[发明专利]用于轴流式涡轮发动机的具有分段式内部护罩的压缩机

说明书

本发明涉及用于涡轮喷气发动机的组件，所述组件包括：同轴的外部护罩(36)和内部护罩(32)，所述内部护罩被分段且包括在其节段间的周向间隙；将内部护罩(32)连接到外部护罩的成环形排的定子叶片；具有减速比的驱动器，所述驱动器用于联接到风扇；及用于冷却和润滑驱动装置的回路(34)，所述回路构造成在涡轮发动机的运行期间至少加热外部护罩(36)以便周向地减小节段之间的周向间隙。本发明还提出了一种用于控制涡轮喷气发动机的内部护罩节段之间的周向间隙的方法。

技术领域

本发明涉及分段式内部护罩密封的领域。更确切地说，本发明涉及涡轮发动机的两个内部护罩分段之间的密封。本发明还涉及轴流式涡轮发动机，具体是飞机涡轮喷气发动机或飞行器涡轮螺旋桨发动机。

背景技术

在涡轮喷气发动机中，整体叶片转子的压缩机需要使用双壳式外部壳体结构以允许安装定子。此外，内部护罩必须以一定角度分开。然后每个整流器内部护罩具有切口或分离部。这些结构限定了沿着周向的相邻节段。所述分离部形成不期望的引起泄露的通道。

文件EP 3 018 295 A1公开了一种包括低压压缩机、变速箱和风扇的涡轮喷气发动机。压缩机包括多个整流器，每个整流器具有将内部护罩连接到由半壳制成的外壳的成环形排的定子叶片。半壳(像内部护罩一样)由复合材料制成。而且，内部护罩是分段的，并且在其节段之间具有成角度的缝隙。这些相同的成角度的缝隙或狭槽通过叶片箱的平台以密封的方式闭合，进一步形成与主流动接触的平滑的引导表面。但是，这种布置复杂而沉重。其增加了整流器的不均匀性以及几何结构限制。此外，由于转子的刀刃边缘(knifeedge)(也称为环状翅片)之间的缝隙，在与内部平台的接口处，甚至在节段的周向端部处，会存在一些泄漏。

发明内容

技术问题

本发明的目的是解决现有技术所提出的这些问题中的至少一个。更确切地说，本发明的目的是简化内部护罩角度节段之间的密封，同时在涡轮发动机运行期间保持空气动力性能。本发明的另一个目的是提出一种耐用、轻便、经济、可靠、易于制造、便于维护、易于检查并且提高输出的解决方案。

技术方案

本发明的目的是提供一种用于轴流式涡轮发动机的组件，具体是用于涡轮喷气发动机的组件，所述组件包括：同轴的外部护罩和内部护罩，所述内部护罩被分段并且包括其节段之间的周向间隙；将内部护罩连接到外部护罩的成环形排的叶片；用于与风扇联接的减速比驱动器；其特征在于，其还包括用于所述驱动器的冷却回路，该回路构造成在涡轮发动机的运行期间至少加热外部护罩，从而周向地减小节段之间的周向间隙。

根据本发明的有利模式，组件可以包括以下特征中的一个或多个，其可被单独地采用或以所有可能的技术组合来采用：

组件包括环状分流器，外部护罩被固定到所述分流器，冷却回路被构造成防止所述分流器结冰。

外部护罩包括具有有机树脂和纤维(具体是碳纤维和/玻璃纤维)的复合材料。

至少一个或多个叶片是金属和/或形状记忆叶片。

冷却回路被构造为对叶片进行加热。

冷却回路包括热交换器，具体是与叶片和/或外部护罩热接触。

至少一个或每个周向间隙通常在空间中相对于护罩的旋转轴线和/或涡轮发动机的旋转轴线根据两个角度形成倾斜的直线。

内部护罩具有变化直径的外部环形表面。

叶片从上游到下游具有径向高度变化。

内部护罩包围驱动器。

叶片由与外部护罩不同的材料制成。

叶片具有大于外部护罩的膨胀系数。

驱动器是减速器，具体是行星减速器。