專利名稱：渦輪機的定子的殼體的制作方法
這里將論述一種渦輪機的定子的殼體。
除了構(gòu)成該定子的罩的外殼以外，這樣的零件還包括一些支撐件，一般是鉤子形的彎曲支撐件，以便保持固定葉片級的支撐環(huán)。這些鉤子使該殼體的結(jié)構(gòu)延伸到靠近該燃氣流管，并且這些鉤子受到比該罩多很多的加熱。這些鉤子的不利的情況迫使采取專門的防護措施保護它們不被加熱，代價是在這個位置上該渦輪機的結(jié)構(gòu)的高復雜性，并且并沒有獲得完全的成功，這些鉤子同時要求過早的維修。
本發(fā)明涉及一種改進的殼體，同時該殼體成本低易于制造并且壽命長，具有更加簡單的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要防止加熱的較少的保護。
在最通常的形式下，涉及一個定子的殼體，該殼體包括一個罩和一些在該罩的內(nèi)表面上的環(huán)的支撐件，這些支撐件不同于該罩并且通過連接件與該罩連接并且僅僅在圓扇區(qū)上延伸，其特征在于，這些支撐件包括一些鉤子，這些鉤子裝備有一些與至少兩個環(huán)的支架相對的槽，這些環(huán)包括與這些支撐固定的葉片的定子的環(huán)交替的密封環(huán)，這些定子的環(huán)與支撐件通過一些部分連接，這些部分在其徑向外部側(cè)面上延伸。從這個定義可得出拋棄具有連續(xù)結(jié)構(gòu)的殼體并且將這些支撐件添加在該罩上。
可以如下所述區(qū)分出該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點環(huán)的支撐件被添加在該殼體上，能夠以最少的費用被單獨生產(chǎn)，按需要更換并且可以用該殼體的材料以外的材料制成；一些零件中的至少某些(稱為鉤子)同時保持定子的環(huán)和相鄰的密封環(huán)，因此允許所有的環(huán)直接鉤在該殼體上，從而提高安裝的精度和穩(wěn)定性；最后通過一些外部的徑向部分鉤住這些定子環(huán)允許了燃氣流管的鉤子后移從而減少其被加熱，并且減少鉤子傳遞給殼體的加熱。
文獻GB2115487A描述了一種裝置，該裝置具有添加在一個殼體上的支撐件，但是這些零件僅僅保持這些密封環(huán)定子環(huán)與密封環(huán)交迭并且通過密封環(huán)保持定子環(huán)；該安裝具有這樣的缺點在沒有用殼體支撐定子環(huán)時剛性較小(處于大的空氣動力載荷下)，并且更傾向于熱膨脹，因為這些支撐件正如保持這些定子環(huán)的密封環(huán)，延伸到燃氣流管處或者其附近。
本發(fā)明將聯(lián)系下面的附圖更加充分地進行描述，附圖包括
圖1示出現(xiàn)有技術(shù)的原理；圖2和3示出了本發(fā)明的兩個可能的實施例；和圖4是這些實施例中的第一實施例的相應的視圖。
圖1中的已知類型的定子裝備有一個殼體1，該殼體1包括一個外部罩2和一些鉤子，這些鉤子基本上為兩種類型沿該渦輪機的軸線交替的一些平的鉤子3和一些帶跟部的鉤子4。所有的鉤子3和4都是圓形的并且通過一個葉片5添加到該罩2上，而沒有結(jié)構(gòu)的不連續(xù)性。它們支撐這些交替的定子環(huán)6和密封環(huán)7，這些定子環(huán)和密封環(huán)整體構(gòu)成該殼體的襯里，以便與該渦輪機的燃氣的流出管8隔離。這些環(huán)6和7包括并列的并且通過一些密封舌連接的環(huán)部分，這些密封舌容納在與相鄰部分相對的槽中。
定子環(huán)6具有一些固定葉片，并且包括一個底板10，該底板10裝備有在外側(cè)面的前面和后面的鉤子11和12。這些密封環(huán)7具有一些摩擦材料的添加物13，這些摩擦材料的添加物13在可移動的葉片14的端部的前面延伸，這些密封環(huán)7包括一個在前面以外部鉤子16和一個內(nèi)部鉤子17結(jié)束的底板15。這些鉤子16和17設置成通過把這些定子環(huán)6的后部鉤子12保持在所述的鉤子4上夾住鉤子4的跟部18。這些密封環(huán)7的底板15在后面壓在這些簡單的鉤子3上，這個連接件通過該底板10和定子環(huán)6的前部鉤子11被夾住。
這樣獲得的連接是剛性的但是很復雜；該連接允許了通過環(huán)6和7的端部覆蓋這些鉤子3和4，而沒有使它們直接暴露于該流管的燃氣的高溫度。但是因為盡管可以設計密封墊，但熱燃氣總是可能朝向該殼體1泄漏，因此這個保護不充分，特別是在環(huán)6和7的成角度的部分之間實際上必須通過使從該渦輪機的另外的部分抽出的通風的新鮮空氣流出來，冷卻該殼體1，該通風的新鮮空氣在該由罩2、鉤子3和4和環(huán)6和7限定的腔室中被吹送。
