[发明专利]用于平衡气体涡轮发动机的转动组件的方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及一种用于平衡气体涡轮发动机(GTE)的转动组件的方法，更具体地涉及包括从GTE去除定子叶片的用于平衡GTE的转动组件的方法。

背景技术

GTE将与空气和燃料相关的势能转换成主要是机械转动形式的能量和热。常规的GTE可包括压缩机组件、燃烧器组件和涡轮组件。在操作过程中，空气被抽取到压缩机组件中，在此被压缩并供应至燃烧器组件。燃烧器组件将燃料供应至压缩空气并将压缩空气和燃料点燃，导致燃烧，这使得与压缩空气相关的能量增加。燃烧产物被供应至涡轮组件，在此燃烧产物膨胀经过涡轮组件造成涡轮转子转动。压缩机组件的压缩机转子和涡轮转子可经由轴彼此联接，使得涡轮转子的转动导致压缩机转子转动。涡轮转子还可以联接到使用来自涡轮组件的转动能量和/或热能的一个或更多个系统。例如，GTE可用来将动力供应至例如飞机、机车、轮船、船舶、卡车、汽车、发电机、泵的机器或者能够进行工作的其他机器。

在操作过程中，包括压缩机和涡轮转子的组件可以每分钟10,000转或更多转转动，因此希望平衡转动组件，以防止GTE操作过程中的过度振动。一种用于促进转动组件的平衡的方案包括将带联接到转动组件。所述带可包括用于在围绕带的不同径向位置处将一个或更多个配重附接到带以改善转动组件的平衡的系统。然而，由于被联接到GTE的转动组件，可能难以接近带，因为转动组件可能定位在GTE的外壳内侧。

授予Cederwall等人的美国专利No.5,545,010(“’010专利”)中公开了一种用于调整平衡GTE的方法和设备。特别是，’010专利公开了允许GTE在外壳在原位的情况下得到平衡的方法和设备。从外壳的外部接近GTE的转子是通过压缩机空气流径的进气开口和可以使用一对可去除塞密封的一对孔来获得的。’010专利公开了去除所述塞以接近联接到转子的带，使得平衡可以通过向所述带添加或者去除配重或塞来进行。

虽然’010专利公开的方法和设备可以允许转子的平衡，但它们具有多个潜在缺陷。例如，可去除塞可能只能经由压缩机空气流径的进气开口接近。对于一些GTE，可能希望在远离进气开口的位置设置带。另外，在远离压缩机组件的转子叶片和定子叶片的转子位置设置带可能增加GTE的长度。出于一些原因这可能是不希望的。例如，希望的是减小GTE的占用空间，因此可能使由于为带提供空间而增加压缩机区段的长度是不希望的。

本发明中以示例性方式描述的方法和系统旨在缓和或克服上述的一个或更多个潜在缺陷。

发明内容

一方面，本发明包括一种用于平衡气体涡轮发动机的转动组件的方法。该方法包括从气体涡轮发动机的一区段去除定子叶片，其中去除定子叶片提供了接近气体涡轮发动机的转动组件的路径。该方法还包括经由通过去除定子叶片提供的接近转动组件的路径来相对于转动组件进行添加、去除和重新定位配重中的至少一种。

根据另一方面，本发明包括用于气体涡轮发动机的定子叶片。该定子叶片包括能够引导空气的翼面和联接到翼面并能够使翼面相对于流经气体涡轮发动机的空气取向的定位器凸起。定子叶片还包括联接到定位器凸起并与翼面相反延伸的柄脚，其中所述柄脚能够促进定子叶片从气体涡轮发动机的去除。

根据另一方面，本发明包括一种气体涡轮发动机。该气体涡轮发动机包括外壳和至少部分容纳在外壳中的压缩机区段。压缩机区段包括多个压缩机定子叶片和具有多个压缩机转子叶片的压缩机转子。气体涡轮发动机还包括至少部分容纳在外壳中的燃烧器区段。燃烧器区段能够燃烧从压缩机区段接收的压缩空气。气体涡轮发动机还包括至少部分容纳在外壳中的涡轮区段。涡轮区段包括多个涡轮定子叶片和具有多个涡轮转子叶片的涡轮转子。至少一个定子叶片能够经由外壳中的端口从气体涡轮发动机去除。

附图说明

图1是GTE的一种示例性实施方式的示意截面图；

图2是GTE的一种示例性实施方式的一部分的示意局部立体截面图；

图3是GTE的一种示例性实施方式的一部分的示意局部立体截面图；

图4是GTE的一种示例性实施方式的一部分的示意局部立体分解图；

图5是包括一种示例性实施方式的定子叶片的示意立体分解图；

图6是包括从不同角度显示的一种示例性实施方式的定子叶片的示意立体分解图；以及

图7是一种示例性实施方式的定子叶片的示意侧视图。

具体实施方式