專利名稱：燃?xì)廨啓C發(fā)動機渦輪機噴嘴分叉沖擊隔板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C發(fā)動機渦輪機噴嘴段，特別是，涉及具有帶有用來容納冷卻空氣分配隔板的空腔的中空葉片或翼型的噴嘴段。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C發(fā)動機中，空氣在壓縮機中壓縮并在燃燒室中與燃料混合并被點燃燃燒，用于產(chǎn)生熱的燃?xì)?。所產(chǎn)生的燃?xì)庀蛳铝鬟^具有一級或多級的高壓渦輪機(HPT)，其中的級包括有一個或多個HPT渦輪機噴嘴和HPT轉(zhuǎn)子葉片列。而后該燃?xì)饬鞯降蛪簻u輪機(LPT)，低壓渦輪機一般包括帶有相應(yīng)的LPT渦輪機噴嘴和LPT轉(zhuǎn)子葉片的多個級。
HPT渦輪機噴嘴包括多個沿周向間隔開的固定中空噴嘴葉片，這些葉片固定在徑向的外帶板和內(nèi)帶板(或帶)之間。通常單一腔室沖擊隔板插入每一個中空翼型內(nèi)，以向翼型提供冷卻空氣?？梢酝ㄟ^一個位于噴嘴的外帶板的徑向外側(cè)的單一短管(spoolie)向每一個隔板供送冷卻空氣。
渦輪機轉(zhuǎn)子級包括多個沿周向間隔開的轉(zhuǎn)子葉片，該轉(zhuǎn)子葉片由轉(zhuǎn)子盤沿徑向向外延伸，使轉(zhuǎn)子盤在運行過程中產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)扭矩。HPT噴嘴形成在具有連接在外帶板和內(nèi)帶板的對應(yīng)段之間的兩個或多個中空葉片的弓形段內(nèi)。每一個噴嘴段一般在其徑向外端由一個栓件連接到一環(huán)形外殼上的法蘭支撐。每一個葉片都具有一設(shè)置在徑向內(nèi)帶嵌板和外帶嵌板之間的被冷卻的中空翼型，該內(nèi)帶嵌板和外帶嵌板形成內(nèi)帶板和外帶板。翼型、內(nèi)帶板部分、外帶板部分、法蘭部分和進入口一般是鑄造在一起的，這樣每一個葉片都是一個單一鑄件。葉片是沿法蘭段、內(nèi)帶嵌板和外帶嵌板的接觸面銅焊在一起的，以形成噴嘴段。在一單一葉片或噴嘴段中還可以將兩個或多個翼型鑄造在一起。
某些兩級渦輪機具有一懸臂式第二級噴嘴，該噴嘴安裝在外帶板上并從外帶板懸臂伸出。在第一級和第二級轉(zhuǎn)子盤之間有很小的或沒有入口，以將噴嘴段固定在內(nèi)帶板上。一般第二級噴嘴的構(gòu)造具有多個翼型或葉片段。兩葉片設(shè)計，如一種兩個葉片相同的成對葉片設(shè)計，是一種很通常的設(shè)計。成對葉片設(shè)計在降低葉片段之間分裂線泄漏流動上具有性能優(yōu)勢。然而，安裝結(jié)構(gòu)和外帶板的翼弦長度越長則成對葉片的耐久性就越差。較長的翼弦長度由于帶板上的溫度梯度和翼型應(yīng)力的不均勻增加而使得翼弦應(yīng)力增加。成對葉片的箱形結(jié)構(gòu)也使得噴嘴段內(nèi)的應(yīng)力不均勻。成對葉片的尾緣的相當(dāng)高的應(yīng)力限制了噴嘴段的使用壽命。
實踐中很需要具有在第一級和第二級轉(zhuǎn)子盤之間的用于供給冷卻空氣的入口并能夠固定在外帶板上且從外帶板懸臂伸出的渦輪機噴嘴段。還需要能夠避免降低多葉片段的耐久力的渦輪機噴嘴段，其中耐久力的降低是由于較長的外帶板弦長和安裝結(jié)構(gòu)引起的。還需要能夠避免弦長應(yīng)力的增加的渦輪機噴嘴段，其中弦長應(yīng)力的增加是由于帶板的溫度梯度和多葉片噴嘴段的較長的弦長所引起的翼型應(yīng)力的非均勻性的增加所帶來的。還需要能夠避免成對葉片或其它的多葉片噴嘴段的尾緣葉片中應(yīng)力增加的渦輪機噴嘴段，該應(yīng)力增加限制了噴嘴段的使用壽命。
