專(zhuān)利名稱(chēng)：懸臂式安裝的噴嘴段的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及安裝燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪機(jī)噴嘴段，特別是，涉及用于這種噴嘴段的懸臂式安裝。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，空氣在壓縮機(jī)中壓縮并在燃燒室中與燃料混合并被點(diǎn)燃燃燒，用于產(chǎn)生熱的燃?xì)?。所產(chǎn)生的燃?xì)庀蛳铝鬟^(guò)具有一級(jí)或多級(jí)的高壓渦輪機(jī)(HPT)，其中的級(jí)包括有一個(gè)或多個(gè)HPT渦輪機(jī)噴嘴和HPT轉(zhuǎn)子葉片列。而后該燃?xì)饬鞯降蛪簻u輪機(jī)(LPT)，低壓渦輪機(jī)一般包括帶有相應(yīng)的LPT渦輪機(jī)噴嘴和LPT轉(zhuǎn)子葉片的多個(gè)級(jí)。
HPT渦輪機(jī)噴嘴包括多個(gè)沿周向間隔開(kāi)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(gè)中空翼型內(nèi)，以向翼型提供冷卻空氣?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)位于噴嘴的外帶板的徑向外側(cè)的單一短管(spoolie)向每一個(gè)隔板供送冷卻空氣。
渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子級(jí)包括多個(gè)沿周向間隔開(kāi)的轉(zhuǎn)子葉片，該轉(zhuǎn)子葉片由轉(zhuǎn)子盤(pán)沿徑向向外延伸，使轉(zhuǎn)子盤(pán)在運(yùn)行過(guò)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(duì)應(yīng)段之間的兩個(gè)或多個(gè)中空葉片的弓形段內(nèi)。每一個(gè)噴嘴段一般在其徑向外端由一個(gè)栓件連接到一環(huán)形外殼上的法蘭支撐。每一個(gè)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(jìn)入口一般是鑄造在一起的，這樣每一個(gè)葉片都是一個(gè)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(gè)或多個(gè)翼型鑄造在一起。
某些兩級(jí)渦輪機(jī)具有一懸臂式第二級(jí)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(jí)和第二級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間有很小的或沒(méi)有入口，以將噴嘴段固定在內(nèi)帶板上。一般第二級(jí)噴嘴的構(gòu)造具有多個(gè)翼型或葉片段。兩葉片設(shè)計(jì)，如一種兩個(gè)葉片相同的成對(duì)葉片設(shè)計(jì)，是一種很通常的設(shè)計(jì)。成對(duì)葉片設(shè)計(jì)在降低葉片段之間分裂線(xiàn)泄漏流動(dòng)上具有性能優(yōu)勢(shì)。然而，安裝結(jié)構(gòu)和外帶板的翼弦長(zhǎng)度越長(zhǎng)則成對(duì)葉片的耐久性就越差。較長(zhǎng)的翼弦長(zhǎng)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(duì)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(duì)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(shí)踐中很需要具有在第一級(jí)和第二級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)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(jī)噴嘴段。還需要能夠避免降低多葉片段的耐久力的渦輪機(jī)噴嘴段，其中耐久力的降低是由于較長(zhǎng)的外帶板弦長(zhǎng)和安裝結(jié)構(gòu)引起的。還需要能夠避免弦長(zhǎng)應(yīng)力的增加的渦輪機(jī)噴嘴段，其中弦長(zhǎng)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(zhǎng)的弦長(zhǎng)所引起的翼型應(yīng)力的非均勻性的增加所帶來(lái)的。還需要能夠避免成對(duì)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(jī)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(gè)葉片的葉片段，公開(kāi)在確認(rèn)為案卷號(hào)為No.139104美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中，其具有一分叉加強(qiáng)肋，將分叉空腔分隔成需要兩個(gè)隔板的前空腔和后空腔。一種分叉沖擊公開(kāi)在確認(rèn)為案卷號(hào)為No.131816的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中。由于第二級(jí)噴嘴的懸臂式設(shè)計(jì)，在第一級(jí)和第二級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間沒(méi)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(gè)隔板都必須從噴嘴的徑向外側(cè)提供冷卻空氣。確認(rèn)為案卷號(hào)為No.131816的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于分叉腔的分叉沖擊隔板，該分叉腔能夠從該噴嘴的外側(cè)供給冷卻空氣到前空腔和后空腔。
一個(gè)噴嘴單個(gè)葉片與最普通的兩個(gè)葉片相比提供了相當(dāng)大耐久性的改進(jìn)。翼型的大扭轉(zhuǎn)角使得合成燃?xì)廨d荷矢量偏離外帶板的基板(wheelbase)該基板是該外帶板的后端的一個(gè)弧段。這導(dǎo)致該噴嘴段繞著垂直于發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪機(jī)的中心軸線(xiàn)的徑向線(xiàn)旋轉(zhuǎn)，從而產(chǎn)生了對(duì)單個(gè)葉片以及其它懸臂式噴嘴段的安裝和密封的相當(dāng)大的挑戰(zhàn)，特別是具有對(duì)偏離外帶板的基板的合成燃?xì)廨d荷矢量的噴嘴段的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容
