r>[0056]根據(jù)另一個(gè)方面，所述SAS提供吸熱能力，從而把渦輪排氣殼腔40內(nèi)的氣溫保持在低于可能使渦輪排氣殼25內(nèi)的合金部件受到損壞的溫度水平。更確切地說，此SAS在渦輪排氣殼腔40內(nèi)提供足夠的冷卻和吸熱能力，從而允許渦輪排氣殼部件由成本較低的低溫合金制成。
[0057]此SAS還有利于在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生變化的過程中保持徑向外側(cè)部件與徑向內(nèi)側(cè)部件之間的溫度平衡。具體而言，空氣按本文所述的方式徑向地向內(nèi)和向外流動(dòng)可實(shí)現(xiàn)渦輪排氣殼25的適當(dāng)溫度分布，從而在瞬變狀況中保持部件之間的溫度平衡。
[0058]另外，如上文中參照供油管80進(jìn)行的說明所述，萬一發(fā)生導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)迅速停機(jī)的狀況，此SAS中的多條氣道可提供氣障。供油管80周圍有多層氣障，這些氣障提供吸熱能力，能夠減緩從溫度較高部件傳熱的“均熱”效應(yīng)。而且，由第一和第二內(nèi)環(huán)室74、76形成的多個(gè)氣室在軸承殼50周圍提供吸熱能力，以減緩向軸承殼50內(nèi)的軸承和油傳熱的“均熱”效應(yīng)。
[0059]雖然在上文中本發(fā)明是通過具體實(shí)施例來說明的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，能夠做出各種其它的變化和修飾。因此，在本發(fā)明的范圍之內(nèi)做出的所有此類變化和修飾都應(yīng)涵蓋在由所附權(quán)利要求限定的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪組件，該渦輪組件具有外殼、內(nèi)殼、限定在外流道壁和內(nèi)流道壁之間的環(huán)形排氣道、以及從該排氣道徑向地向外和徑向地向內(nèi)布置的渦輪排氣殼腔，還包括: 把所述內(nèi)殼支撐到所述外殼上的多根結(jié)構(gòu)撐桿； 每根撐桿周圍的整流罩，處于延伸在外流道壁和內(nèi)流道壁之間的區(qū)域中； 第一噴吹氣道，沿徑向向內(nèi)穿過至少一根結(jié)構(gòu)撐桿，用于向所述內(nèi)殼導(dǎo)引噴吹冷卻空氣，以向從所述內(nèi)殼徑向地向內(nèi)布置的至少一個(gè)部件供應(yīng)噴吹空氣；和 第二噴吹氣道，沿徑向向外穿過所述至少一根結(jié)構(gòu)撐桿，用于進(jìn)一步從所述至少一個(gè)部件沿徑向向外導(dǎo)引噴吹冷卻空氣，以向從外流道壁徑向地向外布置的所述排氣殼腔的外側(cè)位置提供噴吹空氣流。2.如權(quán)利要求1所述的渦輪組件，其中，第一噴吹氣道由穿過所述結(jié)構(gòu)撐桿中部的管狀通道形成。3.如權(quán)利要求2所述的渦輪組件，其中，第二噴吹氣道由在所述結(jié)構(gòu)撐桿的徑向外端與內(nèi)端之間沿徑向延伸的開口腔形成，所述管狀通道穿過所述開口腔。4.如權(quán)利要求3所述的渦輪組件，其中，所述開口腔在平行于所述排氣道的軸向上是細(xì)長的，并包括撐桿孔口，該撐桿孔口從開口腔穿過所述結(jié)構(gòu)撐桿的軸向延伸側(cè)面延伸至所述結(jié)構(gòu)撐桿的外部區(qū)域，并與所述排氣道隔離。5.如權(quán)利要求4所述的渦輪組件，其中，所述撐桿孔口位于所述結(jié)構(gòu)撐桿的徑向外端附近，并包括圍繞所述結(jié)構(gòu)撐桿的外表面的撐桿護(hù)罩，并且限定其間的縫隙，用于沿所述結(jié)構(gòu)撐桿的外表面從所述撐桿孔口徑向地向內(nèi)導(dǎo)引噴吹空氣流。6.如權(quán)利要求5所述的渦輪組件，包括位于所述撐桿護(hù)罩的徑向內(nèi)端處的出口，該出口用于從第二噴吹氣道向從內(nèi)流道壁徑向地向內(nèi)布置的所述排氣殼腔的內(nèi)側(cè)位置提供受控的噴吹空氣流。7.如權(quán)利要求6所述的渦輪組件，其中，所述出口在與所述內(nèi)殼相鄰的所述結(jié)構(gòu)撐桿內(nèi)從所述開口腔沿軸向朝下游延伸。8.如權(quán)利要求3所述的渦輪組件，包括穿過第一噴吹氣道的油管，所述油管徑向地向內(nèi)延伸至渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的后軸承的軸承室。9.如權(quán)利要求1所述的渦輪組件，其中，從第一噴吹氣道流出的空氣向位于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的軸承室外殼與轉(zhuǎn)子軸之間的密封件提供外部密封壓縮空氣。10.