單一葉片段，如一種單個葉片的葉片段，公開在確認(rèn)為案卷號為No.139104美國專利申請中，其具有一分叉加強肋，將分叉空腔分隔成需要兩個隔板的前空腔和后空腔。一種用于渦輪機噴嘴段的懸臂式安裝公開在確認(rèn)為案卷號為No.129664的美國專利申請中。由于第二級噴嘴的懸臂式設(shè)計，在第一級和第二級轉(zhuǎn)子盤之間沒有足夠的入口以從噴嘴的徑向內(nèi)側(cè)提供冷卻空氣。因此兩個隔板都必須從噴嘴的徑向外側(cè)提供冷卻空氣。所以，需要提供一種用于分叉空腔的隔板，使得能夠從噴嘴的外側(cè)提供冷卻空氣至前空腔和后空腔。還需要提供一種隔板，使得能夠從隔板至級間密封空腔提供冷卻空氣。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于燃?xì)廨啓C發(fā)動機渦輪機噴嘴的分叉沖擊隔板，其包括在其間軸向上具有間隙的前室和后室，分別穿過前室的前隔板壁和后室的后隔板壁的沖擊孔，和與前室和后室流體流動連通的充氣增加室。分叉沖擊隔板的示例性實施例還包括通至充氣增加室的單一冷卻空氣入口。充氣增壓室封閉件包圍該充氣增壓室。密封板安裝在充氣增壓室封閉件和前、后室之間并密封到其上。密封板具有分別設(shè)置在充氣增壓室和前、后室之間的前、后入口孔。蓋住前室和后室的徑向內(nèi)端的前端板和后端板。在前端板內(nèi)的出口孔具有通過其中設(shè)置的級間密封腔供給管。管端蓋密封級間密封腔供給管。級間密封腔供給管從隔板至級間密封腔供給冷卻空氣。
分叉沖擊隔板設(shè)計成用于燃?xì)廨啓C發(fā)動機渦輪機噴嘴，特別是具有至少一個在徑向外帶板段和內(nèi)帶板段之間徑向延伸的中空翼型的渦輪機噴嘴段。該翼型具有翼型壁，翼型壁的壓力側(cè)和吸入側(cè)軸向上延伸在該翼型的導(dǎo)緣和尾緣之間，并圍繞分叉空腔。延伸通過分叉空腔的分叉肋將分叉空腔分成前空腔和后空腔。前、后室分別設(shè)置在前、后空腔內(nèi)。
分叉沖擊隔板使得冷卻空氣從噴嘴的外側(cè)供給。還允許單一入口和短管用于向沖擊隔板提供冷卻空氣。分叉沖擊隔板還用于從隔板向級間密封腔提供冷卻空氣。分叉沖擊隔板允許使用非常耐久的單一噴嘴。隔板的充氣增壓室配裝在噴嘴的受限制的空腔內(nèi)，且運行中僅采用一個短管，這降低了泄漏和復(fù)雜性。


以下將參照附圖對本發(fā)明進行描述以解釋上述的各方面以及其它特征，在附圖中圖1是表示燃?xì)廨啓C發(fā)動機高壓渦輪機第二級渦輪機噴嘴的一部分的剖視圖，該噴嘴帶有一葉片翼型，該翼型具有由一個分叉肋分叉的中空的內(nèi)部，該分叉肋在該翼型的壓力側(cè)和吸入側(cè)之間延伸；圖2是表示圖1中所示的第二級渦輪機噴嘴段的透視圖；圖3是表示圖1中所示的第二級渦輪機噴嘴段的剖視圖；圖4是表示圖2中所示的翼型的徑向向外看的透視圖；圖5是表示圖2中通過4-4線的分叉肋和加強肋的剖視圖；圖6是表示設(shè)置在圖2和3示出的中空葉片的分叉內(nèi)部的兩腔室沖擊隔板的透視圖；圖7是表示圖6中所示的沖擊隔板的分解透視圖；圖8是表示圖1中所示的第二級渦輪機噴嘴的一部段的透視圖；圖9是表示圖8中所示的第二級渦輪機噴嘴段的后支撐部分的放大透視圖；以及圖10是表示圖9中所示的其中一個第二級渦輪機噴嘴段上的抗旋轉(zhuǎn)和切向載荷止擋件的放大透視圖。
