7的氣流中加入圓周速度分量時(shí)，從而提高了燃?xì)廨啓C(jī)的功率，反之，功率下降了。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上述情況構(gòu)思出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種燃?xì)廨啓C(jī)，在該燃?xì)廨啓C(jī)中，排出空氣被供應(yīng)到從切向內(nèi)置噴射(TOBI)噴嘴到密封盤(pán)的渦流中，其中該燃?xì)廨啓C(jī)通過(guò)所述渦流可以有效地提高功率。
本發(fā)明采用了下面裝置來(lái)解決上述問(wèn)題。
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)，它包括若干靜葉片，它們?cè)O(shè)置在交通工具內(nèi)側(cè)的圓周上；若干動(dòng)葉片，它們?cè)O(shè)置在鄰近這些靜葉片的轉(zhuǎn)子盤(pán)側(cè)的圓周上；密封盤(pán)，它共軸地連接到轉(zhuǎn)子盤(pán)的上游側(cè)；第一TOBI噴嘴，它將所容納的排出空氣作為渦流供給到密封盤(pán)中，該渦流以與密封盤(pán)相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道，它與第一TOBI噴嘴的排出口相連通，并且把密封空氣供給到位于靜葉片和動(dòng)葉片之間的空間中；盤(pán)孔，它設(shè)置在密封盤(pán)中，用于使渦流流動(dòng)；以及密封空氣旁通流動(dòng)通道，其借助使流動(dòng)通道在第一TOBI噴嘴和盤(pán)孔之間旁通，把密封空氣供給到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道。
上述燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)使得引導(dǎo)在靜葉片和動(dòng)葉片之間區(qū)域中的密封空氣流過(guò)密封空氣旁通流動(dòng)通道。因此，從第一TOBI噴嘴中所排出的渦流沒(méi)有受到密封空氣的干擾。其結(jié)果是，渦流保持著它的圓周速度分量被供給到盤(pán)孔中，因此渦流有助于密封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，并且密封盤(pán)的旋轉(zhuǎn)得到了加速。其結(jié)果是，燃?xì)廨啓C(jī)的功率提高了。
在上述燃?xì)廨啓C(jī)中，在靜葉片和動(dòng)葉片之間設(shè)置雙密封結(jié)構(gòu)也是可以接受的。
第一TOBI噴嘴所產(chǎn)生的渦流減少了在第一TOBI噴嘴排出口處的靜態(tài)壓力并且減少了提供密封空氣的流動(dòng)速度。借助這種在燃?xì)廨啓C(jī)的靜葉片和動(dòng)葉片之間設(shè)置雙層密封結(jié)構(gòu)，即使在有較低的密封空氣流動(dòng)速度的情況下，能夠可靠地防止燃燒氣體從空隙的進(jìn)入。
在上述燃?xì)廨啓C(jī)中，可以設(shè)置第二TOBI噴嘴，該噴嘴接受一部分的排出空氣以形成渦流，并且控制著到密封空氣旁通流動(dòng)通道的密封空氣的流動(dòng)速度。
在這種燃?xì)廨啓C(jī)中，當(dāng)密封空氣通過(guò)由第二TOBI噴嘴所形成的渦流時(shí)，從上游流到位于下游側(cè)上的密封空氣旁通流動(dòng)通道的該密封空氣的流動(dòng)速度在渦流的下游側(cè)上保持不變。由于可以防止密封空氣的流動(dòng)速度變得過(guò)大，因此燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)效率可以得到進(jìn)一步的提高。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)的實(shí)施例，示出排出空氣到第一級(jí)裝置的流動(dòng)通道的局部剖視圖；
圖2示出相同燃?xì)廨啓C(jī)中的相同零件的主要部分，并且是圖1的部分A的放大視圖；圖3示出相同燃?xì)廨啓C(jī)中的相同零件的其它主要部分，并且是沿著圖1中的線(xiàn)B-B的透視圖；圖4示出傳統(tǒng)燃?xì)廨啓C(jī)的實(shí)施例，示出排出空氣到第一級(jí)裝置中的流動(dòng)通道的局部剖視圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1-3來(lái)解釋本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)的實(shí)施例。當(dāng)然，本發(fā)明不局限于此。
注意，在下面的討論中，位于上游側(cè)(即圖1紙面的左側(cè))上的密封空氣S和排出空氣F1的流向和位于下游側(cè)(即圖1紙面的右側(cè))上的密封空氣S和排出空氣F1的流向分別稱(chēng)為“上游側(cè)”和“下游側(cè)”。此外，包括密封盤(pán)34和第一組轉(zhuǎn)子盤(pán)32在內(nèi)的旋轉(zhuǎn)件的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)的方向(圖1中的左和右)在下面討論中稱(chēng)為“軸向”。
