[发明专利]安装涡轮发动机离心压缩机盖子的方法、实施这种方法的压缩机盖子以及具有这种盖子的压缩机组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种安装涡轮发动机离心压缩机盖子的方法、涉及一种实施这种方法的盖子、还涉及具有这种盖子的离心压缩机组件。可以为每种类型的飞行器，特别是直升机或飞机，提供一种涡轮发动机。在各种飞行状态下，从在盖子和叶轮之间带来最小而且基本上恒定的间隙的意义上来讲，这种构造得到了优化。

背景技术

以柔性隔膜的方式配置叶轮盖子连接件，使得可以在离心压缩机的工作过程中调整盖子的定位。通常期望的定位的目的是在所有的飞行阶段中，不管是处于压缩机瞬态运行速度或者中间的稳态速度，保持盖和叶轮叶片之间的最小间隙。

通常，离心压缩机的叶轮中的气流温度和压力从叶轮的前缘到后缘实质上增大30％至40％。这种偏差的效果是向上游倾斜靠近后缘的叶片径向部分，从而移动叶轮，使之从上游到下游逐渐地靠近盖子。另外，涡轮发动机的涡轮所散发的热量使这些后缘径向部分的温度有额外的上升。这种附加因素也增大了叶片向压缩机盖子的倾斜量。

另外，由叶轮的高旋转速度产生的离心力也是这种倾斜的原因之一。这种离心力还产生特别是盖子的轴向部分在盖子的后缘侧上的径向扩张。

在这些条件下，盖子和离心压缩机叶轮之间的间隙具有沿着叶轮在前缘和后缘之间局部变化的差异，该差异随着压缩机的运作状态发生变化。现在，盖子和叶轮之间的间隙是离心压缩机效率方面的一个关键因素。为了改善这种效率，希望盖子/叶轮之间的间隙在不存在长期接触的危险的情况下是一个常量并尽可能小。

通常，通过环形隔膜形式的连接件将盖子夹紧到环形支撑。有多种方式将该环形连接件定位在盖子上，并根据该定位研究盖子/叶轮间隙的性能。这种安装可以开始于：

前缘，即，叶轮叶片的轴向入口处的上游；

后缘，即，叶片的径向出口处的下游；或

盖子的肘部内部，盖子的肘部是通过盖子在上游边缘和下游边缘之间，特别是这些边缘之间的一半长度处的凹的弯曲形成的。

前缘处的连接部件与从盖子中通气孔不能并存。实际上，在吸入的空气和在盖子与喷射器之间流动的空气之间没有气密性，这会产生再次流通。现在，通气孔通常被提供为涡轮发动机或飞行器装置的动力源。

后缘处的连接部件并不能使盖子遵循叶轮的运动，特别是径向部分的运动，在这个位置的运动至关重要：确定盖子/叶轮间隙的尺寸，使之在涡轮发动机处于最大起飞推力(maximum take-off thrust，缩写为MTO)时具有最大值。但这个间隙不能在稳态中间速度或瞬时速度处得到优化。

双重连接部件，例如专利文献EP 1 167 722中说明的在后缘处和肘部内部的双重连接部件，或者在美国专利US 5 555 721中提到的在后缘处和在肘部内部的双重连接部件，在盖子相对于叶轮叶片的移动问题上会产生同样的结果。

盖子肘部内的单连接部件不能除去双重连接部件或后缘处的连接部件中所存在的缺陷，这是因为盖子的运转状态并不遵循叶片的移动，特别是向上游的移动，从而限制了间隙调整。

例如，在美国专利文献US 4 264 271中描述了一种具有肘部内单连接部件的架构，其中，盖子安装是径向轮缘(50)形式的延伸，该径向轮缘通过夹具固定到环形支撑(42)。该轮缘可以在压力和温度的作用下变形。这种变形使得它可以移动该凹形的盖子，以保持距叶轮叶片相同的距离。

不过，这种连接部件(56)的径向移动受到工作在压缩状态的轮缘(50)的极大限制。从而，这种类型的架构限制了本质上由盖子上现有的温度梯度引起的盖子的中线旋转。

发明内容

正相反，本发明的目的在于使盖子能够移动，使得盖子和叶轮叶片之间的间隙在叶轮构造的宽范围内保持可能的最小。为了实现这个目的，本发明提供了具有特定部分的“盖子中部”类型的连接件装置。

具体来讲，本发明的目的涉及一种用于安装涡轮发动机离心压缩机的叶轮盖子的方法，其中，盖子具有凹壳以及基本上形成在凹壳中部的连接处和保持凹壳远离叶轮的周边径向连接件之间的轴对称连接部件。弹性弯曲的部分布置在所述连接部件上，远离凹壳的连接处，使得凹壳和叶轮之间的距离在中间速度和瞬态速度时的间隙最小的情况下保持恒定。这种部分的出现确保了工作过程中基本上恒定的距离，这使得可以将间隙调整至中间速度和瞬态速度时的最小，以及连接件的运转状态在这些中间速度和瞬态速度时保持得和叶轮的运转状态尽可能类似。

根据特定的实施例，可形变部分布置得靠近连接部件的连接件，连接部件通过相对于凹壳在连接处的弯曲基本上为径向的构造连接凹壳。