具體實施例方式
圖1中示出了本發(fā)明一個航空燃?xì)廨啓C的高壓渦輪機2的一個示例性的第二級渦輪噴嘴4。該噴嘴4環(huán)繞一縱向或軸向中心軸線6設(shè)置，并包括一個環(huán)狀殼體14，安裝有由環(huán)狀殼體14懸臂狀伸出的多個噴嘴段10。噴嘴段10設(shè)置在直接上游列高壓渦輪機第一級轉(zhuǎn)子葉片18和直接下游列渦輪機第二級轉(zhuǎn)子葉片9之間。第一和第二圍帶(shroud)97、99分別圍繞第一和第二級渦輪機轉(zhuǎn)子葉片18和9，并由第一和第二圍帶支撐件77和79支撐，這些圍帶支撐件沿徑向向內(nèi)由環(huán)狀殼體14懸置并與之連接。噴嘴段10由向前的鉤件107鉤掛到第一圍帶支撐件77上，并由第二圍帶支撐件79懸臂伸出。
圖2中示出其中一個噴嘴段10，它包括一個單一中空葉片翼型28，該翼型28整體地連接到形狀為弓形的徑向外帶板段24和內(nèi)帶板段26之間并在其間徑向延伸。翼型28具有壓力側(cè)22和吸入側(cè)23，并軸向上在導(dǎo)緣LE和尾緣TE之間延伸。每一噴嘴段10僅具有一個翼型28，該翼型位于徑向外帶板段24和徑向內(nèi)帶板段26的周向間隔開的壓力側(cè)緣33和吸入側(cè)緣35之間。噴嘴段10圖示為一整體，并由整體一件制造而成。中空翼型28具有一個翼型壁29，該翼型壁29圍繞一個由分叉肋39形成的分叉空腔37，該分叉肋在壓力側(cè)22和吸入側(cè)23之間延伸，并將該空腔分隔成軸向前空腔41和軸向后空腔43。
加強肋60從外帶板段24的徑向外表面62沿徑向向外延伸，并由外帶板段24的壓力側(cè)前拐角部64軸向且周向延伸到分叉肋39。加強肋60和分叉肋39沿翼型28上的合成燃?xì)廨d荷的方向63伸展，并為噴嘴段10提供了相當(dāng)重要的加強作用。加強肋60與分叉肋39在軸向和周向上對準(zhǔn)。加強肋60和分叉肋39可以視為大體上在同一平面內(nèi)。這為噴嘴段10提供了加強作用并減少了其偏斜。加強肋60還為翼型破裂提供了額外的安全保障。
向前的鉤件107從外帶板段24向前延伸。一個徑向內(nèi)翼型嵌條89環(huán)繞翼型28和內(nèi)帶板段26之間的連接處伸展。如圖4和5所示，徑向外翼型嵌條91環(huán)繞翼型28和內(nèi)帶板段24的連接處伸展。外翼型嵌條91在向前的鉤件107下面具有第一加大部分90，以減小在這一區(qū)域的機械應(yīng)力。外翼型嵌條91在分叉肋39和翼型28的吸入側(cè)23的相交處具有第二加大部分93，以減小這一區(qū)域的機械應(yīng)力。
沿翼型28向下延伸的分叉肋39具有許多好處，包括使應(yīng)力經(jīng)肋擴散，有助于防止繞翼型嵌條的疲勞斷裂橫過該肋傳播，從而使翼型不會損壞。由于來自于分叉肋39的增加的支撐，使得翼型壁29比通常的僅有一個空腔的設(shè)計要薄，這使得翼型壁29沿翼型28的壓力側(cè)22不會傾向于迅速增大。分叉肋39相對于翼型28的壓力側(cè)22和吸入側(cè)23成一定角度，以允許一個撞擊冷卻分叉插入件或隔板可以被安裝到前空腔41和后空腔43中，如圖2和3所示。