如圖1所示，本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)置有第一級(jí)裝置30，該裝置30具有第一級(jí)靜葉片31(靜葉片)，它們?cè)O(shè)置在交通工具內(nèi)側(cè)上的圓周上；第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32(轉(zhuǎn)子盤(pán))，它鄰近這些第一級(jí)靜葉片31；以及第一級(jí)動(dòng)葉片33(動(dòng)葉片)，它們?cè)O(shè)置在繞著第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的圓周上。注意，具有相同結(jié)構(gòu)的第二級(jí)裝置、第三級(jí)裝置等(未示出)共軸地連接在第一級(jí)裝置30的下游側(cè)上。其結(jié)果是，在軸向上靜葉片和動(dòng)葉片交替地設(shè)置。
若干第一級(jí)動(dòng)葉片33繞著第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32進(jìn)行設(shè)置。借助容納來(lái)自附圖中沒(méi)有示出的燃燒室中的燃燒氣體，第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)33受到旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。此外，若干第一級(jí)靜葉片31內(nèi)置于交通工具的內(nèi)側(cè)上，從而與第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32共軸線(xiàn)。
包括第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的每一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)共軸疊置以形成一個(gè)轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子通過(guò)密封盤(pán)34和連接轉(zhuǎn)子35共軸地連接到設(shè)置在上游處的壓縮機(jī)(未示出)的轉(zhuǎn)子。
圖1中的附圖標(biāo)記36示出用來(lái)容納排出空氣的排放室，其中該排出空氣為經(jīng)過(guò)冷卻裝置(未示出)冷卻之后從壓縮機(jī)中排出的氣體。排放室36形成為第一分隔壁37和第二分隔壁38之間的圓形空間，其中第一分隔壁固定到每個(gè)第一級(jí)靜葉片31的內(nèi)罩31a的內(nèi)邊緣側(cè)上，而第二分隔壁38進(jìn)一步由第一分隔壁37的內(nèi)邊緣側(cè)進(jìn)行支持。
若干排出空氣引入孔(未示出)形成在第一分隔壁37上，該第一分隔壁37對(duì)中地繞著每個(gè)轉(zhuǎn)子盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸。這些排出空氣引入孔將排出空氣F1從冷卻裝置引入到排放室36中。
第二分隔壁38是圓形零件，它共軸地繞著密封盤(pán)34和連接轉(zhuǎn)子35設(shè)置。第二分隔壁38把第一分隔壁37的內(nèi)部保持在靜止?fàn)顟B(tài)下。若干切向內(nèi)置噴射(TOBI)噴嘴39設(shè)置在圓周上，該圓周沿著第二分隔壁38的內(nèi)邊緣表面的寬度方向(軸向)進(jìn)行對(duì)中。黃銅密封件40、41和迷宮式密封件42固定就位，其位置比每個(gè)TOBI噴嘴39在第二分隔壁38的內(nèi)邊緣表面上的位置更加處于上游位置。TOBI噴嘴43(第二TOBI噴嘴)固定就位，其位置與TOBI噴嘴42相比更加位于上游，用于容納排放室36內(nèi)的排出空氣F1的一部分，并且形成渦流，以及朝向連接轉(zhuǎn)子35的外邊緣表面噴出渦流。另一方面，黃銅密封件44和一對(duì)迷宮式密封件45、46固定就位在與第二分隔壁38的內(nèi)邊緣表面上的每個(gè)TOBI噴嘴39相比更加遠(yuǎn)離下游的位置。
密封盤(pán)34是轉(zhuǎn)子盤(pán)，它設(shè)置和連接在第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32和連接轉(zhuǎn)子35之間。若干盤(pán)孔34a形成在圓周方向上，該圓周方向以彼此相等的角度距離對(duì)中在轉(zhuǎn)子盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)上。這些盤(pán)孔34a在與旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)中的徑向上的位置與每個(gè)TOBI噴嘴39的排出口的中心重合，其中盤(pán)孔34a形成穿透孔，這些穿透孔平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。
