[发明专利]具有主动间隙控制的转子叶片、旋转组件及其操作方法

说明书

本发明涉及一种用于涡轮发动机的转子叶片，其包括主体(170)，所述主体局部地限定一叶片，所述叶片在径向外端设有一根部(33)，该转子叶片还包括至少一个密封元件(39)，所述密封元件(39)延伸越过所述根部的径向外端，并通过一可移动的机械连杆(37)与所述根部的一区域相连。

技术领域

本发明涉及一种用于飞机涡轮发动机的转子叶片、用于涡轮发动机的包括多个此种叶片的旋转组件、用于操作这种旋转组件的方法以及用于制造该种叶片的方法。

背景技术

优选的涡轮发动机是飞机涡轮风扇发动机。

文献EP0708227公开了一种现有技术，并且审查了与涡轮发动机的转子叶片的密封有关的各种可能的问题。

因此，为了确保飞机涡轮发动机的最大性能，必须使这种涡轮发动机的多个固定零件和旋转零件之间的气体泄漏最小。

文献EP2182174公开了一种间隙控制器，其中叶片的一端设置有固定密封件。与围绕叶片的壳体连接的万向节可以通过包括机械铰接件的可移动机械连接器与固定密封件接触。

文献DE102004050739公开了一种涡轮发动机的转子叶片，该涡轮发动机的转子叶片的一端通过能够沿径向平移运动的机械连杆设置有与叶片头部的区域相关联的密封件。

在本文献中，如在相关技术领域中，术语上游(AM)和下游(AV)被定义为使得上游沿着轴向定位在其中来自涡轮发动机的一般流动流所来自的一侧上，下游沿着轴向定位在相同流流动到的一侧上。并且术语“内”和“外”相对于上述旋转元件围绕其旋转的轴线(下面的轴线7)沿着径向限定，“轴向”和“径向”相对于相同的轴线7被限定。

示意性地，沿着所述轴线和下游方向，飞机涡轮发动机通常具有风扇、低压压缩机、高压压缩机、燃烧室和连续的高压和低压涡轮机。

特别是，涡轮机各自包括固定零件或定子以及围绕限定也设置有叶片的转子的纵向中心轴线旋转的零件。

因此，众所周知，图1的涡轮喷气发动机或涡轮螺旋桨发动机的低压涡轮机1包括几个布置在壳体5内部的涡轮机叶轮3，并围绕涡轮发动机的中心轴线7旋转，该涡轮发动机在固定的喷嘴环9的下游设置有一系列固定叶片。各叶轮3包括在其外周设置有移动叶片13的盘11。

如图2最佳所示，其也示例了现有技术，各盘11包括在其外周边与凹槽或凹部25交替设置的齿23，其中叶片根部26沿着轴向接合并沿着径向保持，该叶片从在来自燃烧室15的热气流的环形流动喷口27中的凹部25沿着径向延伸。

更具体地，各叶片体17从外侧向内沿着径向包括叶片19、基本上垂直于叶片伸长轴线而延伸的平台29和将该平台连接到叶片根部26的柱31。叶片根部沿着径向固定在凹部25中。平台29沿着周向端部对端部排列设置，以便一起限定在涡轮机中循环的热气流动流的参考内部极限。

如以前在文献EP0708227中所述，各叶片13可以由纤维织物制成，在在叶片外部的该纤维织物的一部分是刷子(或刷密封件)21。

当叶片6旋转时，刷子21摩擦壳体5的轨道，该壳体围绕叶片限定由一个或多个部分制成的固定的圆周包络线。

为了促进如图3中示意性所示的密封，由内部地连接到壳体5的耐磨材料制成的一系列块22可超过其外周边沿着径向面对刷密封件21。

这里提出的本发明是一种替代方案，具体涉及使用可能难以在工业上实现的刷子的这种已知的解决方案，更重要的是，在低压涡轮机的情况下，热应力可能是额外的挑战。事实上，必须考虑到刷子的耐温性问题，对于该刷子，选择材料是一个问题。

还考虑了预测两个接触零件之间的磨损和计划维护的问题。

关于文献EP2182174和DE102004050739，还考虑了以下内容：