分叉空腔37使得必需具有兩個撞擊冷卻隔板。由于噴嘴段10的懸臂式設(shè)計，在第一級轉(zhuǎn)子葉片18和第二級轉(zhuǎn)子葉片9之間沒有入口，以從噴嘴段10的徑向內(nèi)側(cè)100供應(yīng)冷卻空氣。因此，兩個隔板必須從噴嘴段的徑向外側(cè)104送入。這是賦有挑戰(zhàn)性的，因為噴嘴的外側(cè)上的空間有限。如果從獨立的短管送入，則可以使用兩個隔板，但是這樣的結(jié)構(gòu)安裝起來很復(fù)雜，而且比采用單一短管送入兩個隔板更容易出現(xiàn)泄漏。
如圖3、6和7所示，分叉撞擊隔板30設(shè)置在分叉空腔37內(nèi)。分叉撞擊隔板30具有軸向前室53和后室55，其間有一軸向延伸的軸向間隙57，并且前室53和后室55分別設(shè)置在前空腔41和后空腔43內(nèi)。分叉撞擊隔板30具有一個封裝在如圖所示像一個圓屋頂?shù)某錃庠鰤菏曳忾]件108上的充氣增壓室105，它設(shè)計成通過單一冷卻空氣入口114從如圖1所示的一位于噴嘴段10和環(huán)狀殼體14之間的環(huán)狀充氣增壓空間112接受冷卻空氣80至充氣增壓室。單一短管110設(shè)置在冷卻空氣入口114內(nèi)。
再次參照附圖3、6和7，充氣增壓室封閉件108固定在密封板109上，而密封板109上安裝到前室53和后室55上。冷卻空氣分別從密封板109內(nèi)的前室入口孔131和后室入口孔133經(jīng)過且可以在經(jīng)過時被測量。冷卻空氣分別流過前室入口孔131和后室入口孔133而進入前室53和后室55。前室端蓋板113和后室端蓋板115徑向上蓋住前室53和后室55的內(nèi)端部111。前室端蓋板113具有一出口孔117，一級間密封腔供給管119通過該出口孔117設(shè)置，該供給管119由一管端蓋121密封。另外的方案是，級間腔室供給管可以通過一后端蓋板內(nèi)的出口孔設(shè)置。
前室53和后室55分別容納在前空腔41和后空腔43內(nèi)，且分叉肋39設(shè)置在前室和后室之間的間隙57內(nèi)。前室53和后室55可以在第二級渦輪機噴嘴4的安裝過程中滑入分叉空腔37的前空腔41和后空腔43內(nèi)。之后分叉沖擊隔板30圍繞噴嘴段的環(huán)部116被銅焊或焊接到噴嘴段10上，如圖2和3所示。分叉沖擊隔板30和前空腔41和后空腔43之間的間隙57使得該沖擊隔板橫跨分叉肋39。
從附圖3、6和7中還可以看出，分別通過前室53和后室55的前隔板壁73和后隔板壁75的沖擊孔70設(shè)計成用來實現(xiàn)翼型壁29的沖擊冷卻。前隔板壁73和后隔板壁75的外表面78上的支腳墊76分別在分叉空腔37以及前空腔41和后空腔43內(nèi)定位分叉沖擊隔板30以及軸向的前室53和后室55，以提供良好的對翼型壁29的沖擊冷卻。已消耗的葉片沖擊冷卻空氣82從翼型壁29通過薄膜冷卻孔84排出，如圖2和8所示。
分叉肋39具有至少一個從中通過的橫向孔58，雖然在圖1和5所示的噴嘴段10的示例性實施例中示出了多個橫向孔58。橫向孔58使得大量的冷卻空氣80能夠沖擊在導(dǎo)緣LE上，而后通過流經(jīng)分叉肋39并通過在翼型28的尾緣TE內(nèi)的紊流通道86排出來提供輔助的冷卻，如圖3所示。分叉肋39上的橫向孔58使得大部分的冷卻空氣80用來冷卻翼型28的導(dǎo)緣LE和尾緣TE。分叉沖擊隔板30和分叉肋39之間的徑向延伸的徑向間隙56還使得冷卻空氣80從前空腔41流過后空腔43，以冷卻翼型28的導(dǎo)緣LE和尾緣TE。在噴嘴段的一些實施例中可以省略使用橫向孔58。橫向孔58的使用還可以提高可生產(chǎn)率，因為可以采用單一鑄造芯型?？梢杂檬U來形成橫向孔58并保證該芯型的剛度。可以圍繞整個翼型28施加熱屏障涂層(TBC)以更好地包覆，也比通常針對多個翼型葉片段所作的更容易。單一翼型葉片段與發(fā)動機內(nèi)的僅單一翼型相比具有柔韌性，這是很有利的，比如在燃?xì)鈬娮煊捎谝硇蜕系臒崃鸭y而引起的問題的情況下。這些熱裂紋一般僅會損壞一個翼型。