通過(guò)這些盤(pán)孔34a的排出空氣F1通過(guò)形成在位于第一級(jí)裝置30之外的每個(gè)后級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)中的盤(pán)孔，然后通過(guò)這些后面級(jí)的動(dòng)葉片，從內(nèi)部冷卻它們。換句話(huà)說(shuō)，在第一級(jí)裝置30的情況下，例如，通過(guò)盤(pán)孔34a的排出空氣F1的一部分通過(guò)第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32中的徑向孔32a，然后被導(dǎo)入到流動(dòng)通道(未示出)中，該流動(dòng)通道形成在第一級(jí)動(dòng)葉片33的內(nèi)部中，冷卻第一級(jí)動(dòng)葉片33。同時(shí)，通過(guò)每個(gè)盤(pán)孔34a的排出空氣F1的一部分通過(guò)第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的盤(pán)孔32b，并且用于冷卻第二級(jí)裝置和后級(jí)裝置(未示出)。
徑向孔32a是若干流動(dòng)通道，它們形成在第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的徑向上。以相互相等的角度間隔繞著第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的軸線(xiàn)對(duì)中形成徑向孔32a。此外，使用設(shè)置到第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32上的孔板32c，將通過(guò)徑向孔32a并且朝向每一個(gè)第一級(jí)動(dòng)葉片33中的排出空氣F1的流動(dòng)速度被調(diào)整成不變的速度。未示出的若干孔設(shè)置在孔板32c中并用來(lái)實(shí)現(xiàn)流動(dòng)速度的調(diào)整。在這個(gè)實(shí)施例中，由于排出空氣F1設(shè)置為渦流，因此排出空氣F1的供給壓力較小。為了提高該較小的供給壓力，因此使孔的開(kāi)口直徑大于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的直徑(若需要，孔板32c可以省去)。出于相同的原因，徑向孔32a的孔徑大于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的直徑。
每個(gè)盤(pán)孔32b在與第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)中的徑向位置與每個(gè)徑向孔32a的中心重合，其中盤(pán)孔32b形成穿透孔，這些穿透孔平行于旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)。在后級(jí)的轉(zhuǎn)子盤(pán)中形成類(lèi)似的盤(pán)孔，而每級(jí)的孔徑不相同。其結(jié)果是，供給到動(dòng)葉片、用來(lái)進(jìn)行冷卻的排出空氣F1的流動(dòng)速度得到自動(dòng)調(diào)整。
附圖標(biāo)記S表示密封空氣，該密封空氣用來(lái)防止燃燒氣體通過(guò)位于第一級(jí)動(dòng)葉片33和第一級(jí)靜葉片31之間的空隙而進(jìn)入到內(nèi)部中。密封空氣S來(lái)自壓縮機(jī)。密封空氣S橫貫密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50，該流動(dòng)通道與每個(gè)TOBI噴嘴39的排出口連通并把密封空氣S供給到上述空隙中。密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50通過(guò)下面方法來(lái)形成在密封盤(pán)34的外邊緣表面和第二分隔壁38的內(nèi)邊緣表面之間形成空隙流動(dòng)通道，并且在第一級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)32和第一級(jí)分隔壁37之間形成空隙流動(dòng)通道。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)的特征在于，設(shè)置了密封空氣旁通流動(dòng)通道55和雙層密封結(jié)構(gòu)56，借助使位于每個(gè)TOBI噴嘴39的排出口和每個(gè)與這些排出口相對(duì)的盤(pán)孔32b之間的流動(dòng)通道進(jìn)行旁通，旁通流動(dòng)通道55把密封空氣S提供到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50中，而雙層密封結(jié)構(gòu)56設(shè)置到位于第一級(jí)動(dòng)葉片33和第一級(jí)靜葉片31之間的空間中。
密封空氣旁通流動(dòng)通道55是管子，它用于容納從壓縮機(jī)供給來(lái)的、通過(guò)TOBI噴嘴43、黃銅密封件40和迷宮式密封件42之后的密封空氣S，并且導(dǎo)向該密封空氣以使其通過(guò)密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50。以相互相等的角度間隔繞著密封盤(pán)34的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)中地設(shè)置若干密封空氣旁通流動(dòng)通道55。
