[发明专利]径向向心空气提取机构的支承装置

说明书

本发明涉及用于转子组合件的向心空气提取机构的支承装置、转子组合件、涡轮压缩机和涡轮机。转子组合件包括上游转子盘、邻近的下游转子盘以及向心空气提取机构，支承装置包括绕纵向轴线的环形支撑元件，环形支撑元件包括能够以径向方位容置空气提取机构的沟槽，支撑元件包括沿纵向轴线延伸的横向的第一延伸部。支承装置包括横向的第二延伸部，第二延伸部刚性地固定在下游转子盘上、沿纵向轴线延伸并且径向设置在第一延伸部的外部，支承装置包括轴向地设置在下游转子盘的一部分和支撑元件之间的楔紧环，楔紧环配置为在离心力的作用下同时使第一延伸部径向抵靠在第二延伸部上以及使支撑元件轴向抵靠在上游转子盘的一部分上。

技术领域

本发明涉及一种转子盘的径向向心空气提取机构的支承装置，更特别地，该转子盘为涡轮机压缩机的转子盘。本发明还涉及一种包括该装置的转子组合件、包括该组合件的压缩机、以及包括该压缩机的涡轮机。

背景技术

诸如涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气式发动机之类的涡轮机包括其中初级气流从上游向下游流动的初级管道中。涡轮机包括由初级气流穿过的压缩机组合件、燃烧室和涡轮组合件。压缩机组合件包括一级或多级压缩机。每一级压缩机交替地包括一系列定子叶片和一系列活动叶片，每个叶片固定在盘上，并且初级气流穿过叶片。涡轮机的特定机构需要进行冷却以使得诸如高压涡轮机之类的这些机构正常工作。径向方位的空气提取机构使得空气提取能够在压缩机的空气管道处进行并使得空气流向所述需要冷却的机构。为此，界定出初级管道的内壁的一部分的盘的环形轴环包括开口，该开口使得初级管道的空气能够流向多个向心提取机构，这多个向心提取机构绕涡轮机的轴线圆周设置并且每个向心提取机构朝向一个开口。这些空气提取机构通常通过支承装置支撑在压缩机的两个盘之间。

文献FR-A1-2825413说明了空气提取机构的支承装置的一个例子。在该文献中，每个空气提取机构由具有径向后壁和径向前壁的环形支承装置支持。径向后壁通过螺栓固定在压缩机的下游盘的径向爪部，并且径向前部设置有第一轴向加强筋，该第一轴向加强筋与下游盘的第二轴向加强筋相接触。然而，螺栓连接要求这样的配置需要在空气提取机构和后壁之间存在轴向空隙，该螺栓连接占据了压缩机的盘之间的已经减小的空隙。螺栓连接同样影响了涡轮机的质量，这是因为空气提取机构的数量越多，螺栓连接的数量越多。支承装置还存在涡轮机的旋转、特别是在离心力的作用下时，提取装置的支承问题。

文献EP-B1-1750012还说明了用于支承多个提取机构的挡块装置，每个提取机构沿转子盘的轴线设置在环形内轴环的沟槽中。每个提取机构包括固定在提取机构上、且容置在内轴环的环形横向槽部中的法兰部。该法兰部包括与嵌入在盘的内轴环的径向方位的环形凹槽中的环形挡块接触的过渡部。然而，由于支承装置设置需要考虑在提取机构的安装中，该配置的实现是复杂的。实际上，过渡部应当能够通过切割插入到内轴环中，并且提取机构应当枢转大约180°，以使得法兰部的一部分嵌入在内轴环的横向槽中。之后，环形挡块嵌入在环形凹槽中，以使得每个提取机构在内轴环中轴向固定。已知存在数十个空气提取机构，安装之间会受到影响。此外，当涡轮机旋转对抗离心力效果时，提取机构的支承并不特别有效。

文献US-A1-2007/0053770说明了空气提取机构的支承装置的一个例子，该空气提取机构由支撑元件支持。支撑元件具有其轴线与涡轮机的驱动轴同轴的第一环形臂部。第一环形臂部通过螺帽固定在上游盘的第二环形臂部上。第二环形臂部在上游盘的下方轴向延伸。第一臂部的一部分与由空气提取机构提取的空气的排气道的一部分密封连接。然而，支撑元件、螺帽和密封元件的配置会影响涡轮机的质量。全部这些元件轴向和径向占据空间，并且这些元件在小空隙、特别是盘的中心孔中的整合是复杂的。此外，特别是当涡轮机旋转对抗离心力效果时，提取机构的支承、特别是径向上并不特别有效。

文献EP-A1-3135864和US-A-5472313同样说明了由支承装置支持的空气提取机构。

发明内容

发明目的

因此，本发明的目的尤其在于提供一种用于向心空气提取机构的支承装置，以使得在轴向和径向上同时支承提取机构并保持紧密性。