噴嘴段10從環(huán)狀殼體14由外帶板段24懸臂伸出。翼型28具有一高的扭轉(zhuǎn)角，該扭轉(zhuǎn)角在合成燃?xì)廨d荷的方向63上產(chǎn)生一合成的燃?xì)廨d荷矢量，在噴嘴段10的外帶板段24的后端128偏離基板(wheelbase)120，如圖2所示?；?20通常是噴嘴段10的外帶板段24的后端128的軸向向后朝向載荷的一個面或多個面150。加強肋60和分叉肋39表示為基本上關(guān)于一個中心平面49對中，該中心平面49偏離基板120，位于該基板的一側(cè)。這使得噴嘴段10有繞著垂直于中心軸線6的徑向線旋轉(zhuǎn)的趨勢，并使得單一翼型噴嘴段的安裝和密封都變得很困難。再次參見圖1和8，噴嘴段10在外帶板段24的前端122通過向前的鉤件107，以及分別借助于外帶板段24的后端128上的順時針端部138和逆時針端部140上的順時針開口的第二鉤件124和逆時針開口的第三鉤件126徑向上定位。
如圖8至10所示，每一個噴嘴段10的第二鉤件124和第三鉤件126是外帶板段24的后端128的后凸緣129上的部件。順時針開口第二鉤件124與從第二圍帶支撐件79軸向向前延伸的栓件130接合。噴嘴段10的相鄰噴嘴段132的逆時針開口第三鉤件126在后凸緣129的順時針端部138接合徑向面向外的平凸緣表面142，而順時針開口第二鉤件124位于該表面上。順時針開口第二鉤件124、逆時針開口第三鉤件126和栓件130都是矩形形狀的。順時針開口第二鉤件124是C形的，而逆時針開口第三鉤件126是一個搭疊式(shiplap)鉤件并與后凸緣129的順時針端部138相搭疊且沿徑向面向外的平凸緣表面142放置。
順時針開口第二鉤件124和逆時針開口第三鉤件126相對于前視后瞻(forward looking aft view)分別是順時針和逆時針位于噴嘴段上，但如果合成燃?xì)廨d荷矢量和方向63相對于前視后瞻在逆時針方向上傾斜，則也可以是從后視前瞻(aft looking forward view)的角度。
一個載荷止擋件144至少部分地防止噴嘴段10繞垂直于中心軸線6的一徑向線轉(zhuǎn)動，該載荷止擋件144從外帶板段24徑向向外延伸并與在噴嘴段10的相鄰噴嘴段132的逆時針開口第三鉤件126上的軸向面向前載荷面21相接合。載荷止擋件144與燃?xì)廨d荷的總和所產(chǎn)生的力矩相反，該力矩偏離位于后凸緣129的后側(cè)152上的軸向面向后載荷面150的基板。整個的渦輪機噴嘴裝置將處于平衡狀態(tài)。渦輪機噴嘴4被沿徑向安裝，使得這些特征(features)能夠軸向交迭。止擋件144和面向后的載荷面150可以在相同的加工結(jié)構(gòu)中精確地生產(chǎn)出。這使得軸向載荷面能夠被用來作為在噴嘴的后端的空氣密封，實現(xiàn)高度的防止泄漏控制。鉤件、栓件和止擋件還可以在具有多于一個翼型的噴嘴段10上使用，特別是在如果合成的燃?xì)廨d荷偏離外帶板段的噴嘴段10的基板的情況下。
