[发明专利]加强的轴向扩压器

说明书

本发明涉及一种径向或混合压缩机(2)的扩压器(5)，该扩压器包括内护罩(20)、外护罩(30)和一系列叶片(10)，每个叶片(10)的后缘(12)是弯曲的，使得在叶片(10)的中间高度位置(h/2)处在叶片(10)的前缘(11)与后缘(12)之间的距离(di)比在内护罩(20)的位置处在叶片(10)的前缘(11)与后缘(12)之间的距离(d2)短5％至15％，后缘(12)还具有变化的横截面，该横截面包括第一部分、第二弯曲部分和第三部分，该第一部分在外护罩(20)附近形成低的壁(14)，该壁具有等于叶片(10)的高度(h)的至多10％的高度(H)，该第三部分形成与第一部分的低的壁基本上相同的低的壁(14)。

技术领域

本发明总体上涉及燃气涡轮发动机，更具体地涉及燃气涡轮的径向或混流压缩机的轴向扩压级。

背景技术

压缩机包括一个或多个带叶片或不带叶片的旋转盘(转子或叶轮)以及一个或多个具有固定叶片(定子叶片级)的轮。

径向(或离心)压缩机具有至少一个径向压缩级，也就是说该径向(或离心)压缩机能够产生与压缩机的中心轴线垂直的气体流。该压缩机包括至少一个叶轮，该叶轮具有轴向地吸入空气的径向叶片，该压缩机在径向力的作用下径向地加速、压缩和排气。于是，该空气在扩压器(固定叶片组件)中被整流，该扩压器通过减慢叶轮的出口处的气体而将该气体的速度的一部分转化为静压。

于是，气体被引向燃烧室。

混流(或螺旋径向)压缩机具有相对于中心轴线倾斜的至少一个压缩级，使得流体以与径向方向成非零角度的方式离开压缩机的叶轮。

径向压缩机的扩压器由轮组成，该轮由两个凸缘形成，气体在该两个凸缘之间径向地流动，或者该轮从中心朝向周边倾斜。通常，扩压器沿气体在压缩机中的流动方向从上游到下游包括径向部分和轴向部分5。在扩压器的径向部分和轴向部分中，翅片10’沿着整个轮分布在凸缘之间。这些翅片10’在这些翅片10’的前缘与它们的后缘之间形成流式叶栅。

扩压器的轴向部分5通常通过对以下三个组件进行钎焊形成：外护罩、内护罩和翅片。外护罩和内护罩形成扩压器的凸缘的下游(和轴向)部分。

然而，已经观察到，在操作中，在多个循环之后，在翅片10’的后缘处可能会形成周向裂缝7。于是，这些裂缝7从在翅片10’与护罩20’中的一个(图1中的内护罩)之间延伸的焊料半径8开始，然后在翅片和护罩20’中周向地扩展。这些裂缝7是由于扩压器经受的高的振动应力而出现并且由于非常小的焊料半径8(其引起了局部过载)而扩大。然而，焊料半径8的几何形状目前在工业上难以控制，因为该焊料半径的几何形状取决于手动操作(焊料膏9的沉积)，因此在生产中具有很大的分散性。

焊料半径8是指由焊料膏9形成且在焊料膏9在热量的作用下由于毛细作用而流动之后沉积在翅片10’与形成在护罩20’中的狭缝之间的圆角。例如在图1中示出了这种焊料半径8。

发明内容

因此，本发明的目的在于提出一种解决方案，以用于限制损坏径向或混流压缩机的轴向扩压器的风险，并且特别是用于使扩压器更能承受振动应力和焊料半径值的分散。

为此，本发明提出了一种径向或混流压缩机的扩压器，该扩压器包括内护罩、外护罩和一系列翅片，该一系列翅片相对于扩压器的旋转轴线在内护罩与外护罩之间径向地延伸。每个翅片具有前缘、与前缘相对的后缘以及沿着相对于扩压器的轴线的径向方向介于在翅片处的内护罩与外护罩之间的高度，该高度对应于翅片的最小尺寸。

每个翅片的后缘是弯曲的，使得基本上在翅片的中间高度处在翅片的前缘与后缘之间的距离比在内护罩处在翅片的前缘与后缘之间的距离短5％至15％。

上面描述的扩压器的一些优选但非限制性的特征如下：

-在翅片的中间高度处在翅片的前缘与后缘之间的距离比在内护罩处在翅片的前缘与后缘之间的距离短10％至15％，