如權(quán)利要求9所述的渦輪組件，包括位于所述內(nèi)殼和所述軸承室外殼之間的腔室，在該腔室中，密封壓縮空氣與從渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪級(jí)的徑向內(nèi)側(cè)冷卻空氣腔排出的空氣混合，并徑向地向外朝所述內(nèi)殼處的第二噴吹氣道的入口流動(dòng)。11.如權(quán)利要求1所述的渦輪組件，包括位于所述結(jié)構(gòu)撐桿與整流罩之間的連接噴吹氣道，該連接噴吹氣道在外流道壁與內(nèi)流道壁之間延伸，用于把輸送至所述排氣殼腔的外側(cè)位置的噴吹空氣從徑向地向內(nèi)布置的第二噴吹氣道導(dǎo)引至從內(nèi)流道壁徑向地向內(nèi)布置的所述排氣殼腔的內(nèi)側(cè)位置。12.如權(quán)利要求1所述的渦輪組件，其中，所述結(jié)構(gòu)撐桿是在可分離的緊固件連接處附接到所述外殼和所述內(nèi)殼上的可拆卸構(gòu)件。13.如權(quán)利要求1所述的渦輪組件，其中，所述外殼限定發(fā)動(dòng)機(jī)核心渦輪與動(dòng)力渦輪之間的中間渦輪殼。14.一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪組件，該渦輪組件具有外殼、內(nèi)殼、限定在外流道壁和內(nèi)流道壁之間的環(huán)形排氣道、以及從氣道徑向地向外和徑向地向內(nèi)布置的渦輪排氣殼腔，還包括: 在所述內(nèi)殼與所述外殼之間延伸的多根撐桿； 第一噴吹氣道，沿徑向向內(nèi)穿過至少一根撐桿，用于向所述內(nèi)殼導(dǎo)引噴吹空氣，以向從所述內(nèi)殼徑向地向內(nèi)布置的至少一個(gè)部件供應(yīng)噴吹空氣；和 第二噴吹氣道，具有位于所述內(nèi)殼處的入口，并徑向地向外穿過所述至少一根撐桿，用于進(jìn)一步徑向地向外導(dǎo)引噴吹冷卻空氣，以向從外流道壁徑向地向外布置的所述排氣殼腔的外側(cè)位置提供噴吹空氣流。15.如權(quán)利要求14所述的渦輪組件，包括在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)沿軸向向前延伸的一條通道，該通道用于把從第一噴吹空氣通道流出的噴吹空氣導(dǎo)引至與渦輪級(jí)冷卻腔相鄰的位置，在該位置處，噴吹空氣與來自于渦輪級(jí)冷卻腔的空氣混合，并且該通道包括用于軸向向后朝第二噴吹空氣通道的入口導(dǎo)引噴吹空氣的腔室。16.如權(quán)利要求15所述的渦輪組件，其中，噴吹空氣從渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮段中的第一供給位置供至第一噴吹氣道，冷卻空氣從所述壓縮段的與第一供給位置不同的第二供給位置供至渦輪級(jí)冷卻腔。17.如權(quán)利要求14所述的渦輪組件，其中，從第二噴吹氣道流出的噴吹空氣的一部分向徑向地向內(nèi)穿過圍繞所述至少一根撐桿的整流罩的連接噴吹氣道供給噴吹空氣。18.如權(quán)利要求17所述的渦輪組件，其中，從第二噴吹空氣通道流出的噴吹空氣的一部分沿軸向地向前方向朝渦輪環(huán)形段與外流道壁之間的密封件的位置供給噴吹空氣。19.如權(quán)利要求14所述的渦輪組件，其中，所述撐桿包括相對(duì)的軸向延伸側(cè)壁，相對(duì)的所述側(cè)壁限定形成其間的第二噴吹氣道的腔體，并可包括在從外流道壁徑向地向外的位置穿過所述側(cè)壁的撐桿孔口，使噴吹空氣可從所述撐桿流出。
【專利摘要】一種渦輪排氣殼，其具有：外殼；內(nèi)殼；限定在外流道壁和內(nèi)流道壁之間的環(huán)形排氣道；以及，從排氣道徑向地向外和徑向地向內(nèi)布置的渦輪排氣殼腔。多根結(jié)構(gòu)撐桿把內(nèi)殼支撐到外殼上，在外流道壁和內(nèi)流道壁之間的延伸區(qū)域內(nèi)，每根撐桿周圍布置有整流罩。第一噴吹氣道穿過至少一根結(jié)構(gòu)撐桿，用于沿徑向向內(nèi)朝內(nèi)殼導(dǎo)引噴吹冷卻空氣，第二噴吹氣道穿過所述撐桿，用于進(jìn)一步沿徑向向外導(dǎo)引噴吹冷卻空氣，以向從外流道壁徑向地向外布置的排氣殼腔的位置提供噴吹空氣流。
【IPC分類】F01D25/12, F01D9/06, F01D25/30
【公開號(hào)】CN104919140
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480004930
【發(fā)明人】H.帕塔特, C.A.紹普夫, J.H.凱蒂, A.華萊士, D.J.維貝
【申請(qǐng)人】西門子能量股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2014年1月22日
【公告號(hào)】EP2948638A2, US20140205447, WO2014116626A2, WO2014116626A3