以上以實施例的方式描述了本發(fā)明。可以理解的是其中所用的術(shù)語是出于描述說明本發(fā)明的目的，而不是對本發(fā)明的限制。雖然以上描述了本發(fā)明的優(yōu)選和示例性的實施例，但對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講根據(jù)以上的教導(dǎo)可以得出其他的修改變化，因此落入本發(fā)明的宗旨和范圍的所有的這些修改變化希望在所附的權(quán)利要求書中得到保護。
因此，希望得到美國專利保護的本發(fā)明在下面的權(quán)利要求中限定附圖標(biāo)記說明2、高壓渦輪機；4、渦輪機噴嘴；6、中心軸線；9、渦輪機第二級轉(zhuǎn)子葉片；10、渦輪機噴嘴段；14、殼體；18、渦輪機第一級轉(zhuǎn)子葉片；21、向前載荷面；22、壓力側(cè)；23、吸入側(cè)；24、外帶板段；26、內(nèi)帶板段；28、翼型；29、翼型壁；30、隔板；33、壓力側(cè)緣；35、吸入側(cè)緣；37、分叉空腔；
39、分叉肋；41、前空腔；43、后空腔；49、中心平面；53、前室；55、后室；56、徑向間隙；57、軸向間隙；58、孔；60、加強肋；62、外表面；63、方向；64、壓力側(cè)前拐角部；70、沖擊孔；73、前隔板壁；75、后隔板壁；76、支腳墊；77、第一圍帶支撐件；78、外表面；79、圍帶支撐件/第二圍帶支撐件；80、冷卻空氣；82、已消耗的葉片沖擊冷卻空氣；84、薄膜冷卻孔；86、通道；89、徑向內(nèi)翼型嵌條；90、第一加大部分；91、徑向外翼型嵌條；93、第二加大部分；97、第一圍帶；99、第二圍帶；100、內(nèi)側(cè)；104、外側(cè)；
105、充氣增壓室；107、向前的鉤件；108、室封閉件；109、密封板；110、單一短管；111、內(nèi)端；112、環(huán)狀充氣增壓室；113、前端板；114、冷卻空氣入口；115、后端板；116、環(huán)部；117、出口孔；119、供給管；120、基板；121、管端蓋；122、前端；124、順時針開口鉤件/第二鉤件；126、逆時針開口鉤件/第三鉤件；128、后端；129、后凸緣；130、栓件；131、前入口孔；132、相鄰的噴嘴段；133、后入口孔；138、順時針端部；140、逆時針端部；142、平凸緣表面；144、載荷止擋件；150、向后載荷面；152、后側(cè)；LE、導(dǎo)緣；TE、尾緣；
權(quán)利要求
1.一種分叉沖擊隔板(30)，其包括在其間軸向上具有間隙(57)的前室(53)和后室(55)；分別穿過前室和后室的前隔板壁(73)和后隔板壁(75)的沖擊孔(70)；和與前室(53)和后室(55)流體流動連通的充氣增加室(105)。
2.如權(quán)利要求1所述的分叉沖擊隔板(30)，其特征在于，其還包括通至充氣增加室(105)的單一冷卻空氣入口(114)。
3.如權(quán)利要求2所述的分叉沖擊隔板(30)，其特征在于，其還包括包封充氣增壓室(105)的充氣增壓室封閉件(108)；安裝在充氣增壓室封閉件(108)和前、后室(53，55)之間并密封到其上的密封板(109)；和密封板(109)具有分別設(shè)置在充氣增壓室(105)和前、后室(53，55)之間的前、后入口孔(131，133)。
4.如權(quán)利要求3所述的分叉沖擊隔板(30)，其特征在于，其還包括蓋住前室(53)和后室(55)的徑向內(nèi)端(111)的前端板(113)和后端板(115)；前端板(113)內(nèi)的出口孔(117)，和通過該出口孔(117)設(shè)置的級間密封腔供給管(119)；以及密封級間密封腔供給管(119)的管端蓋(121)。
