[发明专利]具有冷却销的涡轮发动机

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于调制到燃气涡轮发动机的构件的冷却流体流动的流动控制组件。

背景技术

燃气涡轮发动机包括涡轮，涡轮具有附连到中心转子上的多个叶片。来自一组燃烧器的热燃烧气体经过这些叶片流动，引起转子旋转。最小化绕过叶片的气体量提高了从气体流动到涡轮转子的能量转移。因此，涡轮护罩可安置于涡轮壳体内以减小涡轮叶片顶端与壳体之间的距离。在操作高温下，燃气涡轮发动机构件，特别地在气体路径中的旋转构件与其护罩，可经历磨损和撕裂。这些构件可由构件中和构件周围的冷却流体的流动来冷却。但为了提高发动机的运行效率，发动机通常良好地密封以防止热气体从发动机泄露出来。因此，将冷却流体导引至发动机的热部件是复杂的。

发明内容

在下文中概述了在范围上符合原始要求保护的发明的特定实施例。这些实施例预期并不限制所主张的发明的范围，而是这些实施例预期仅提供本发明可能形式的简要概述。实际上，本发明可涵盖可与下文所陈述的实施例相似或不同的多种形式。

在一实施例中，涡轮系统可包括涡轮壳体，配接到涡轮壳体的护罩块体，护罩块体中的流体通道；以及，销，其配置成与流体通道交接。销可包括：中空轴；插入中空轴中的杆；以及，安置于杆上的控制部件，其中该控制部件配置成在该杆绕该杆和中空轴的轴线旋转时打开和关闭该流体通道。

在另一实施例中，涡轮系统可包括定子构件，定子构件包括冷却流体通道；以及，防旋转销，其安装于定子构件的插孔中。该防旋转销可包括：中空轴；插入中空轴中的杆，其中该杆的远端延伸超过该中空轴到冷却流体通道内；以及，阀，其安置于杆的远端上，其中该阀配置成在该杆绕该杆和中空轴的轴线旋转时打开和关闭。

在另一实施例中，防旋转销可包括：中空轴；插入中空轴中的杆；以及，阀，其安置于杆的一部分上，杆的该部分沿着杆和中空轴的轴线延伸经过该中空轴，其中该阀配置成在杆相对于中空轴移动时打开和关闭。

附图说明

当参看附图来阅读下文的具体实施方式时本发明的这些和其它特点、方面和优点将会被更好地理解，在所有附图中，相似的附图标记表示相似部件。

图1是根据本技术的实施例的涡轮系统的方块图；

图2是根据本技术的实施例如图1所示的涡轮部段的剖视侧视图；

图3是根据本技术的实施例具有配接到涡轮壳体的防旋转销的示例性护罩块体的截面图；

图4是根据本技术的实施例的防旋转销的局部剖视侧视图；

图5A是当阀打开时流体流动，护罩块体内的多个增压腔室的截面顶视图；

图5B是当阀关闭时流体流动中断，护罩块体内的多个增压腔室的截面顶视图；

图6是护罩块体的截面侧视图，其示出在块体内多个增压腔室相对于防旋转销的位置；

图7是根据本技术的实施例的防旋转销的剖视侧视图；以及

图8是根据本技术的替代实施例的防旋转销的剖视侧视图。

具体实施方式

现将在下文中描述本发明的一个或多个具体实施例。为了提供这些实施例的简洁描述，可不在说明书中描述实际实施方式的所有特点。应了解在任何这样的实际实施方式的发展中，如在任何工程或设计项目中，可做出许多具体实施方式决策以实现开发者的具体目标，例如符合系统相关和商务相关的约束，其在实施方式之间可不同。此外，应了解这些开发工作可能复杂且耗时，但仍然是受益于本公开内容的本领域技术人员设计、制作和制造的常规任务。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“该”和“所述”意图表示存在这些元件的一个或多个。术语“包括”、“包含”和“具有”意图是包括性的，且表示可存在除了所列出元件之外的额外元件。

本发明提供用于计量流体(例如，冷却流体)到燃气涡轮发动机构件的内部流动的外部控制装置。在操作期间，涡轮发动机产生热燃烧气体，热燃烧气体在发动机的所有部件上导向。为了发动机效率的利益，希望防止这些燃烧气体泄露且导引这些气体通过一个或多个涡轮级以发电。因此，发动机的定子构件可被设计成耐受较高温度。但是，就耐温壳体和其它定子构件而言，可有利地在策略上将冷却流体导向至发动机的特定构件以维持所希望的操作温度。