一種渦輪機(jī)噴嘴段，其包括至少一個(gè)中空翼型，其在徑向外帶板段和內(nèi)帶板段徑向延伸，在外帶板段的后端上的順時(shí)針端部的順時(shí)針開(kāi)口鉤件，和在外帶板段的后端上的逆時(shí)針端部的逆時(shí)針開(kāi)口鉤件。該渦輪機(jī)噴嘴段的一個(gè)示例性實(shí)施例包括從外帶板段徑向向外延伸的載荷止擋件。至少一個(gè)向后朝向載荷面是在噴嘴段的外帶板段的后端。順時(shí)針開(kāi)口鉤件是C形的，而逆時(shí)針開(kāi)口鉤件是搭疊式鉤件。
該渦輪機(jī)噴嘴段的一個(gè)特別的實(shí)施例具有僅一個(gè)中空翼型，其位于徑向外帶板段和內(nèi)帶板段的周向間隔開(kāi)的壓力側(cè)緣和吸入側(cè)緣之間。該翼型具有翼型壁，該翼型壁的壓力側(cè)和吸入側(cè)軸向延伸在該翼型的導(dǎo)緣和尾緣之間。翼型壁圍繞分叉空腔，且分叉肋在翼型壁的壓力側(cè)和吸入側(cè)之間延伸通過(guò)分叉空腔，將分叉空腔分成前空腔和后空腔。
噴嘴段設(shè)計(jì)成被徑向向內(nèi)安裝到一個(gè)渦輪機(jī)的環(huán)形外殼上并與其固定連接。每個(gè)噴嘴段的順時(shí)針開(kāi)口第二鉤件與多個(gè)從一個(gè)圍帶支撐件軸向向前延伸的軸向間隔開(kāi)的栓件中的一個(gè)接合。噴嘴段的相鄰噴嘴段的逆時(shí)針開(kāi)口鉤件在后凸緣的順時(shí)針端部接合徑向面向外的平凸緣表面，而每個(gè)噴嘴段的順時(shí)針開(kāi)口鉤件位于該表面上。
噴嘴段的上述特點(diǎn)使得其可以懸臂式形式安裝，并提供用于向在第一級(jí)和第二級(jí)轉(zhuǎn)子盤(pán)之間的噴嘴段供給冷卻空氣的入口，以將該噴嘴段固定在內(nèi)帶板上。該噴嘴段更特別地使得一個(gè)懸臂伸出的第二級(jí)噴嘴被安裝并由外帶板懸臂伸出。


以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)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(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)高壓渦輪機(jī)第二級(jí)渦輪機(jī)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(gè)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(jí)渦輪機(jī)噴嘴段的透視圖；圖3是表示圖1中所示的第二級(jí)渦輪機(jī)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(guò)4-4線(xiàn)的分叉肋和加強(qiáng)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(jí)渦輪機(jī)噴嘴的一部段的透視圖；圖9是表示圖8中所示的第二級(jí)渦輪機(jī)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(gè)第二級(jí)渦輪機(jī)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(shí)施例方式
圖1中示出了本發(fā)明一個(gè)航空燃?xì)廨啓C(jī)的高壓渦輪機(jī)2的一個(gè)示例性的第二級(jí)渦輪噴嘴4。該噴嘴4環(huán)繞一縱向或軸向中心軸線(xiàn)6設(shè)置，并包括一個(gè)環(huán)狀殼體14，安裝有由環(huán)狀殼體14懸臂狀伸出的多個(gè)噴嘴段10。噴嘴段10設(shè)置在直接上游列高壓渦輪機(jī)第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片18和直接下游列渦輪機(jī)第二級(jí)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(jí)渦輪機(jī)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(gè)噴嘴段10，它包括一個(gè)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(gè)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(kāi)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(gè)翼型壁29，該翼型壁29圍繞一個(gè)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)作用。加強(qiáng)肋60與分叉肋39在軸向和周向上對(duì)準(zhǔn)。加強(qiáng)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(qiáng)作用并減少了其偏斜。加強(qiáng)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(gè)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(jī)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(jī)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(kuò)散，有助于防止繞翼型嵌條的疲勞斷裂橫過(guò)該肋傳播，從而使翼型不會(huì)損壞。由于來(lái)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(gè)空腔的設(shè)計(jì)要薄，這使得翼型壁29沿翼型28的壓力側(cè)22不會(huì)傾向于迅速增大。分叉肋39相對(duì)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(gè)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(gè)撞擊冷卻隔板。由于噴嘴段10的懸臂式設(shè)計(jì)，在第一級(jí)轉(zhuǎn)子葉片18和第二級(jí)轉(zhuǎn)子葉片9之間沒(méi)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(gè)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?yàn)閲娮斓耐鈧?cè)上的空間有限。