5.一種渦輪機噴嘴段(10)，其包括至少一個在徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)之間徑向延伸的中空翼型(28)；該翼型位于徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)的周向間隔開的壓力側(cè)緣(33)和吸入側(cè)緣(35)之間；該翼型具有翼型壁(29)，該翼型壁的壓力側(cè)(22)和吸入側(cè)(23)軸向延伸在該翼型的導(dǎo)緣(LE)和尾緣(TE)之間；翼型壁(29)圍繞分叉空腔(37)；分叉肋(39)延伸通過分叉空腔(37)，并在翼型壁(29)的壓力側(cè)(22)和吸入側(cè)(23)之間將分叉空腔(37)分成前空腔(41)和后空腔(43)；包括在其間軸向上帶有間隙(57)的前室(53)和后室(55)的分叉沖擊隔板(30)；分別通過前室(53)和后室(55)的前隔板壁(73)和后隔板壁(75)的沖擊孔(70)；與前室(53)和后室(55)流體流動連通的充氣增加室(105)；和分別設(shè)置在前空腔(41)和后空腔(43)內(nèi)的前室(53)和后室(55)。
6.如權(quán)利要求5所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括通至充氣增加室(105)的單個冷卻空氣入口(114)；包圍充氣增壓室(105)的充氣增壓室封閉件(108)；安裝在充氣增壓室封閉件(108)和前、后室(53，55)之間并且密封到其上的密封板(109)；該密封板(109)具有設(shè)置在充氣增壓室(105)和前、后室(53，55)之間的前、后入口孔(131，133)；徑向蓋住前、后室(53，55)的徑向內(nèi)端(111)的前、后端板(113，115)；在前端板(113)內(nèi)的出口孔(117)和通過該出口孔(117)設(shè)置的級間密封腔供給管(119)；和至少一個通過分叉肋(39)的橫向孔(58)。
7.一種渦輪機噴嘴段(10)，其包括在徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)之間徑向延伸的單一中空翼型(28)；該翼型位于徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)的周向間隔開的壓力側(cè)緣(33)和吸入側(cè)緣(35)之間；該翼型具有翼型壁(29)，該翼型壁的壓力側(cè)(22)和吸入側(cè)(23)軸向延伸在該翼型的導(dǎo)緣(LE)和尾緣(TE)之間；翼型壁(29)圍繞分叉空腔(37)；分叉肋(39)延伸通過分叉空腔(37)，并在翼型壁(29)的壓力側(cè)(22)和吸入側(cè)(23)之間將分叉空腔(37)分成前空腔(41)和后空腔(43)；包括在其間軸向上帶有間隙(57)的前室(53)和后室(55)的分叉沖擊隔板(30)；分別通過前室(53)和后室(55)的前隔板壁(73)和后隔板壁(75)的沖擊孔(70)；與前室(53)和后室(55)流體流動連通的充氣增加室(105)；和分別設(shè)置在前空腔(41)和后空腔(43)內(nèi)的前室(53)和后室(55)。
