專利名稱：減少二次損失的渦輪機級的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個渦輪機級，該渦輪機級包括一個與渦輪機相聯(lián)的靜葉葉柵，該葉柵固定在動葉葉柵之前的一個隔板上，動葉葉柵裝在與渦輪機轉(zhuǎn)子聯(lián)接的葉輪上。所述的動葉葉柵的頂部有一個含有多個腔室的密封件。
葉輪上開有通入隔板和葉輪之間的空間內(nèi)的進口孔和靠近葉輪周邊部分的出口孔。
在日本專利公開JP-B14161/85上描述了一種渦輪機級。
在所述的渦輪機級中，進口孔經(jīng)葉輪內(nèi)設(shè)置的流道在動葉片下游處與裝有動葉的葉輪頂部的出口孔相通。
在這種渦輪機級中，人們研究了在渦輪機葉片根部處減少轉(zhuǎn)子流道內(nèi)泄漏流體的二次損失。這種渦輪機級一方面抽吸經(jīng)過隔板和轉(zhuǎn)子之間的部分泄漏流體，使其不擾亂動葉根部的流體噴射;另一方面抽吸動葉根部的來自靜葉的一部分噴射流體，該部分噴射流體已被擾亂，從而避免能量較小的噴射流體進入流道內(nèi)的流層。
但是，在所述的渦輪機級中，所述的進口還有一些缺點。而在本發(fā)明的渦輪機級中，可以對所述的缺點進行改進，其特征在于所述的進口孔貫穿至少若干個動葉中的導(dǎo)管一直通到出口孔，所述的出口孔通過到動葉的頂部和密封件下游之間或其間的腔室內(nèi)。
在本發(fā)明的渦輪機級中，由于離心力的作用，在進口孔和出口孔間存在著壓力差。而在沖動式渦輪機中，葉輪的上游面和下游面的壓差是能消除的。這一功能是JP-B14161/85所述的渦輪機中沒有的。
進口孔最好與開在支撐動葉的葉輪上的一個環(huán)形連續(xù)的槽相通。
參照如下的附圖可以清楚地說明本發(fā)明，其中

圖1是一個現(xiàn)有的渦輪機級。
圖2是本發(fā)明的渦輪機級。
圖3是圖2所示的渦輪級的局部側(cè)視圖。
圖4是圖3的圓孔截面。
參見圖1，現(xiàn)有的沖動式渦輪機級包括一個與定子3相聯(lián)的靜葉2的葉柵1，葉柵1固定在一個隔板4上。隔板4上裝有對渦輪轉(zhuǎn)子6進行密封的密封件5。
葉柵1位于與轉(zhuǎn)子6相連的葉輪9支撐的動葉8的葉柵7的前面，在動葉8的頂部裝有包括有若干腔室11的密封裝置10。
來自隔板4的上游的泄漏流體12通過密封件5流出，并噴向動葉8的根部。該流體12擾亂了主流體，且因此而使效率降低。展弦比小的葉片8對效率的這種降低就更加敏感(展弦比是葉片高與葉片弦之比)。另外，在靠近葉片1的根部處形成了第二種流體13。
流體12和13會影響到動葉8根部的第二種流體14的形式，第二種流體14會使主軸的輸出能力下降。次要的流體12和13多的地方，第二種流體14也很多。
在圖2至圖4本發(fā)明的渦輪機級中與現(xiàn)有的渦輪機級相同的部分由相同的標號標出。
在面對靜葉葉柵1和隔板4的葉輪9的一部分周邊附近，葉輪9上開有圓周槽15，進口孔16至少在其直徑上同該槽相連通。
所述的進口孔通過貫穿動葉8的導(dǎo)管17與伸向密封件10下游處的出口孔18相通。
流體12和13的主要部分從孔16流進，減少了對葉片8根部噴射流體的擾動，從而獲得良好的效果。
離心力 1/2 ω2(R22-R21)的作用使進口孔16和出口孔18間產(chǎn)生一定的壓力差，從而驅(qū)使流體運動。在上式中，ω是葉輪9的角速度;R2是出口孔到轉(zhuǎn)子6的軸線的距離;R1是進口孔到該軸線的距離。
導(dǎo)管17可穿邊動葉8。
連續(xù)的圓周槽15同最靠近轉(zhuǎn)子軸的孔16相通，它可使流體12和13的切向速度趨于一致。
由于半徑R1和R2處的離心力的作用，使流體進入孔內(nèi)受到一定的阻力，但是由于第二種流體的大量減小且流體流向的改進，總的效果還是很好的，對薄的葉片就更是如此。在沖動式渦輪機中，將流體吸入導(dǎo)管內(nèi)尤為重要。沖動式渦輪機葉輪兩側(cè)的壓力是相等的。
在圖2中，孔18是伸向密封件10下游的，但它也可以伸向密封件10的腔11中。
權(quán)利要求
1.一種渦輪機級，它包括與渦輪機定子(3)相連的靜葉(1)的葉柵，葉柵固定在隔板上，位于動葉(7)的葉柵前面，動葉(7)的葉柵是裝在與渦輪機轉(zhuǎn)子(6)相聯(lián)的葉輪(9)上的，所述的動葉(7)的葉柵的頂部是具有多個腔室(11)的密封件(10)，所述的葉輪(9)上的位于隔板(4)和葉輪(9)之間空間內(nèi)的靠近葉輪的周邊部分開有進口孔(16)，其特征在于，所述的進口孔(16)同貫穿至少若干個動葉的導(dǎo)管(17)的出口孔(18)相通，該出口孔通到動葉(8)的頂部和密封件(10)的下游之間或其間的腔室(11)內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪機級，其特征在于，所述的進口孔(16)與開在葉輪(9)上的連續(xù)的環(huán)形槽(15)相通。
3.如權(quán)利要求1或2所述的渦輪機級，其特征在于，所述的渦輪機是沖動式渦輪機。
全文摘要
一種渦輪機級，它包括與渦輪機定子(3)相連的靜葉(1)的葉柵，葉柵固定在隔板上，位于動葉(7)的葉柵前面，動葉(7)的葉柵是裝在與渦輪機轉(zhuǎn)子(6)相聯(lián)的葉輪(9)上的，所述的動葉(7)的葉柵頂部是具有多個腔室(11)的密封件(10)，所述的葉輪(9)上的位于隔板(4)和葉輪(9)之間空間內(nèi)的靠近葉輪(9)的周邊部分開有進口孔(16)，其特征在于，所述的進口孔與貫穿至少若干個動葉的導(dǎo)管(17)的出口孔(18)相通，該出口孔通到動葉(8)的頂部和密封件(10)的下游之間或其間的腔室(11)內(nèi)。
文檔編號F01D1/04GK1057504SQ9110378
公開日1992年1月1日 申請日期1991年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1990年5月14日
發(fā)明者弗朗科斯·迪坦恩 申請人:Gec阿爾斯托姆有限公司