如果從獨(dú)立的短管送入，則可以使用兩個(gè)隔板，但是這樣的結(jié)構(gòu)安裝起來(lái)很復(fù)雜，而且比采用單一短管送入兩個(gè)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(gè)封裝在如圖所示像一個(gè)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(jì)成通過(guò)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(guò)且可以在經(jīng)過(guò)時(shí)被測(cè)量。冷卻空氣分別流過(guò)前室入口孔131和后室入口孔133而進(jìn)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(jí)間密封腔供給管119通過(guò)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(jí)間腔室供給管可以通過(guò)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(jí)渦輪機(jī)噴嘴4的安裝過(guò)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(guò)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(jì)成用來(lái)實(shí)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(duì)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(guò)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(gè)從中通過(guò)的橫向孔58，雖然在圖1和5所示的噴嘴段10的示例性實(shí)施例中示出了多個(gè)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(guò)流經(jīng)分叉肋39并通過(guò)在翼型28的尾緣TE內(nèi)的紊流通道86排出來(lái)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(lái)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(guò)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(shí)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?yàn)榭梢圆捎脝我昏T造芯型。可以用石英桿來(lái)形成橫向孔58并保證該芯型的剛度。可以圍繞整個(gè)翼型28施加熱屏障涂層(TBC)以更好地包覆，也比通常針對(duì)多個(gè)翼型葉片段所作的更容易。單一翼型葉片段與發(fā)動(dòng)機(jī)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(wèn)題的情況下。這些熱裂紋一般僅會(huì)損壞一個(gè)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24段的后端128的軸向向后朝向載荷的一個(gè)面或多個(gè)面150。加強(qiáng)肋60和分叉肋39表示為基本上關(guān)于一個(gè)中心平面49對(duì)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(xiàn)6的徑向線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，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(jiàn)圖1和8，噴嘴段10在外帶板段24的前端122通過(guò)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(shí)針端部138和逆時(shí)針端部140上的順時(shí)針開(kāi)口的第二鉤件124和逆時(shí)針開(kāi)口的第三鉤件126徑向上定位。
如圖8至10所示，每一個(gè)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(shí)針開(kāi)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的相鄰一個(gè)132的逆時(shí)針開(kāi)口第三鉤件126在后凸緣129的順時(shí)針端部138接合徑向面向外的平凸緣表面142，而順時(shí)針開(kāi)口第二鉤件124位于該表面上。順時(shí)針開(kāi)口第二鉤件124、逆時(shí)針開(kāi)口第三鉤件126和栓件130都是矩形形狀的。順時(shí)針開(kāi)口第二鉤件124是C形的，而逆時(shí)針開(kāi)口第三鉤件126是一個(gè)搭疊式(shiplap)鉤件并與后凸緣129的順時(shí)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(shí)針開(kāi)口第二鉤件124和逆時(shí)針開(kāi)口第三鉤件126相對(duì)于前視后瞻(forward looking aft view)分別是順時(shí)針和逆時(shí)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(duì)于前視后瞻在逆時(shí)針?lè)较蛏蟽A斜，則也可以是從后視前瞻(aft looking forward view)的角度。
一個(gè)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(xiàn)6的一徑向線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，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的相鄰一個(gè)132的逆時(shí)針開(kāi)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(gè)的渦輪機(jī)噴嘴裝置將處于平衡狀態(tài)。渦輪機(jī)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(lái)作為在噴嘴的后端的空氣密封，實(shí)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(gè)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(shí)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(yǔ)是出于描述說(shuō)明本發(fā)明的目的，而不是對(duì)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(shí)施例，但對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)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(shū)中得到保護(hù)。