8.如權(quán)利要求7所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括通至充氣增加室(105)的單個冷卻空氣入口(114)；包圍充氣增壓室(105)的充氣增壓室封閉件(108)；安裝在充氣增壓室封閉件(108)和前、后室(53，55)之間并且密封到其上的密封板(109)；和該密封板(109)具有分別設(shè)置在充氣增壓室(105)和前、后室(53，55)之間的前、后入口孔(131，133)。
9.如權(quán)利要求8所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括徑向蓋住前、后室(53，55)的徑向內(nèi)端(111)的前、后端板(113，115)；在前端板(113)內(nèi)的出口孔(117)和通過該出口孔(117)設(shè)置的級間密封腔供給管(119)；加強肋(60)從外帶板段(24)的徑向外表面(62)徑向向外并沿其延伸，且從外帶板段(24)的壓力側(cè)前拐角部(64)軸向并周向延伸到分叉肋(39)。
10.如權(quán)利要求9所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，加強肋(60)軸向且周向與分叉肋(39)對準(zhǔn)。
11.如權(quán)利要求10所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括多個通過分叉肋(39)的橫向孔(58)。
12.如權(quán)利要求11所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，加強肋(60)與在翼型(28)上的合成燃?xì)廨d荷的方向(63)對準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求12所述的渦輪機噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括繞翼型(28)和外帶板段(24)之間的連接處伸展的翼型嵌條(91)，和在分叉肋(39)與翼型(28)的吸入側(cè)(23)相交處的翼型嵌條(91)的加大部分(93)。
全文摘要
一種渦輪機噴嘴分叉沖擊隔板(30)，其包括在其間軸向上帶有間隙(57)的前室(53)和后室(55)，分別穿過前室(53)和后室(55)的前隔板壁(73)和后隔板壁(75)的沖擊孔(70)，和與前室(53)和后室(55)流體連通的充氣增加室(105)。分叉沖擊隔板(30)的實施例中還包括至包圍在充氣增壓室封閉件(108)內(nèi)的充氣增加室(105)的單一冷卻空氣入口(114)。密封板(109)安裝并密封在充氣增壓室封閉件(108)和前、后室(53，55)之間。該密封板具有分別設(shè)置在充氣增壓室(105)和前、后室(53，55)之間的前、后入口孔(131，133)。前端板(113)和后端板(115)分別蓋住前室(53)和后室(55)的徑向內(nèi)端(111)。前端板(113)內(nèi)的出口孔(117)具有通過該出口孔(117)設(shè)置的級間密封腔供給管(119)。
文檔編號F01D5/18GK1525048SQ20041000764
公開日2004年9月1日 申請日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者J·J·彼得曼, J J 彼得曼, A·C·波維斯, 波維斯, R·E·小麥克雷, 小麥克雷, J·P·克拉克, 克拉克, R·A·弗雷德里克, 弗雷德里克, E·E·吉布勒, 吉布勒, B·D·凱斯, 凱斯 申請人:通用電氣公司