如圖2所示，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)突出部56a、56b和兩個(gè)密封件56c、56d形成雙層密封結(jié)構(gòu)56，所述兩個(gè)突出部56a、56b形成在第一級(jí)動(dòng)葉片33上的內(nèi)罩33a的上游邊緣，所述兩個(gè)密封件56c、56d分別靠著突出部56a、56b滑動(dòng)，并且在第一級(jí)分隔壁37側(cè)部上固定就位。
密封件56c固定就位在內(nèi)罩31a的下游邊緣上。密封件56d固定就位在第一分隔壁37的下游邊緣，并且都固定就位在第一級(jí)空間37側(cè)上。密封件56c、56d和突出部56a、56b交替地設(shè)置，從而相互接合，以形成若干彎曲的流動(dòng)通道。這些彎曲的流動(dòng)通道是雙層結(jié)構(gòu)，該雙層結(jié)構(gòu)包括第一級(jí)密封結(jié)構(gòu)，它由突出部56b和密封件56d形成；以及第二級(jí)密封結(jié)構(gòu)，它由突出部56a和密封件56c形成。與單層密封結(jié)構(gòu)相比，即使密封空氣S具有較小的流動(dòng)速度，雙層密封結(jié)構(gòu)也可以有效地密封空隙。
這個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)的特征還在于設(shè)置了TOBI噴嘴43。如圖3所示，TOBI噴嘴43設(shè)置在第二分隔壁38上，從而連通排出空氣室36和密封空氣S的旁通流動(dòng)通道，該密封空氣S的旁通流動(dòng)通道形成在連接轉(zhuǎn)子35的外邊緣表面和第二排出空氣室36的內(nèi)邊緣表面之間。
以相互相等的角度間隔與連接轉(zhuǎn)子35的旋轉(zhuǎn)軸線(xiàn)對(duì)中地設(shè)置若干TOBI噴嘴43。作為具有這些TOBI噴嘴43的結(jié)果，收集在排出空氣室36內(nèi)的排出空氣F1的一部分借助減少它的面積而被加速了，并且噴射到連接轉(zhuǎn)子35的外邊緣表面上。以這種方式噴出的排出空氣F1在連接轉(zhuǎn)子35的周?chē)纬森h(huán)形渦流。其結(jié)果是，來(lái)自壓縮機(jī)、通過(guò)該渦流并且到達(dá)密封空氣旁通流動(dòng)通道50的密封空氣S的流動(dòng)速度可以得到控制，并且可以防止該流動(dòng)速度變得過(guò)大。
將解釋在具有上述結(jié)構(gòu)的本實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)中的排出空氣F1和密封空氣S的流動(dòng)情況。
首先解釋排出空氣F1的流動(dòng)情況。收集在排出空氣室36內(nèi)的排出空氣F1借助通過(guò)TOBI噴嘴39來(lái)形成渦流，并且在這種情況下被噴射到密封盤(pán)34。以這種方式噴射的密封空氣S形成這樣的渦流該渦流以與密封盤(pán)34的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，當(dāng)密封空氣S通過(guò)盤(pán)孔34a時(shí)，其有助于并加速了密封盤(pán)34的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。這時(shí)，在來(lái)自每個(gè)TOBI噴嘴39的渦流上沒(méi)有來(lái)自密封空氣S的干擾，因此可以保持渦流的圓周速度分量。
由TOBI噴嘴39形成的渦流，導(dǎo)致在TOBI噴嘴39的排出口靜態(tài)壓力減小。但是，如上面所解釋的那樣，在這個(gè)實(shí)施例中，在第一級(jí)靜葉片31和第一級(jí)動(dòng)葉片33之間采用雙密封結(jié)構(gòu)56。其結(jié)果是，有可能可靠地防止燃燒氣體加入，即使在低的密封空氣流動(dòng)速度下。
在通過(guò)徑向孔32a之后通過(guò)孔板32c時(shí)，已經(jīng)通過(guò)每個(gè)盤(pán)孔34a的排出空氣F1的一部分的流動(dòng)區(qū)域被減小了，并且作為冷卻流供給到第一級(jí)動(dòng)葉片33內(nèi)。經(jīng)盤(pán)孔32b的排出空氣F1的流量被供給用來(lái)冷卻后面各級(jí)中的動(dòng)葉片。
另一方面，在容納于排出空氣室36之后從每個(gè)TOBI噴嘴43中所噴出的排出空氣F1形成了這樣的渦流該渦流繞著連接轉(zhuǎn)子35以相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，并且防止密封空氣S的流動(dòng)速度變得過(guò)大。
接下來(lái)，解釋密封空氣S的流動(dòng)情況。一旦使用從每個(gè)TOBI噴嘴43所噴射出的渦流使來(lái)自壓縮機(jī)的密封空氣S被保持到適合的速度上，其通過(guò)黃銅密封件40和迷宮式密封件42，并且被導(dǎo)入到密封空氣旁通流動(dòng)通道55中。