因此，希望得到美國(guó)專(zhuān)利保護(hù)的本發(fā)明在下面的權(quán)利要求中限定附圖標(biāo)記說(shuō)明2、高壓渦輪機(jī)；4、渦輪機(jī)噴嘴；6、中心軸線(xiàn)；9、渦輪機(jī)第二級(jí)轉(zhuǎn)子葉片；10、渦輪機(jī)噴嘴段；14、殼體；18、渦輪機(jī)第一級(jí)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(qiáng)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(shí)針開(kāi)口鉤件/第二鉤件；126、逆時(shí)針開(kāi)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(shí)針端部；140、逆時(shí)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
1.一種渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其包括至少一個(gè)中空翼型(28)，其在徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)之間徑向延伸；在外帶板段(24)的后端(128)上的順時(shí)針端部(138)的順時(shí)針開(kāi)口鉤件(124)；和在外帶板段(24)的后端(128)上的逆時(shí)針端部(140)的逆時(shí)針開(kāi)口鉤件(126)。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括從外帶板段(24)徑向向外延伸的載荷止擋件(144)。
3.如權(quán)利要求2所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括至少一個(gè)在噴嘴段(10)的外帶板段(24)的后端(128)上的向后朝向載荷面(150)。
4.如權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，順時(shí)針開(kāi)口鉤件(124)是C形的。
5.如權(quán)利要求4所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，逆時(shí)針開(kāi)口鉤件(126)是搭疊式鉤件。
6.如權(quán)利要求5所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括從外帶板段(24)徑向向外延伸的載荷止擋件(144)。
7.如權(quán)利要求6所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括至少一個(gè)在噴嘴段(10)的外帶板段(24)的后端(128)上的向后朝向載荷面(150)。
8.如權(quán)利要求7所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括在外帶板段(24)的前端(122)的前鉤件(107)。
9.如權(quán)利要求3所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括具有僅一個(gè)中空翼型(28)的渦輪機(jī)噴嘴段(10)；該一個(gè)中空翼型(28)位于徑向外帶板段(24)和內(nèi)帶板段(26)的周向間隔開(kāi)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(guò)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(guò)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(dòng)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)。
10.如權(quán)利要求9所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括加強(qiáng)肋(60)，其從外帶板段(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)。
11.如權(quán)利要求10所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，加強(qiáng)肋(60)軸向且周向與分叉肋(39)對(duì)準(zhǔn)。
12.如權(quán)利要求11所述的渦輪機(jī)噴嘴段(10)，其特征在于，其還包括多個(gè)通過(guò)分叉肋(39)的橫向孔(58)。
13.如權(quán)利要求12所述的渦輪機(jī)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(jī)噴嘴段(10)，其包括至少一個(gè)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，在外帶板段的后端(128)上的順時(shí)針端部(138)的順時(shí)針開(kāi)口鉤件(124)，和在外帶板段的后端(128)上的逆時(shí)針端部(140)的逆時(shí)針開(kāi)口鉤件(126)。其還包括從外帶板段徑向向外延伸的載荷止擋件(144)。至少一個(gè)在噴嘴段的外帶板段的后端上的向后朝向載荷面(150)。其還具有僅一個(gè)帶有翼型壁(29)的中空翼型(28)，該壁圍繞分叉空腔(37)，通過(guò)在該翼型壁的壓力側(cè)(22)和吸入側(cè)(23)之間的分叉肋(39)該分叉空腔被分成前空腔(41)和后空腔(43)。
文檔編號(hào)F01D9/04GK1525049SQ20041000765
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2004年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月27日
發(fā)明者A·C·波維斯, A C 波維斯, R·E·小麥克雷, 小麥克雷, J·P·克拉克, 克拉克, J·J·彼得曼, 彼得曼, 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(qǐng)人:通用電氣公司