從這些密封空氣旁通流動(dòng)通道55中所噴射出的密封空氣S通過(guò)黃銅密封件44和迷宮式密封件45、46，被引入到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50中，并且供給到位于第一級(jí)動(dòng)葉片33和第一級(jí)靜葉片31之間的空隙中，因此密封所述空間。
工業(yè)應(yīng)用在根據(jù)上述實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)中，采用了這樣的設(shè)計(jì)設(shè)置有密封空氣旁通流動(dòng)通道55，從而借助旁通位于TOBI噴嘴39和盤(pán)孔34a之間的流動(dòng)通道，把密封空氣S供給到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道50中，并且設(shè)置有雙密封結(jié)構(gòu)56，該密封結(jié)構(gòu)56設(shè)置在位于第一級(jí)靜葉片31和第一級(jí)動(dòng)葉片33之間的空隙中。作為這種設(shè)計(jì)的結(jié)果是，在盤(pán)孔34a處從TOBI噴嘴39所噴射出的渦流沒(méi)有受到來(lái)自密封空氣S的干擾。因此，保持了渦流的圓周速度分量。其結(jié)果是，渦流有效地起著轉(zhuǎn)動(dòng)密封盤(pán)34、甚至使密封盤(pán)34轉(zhuǎn)得更快的驅(qū)動(dòng)源的作用，因此燃?xì)廨啓C(jī)的功率可以得到提高。此外，借助位于第一級(jí)靜葉片31和第一級(jí)動(dòng)葉片33之間的空隙中設(shè)置的雙密封結(jié)構(gòu)56，有可能可靠地防止燃燒氣體通過(guò)這個(gè)空間引入。因此，由于TOBI噴嘴39出口處的靜態(tài)壓力減少而產(chǎn)生的密封空氣S的流動(dòng)速度的下降量可以得到補(bǔ)償。
相應(yīng)地，由于沒(méi)有產(chǎn)生功率損失，因此可以避免對(duì)降低連接到燃?xì)廨啓C(jī)上的發(fā)電機(jī)(未示出)的能量產(chǎn)生能力減少的憂(yōu)慮。
根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的燃?xì)廨啓C(jī)采用了這樣的設(shè)計(jì)設(shè)置了一些TOBI噴嘴43，這些噴嘴43容納排出空氣F1的一部分，將它形成渦流，并且控制密封空氣S在密封空氣旁通流動(dòng)通道55處的流動(dòng)速度。在這種設(shè)計(jì)中，其結(jié)果是，可以防止密封空氣S的流動(dòng)速度變得過(guò)大。因此，燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)效率可以得到進(jìn)一步的提高。
權(quán)利要求
1.一種燃?xì)廨啓C(jī)，它包括若干靜葉片，它們?cè)O(shè)置在交通工具內(nèi)側(cè)的圓周上；若干動(dòng)葉片，它們?cè)O(shè)置在鄰近這些靜葉片的轉(zhuǎn)子盤(pán)側(cè)的圓周上；密封盤(pán)，它同軸地連接到轉(zhuǎn)子盤(pán)的上游側(cè)；第一TOBI噴嘴，它將所容納的排出空氣作為渦流供給到密封盤(pán)，該渦流以與密封盤(pán)相同的方向旋轉(zhuǎn)；密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道，它與第一TOBI噴嘴的排出口連通，并且把密封空氣供給到位于靜葉片和動(dòng)葉片之間的空間中；盤(pán)孔，它設(shè)置在密封盤(pán)中，用于使渦流流動(dòng)；以及密封空氣旁通流動(dòng)通道，用于通過(guò)將第一TOBI噴嘴和盤(pán)孔之間的流動(dòng)通道旁通，將密封空氣供給到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道。
2.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其中在靜葉片和動(dòng)葉片之間設(shè)置雙密封結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的燃?xì)廨啓C(jī)，其中設(shè)置第二TOBI噴嘴，用于容納一部分的排出空氣，從而形成渦流，并且控制密封空氣到密封空氣旁通流動(dòng)通道的流動(dòng)速度。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種在燃?xì)廨啓C(jī)中設(shè)置的密封空氣旁通流動(dòng)通道，從而借助流動(dòng)通道在切向內(nèi)置噴射(TOBI)噴嘴和密封盤(pán)孔之間的旁通，把密封空氣供給到密封空氣供應(yīng)流動(dòng)通道中。
文檔編號(hào)F01D11/02GK1682012SQ0382130
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2003年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月11日
發(fā)明者由里雅則, 文森特·勞雷洛, 羽田哲 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社