圖2的殼體21包括如上所述的一個外部罩22和一些沿該渦輪機交替地不同類型的鉤子23和24，這些鉤子還用來保持這些定子環(huán)26和密封環(huán)27，這些環(huán)26和27還彼此交替；但是這些鉤子23和24具有這樣的特性(還參照圖4)僅僅在圓形扇區(qū)上延伸，但是成圓形排列地分布，并且分別包括穿過該罩22的相應的槽29的榫28。該鉤子23和24在該罩22上的固定是通過箍緊、焊接或者螺栓連接進行的。
因為該罩22和鉤子23和24是一些分開的零件，所以能夠用不同的材料制造它們這些鉤子23和24因此將是良好抗熱的合金制成的(根據(jù)所述的鉤子的位置和環(huán)境的溫度選擇不同的材料)，在過去沒有考慮這些；該罩22將是用更加普通的合金制成，該合金成本低并且更容易加工。注意到通過分開制造罩22和這些鉤子23和24提供了容易的更大規(guī)模的生產(chǎn)是另一個節(jié)約之源。
如果這些鉤子23是一些與鉤子3相同的簡單的鉤子，則鉤子24與帶跟部4的鉤子不同并且鉤子24包括一對相對置的溝槽30和31；定子環(huán)26的原理與上述的環(huán)6以及密封環(huán)27的原理相同，替換鉤子4的鉤子24今后暴露于流管8的燃氣下，但是既然能夠用足夠抵抗熱量的材料制造鉤子24則這不會導致?lián)p害，該材料例如是用于超過900℃溫度的M509(KC24NWTZ)或者用于低于900℃溫度的RENE77(NK15CADT)。
還注意到在這個原理中，這些密封環(huán)27相對于定子環(huán)26來說收縮，即密封環(huán)27沒有延伸定子環(huán)26而是靠近外部罩22該密封環(huán)不再用來限定燃氣流管的輪廓并且該密封環(huán)簡單地支撐耐磨材料層35，該耐磨材料層通過一些設置在外緣環(huán)37的外部的圓形頂(小薄片)構(gòu)成一個密封墊，該外緣環(huán)37環(huán)繞可移動的葉片14。這些外緣環(huán)37延長了定子環(huán)26，并且正是這些外緣環(huán)有利地真正限定出燃氣流管，因為該燃氣流管的截面比圖1中的原理更加連續(xù)地改變。這個效果可以歸于在鉤子24的溝槽30和31之間存在的徑向高差。該流管的良好的連續(xù)性還在這樣的原理下實施，即定子環(huán)和密封環(huán)彼此迭置，但是該安裝更復雜并且可移動的葉片廢除了一個外緣環(huán)，該外緣環(huán)主要用于葉片的結(jié)合。
外部罩22可以被一個襯里保護，該襯里包括內(nèi)部殼33和在殼33和罩22之間的保溫材料34。通過在內(nèi)部殼33和保溫材料34中開一些允許鉤子23和24穿過的開口，可以容易地設置內(nèi)部殼33和保溫材料34。因為鉤子23和24沒有構(gòu)成連續(xù)的圓形，因此內(nèi)部殼33和保溫材料34連成一整體并且因此可以容易地被設置和保持而無需任何特別的預防措施，即使內(nèi)部殼33是一個相當柔韌的金屬化薄片例如可以將其壓在密封環(huán)27上。
保溫材料34提供了一種防熱的被動保護，該保護沒有導致冷卻鉤子23和24，相反給出一個通風系統(tǒng)；但是這些更加耐高溫的材料制成的鉤子不再經(jīng)常需要冷卻，然而該保溫材料34可以圍繞鉤子23和24容易地狹窄成形，因此除去了熱燃氣向該罩22的泄漏；提供了如下的補充優(yōu)勢正如內(nèi)部殼33那樣在環(huán)26和27的扇形區(qū)的結(jié)合處前面延伸，并且代替了安裝在那里的密封墊，因此可以不使用密封墊環(huán)26和27的扇形區(qū)將有間隙地疊置，它們的邊緣簡單，沒有溝槽或者其它的容納中間墊片的容納裝置，可以容許該流管的燃氣的泄漏到達內(nèi)部殼33。
將理解到該保溫材料34是一種優(yōu)選的保護該罩22的裝置；它沒有與鉤子23和24(通過之后談及的系統(tǒng))減少的冷卻不兼容，但是如果不夠的話可以恢復一種積極的排風內(nèi)部殼33將繼續(xù)存在以便停止熱燃氣的泄漏并且引導排風空氣進入到該內(nèi)部殼33和罩22之間的空的間隙中。
圖3的殼體39的原理與上述的大致不同，即兩種類型的鉤子被一種單一類型的鉤子40代替，該單一類型的鉤子都包括一種燕尾槽型或者丁字形擴大的端部，以便保持相應的定子環(huán)41，該定子環(huán)43在其外部側(cè)面上裝備兩個彼此相對的鉤子42和43，并且鉤子42和43在鉤子40的端部的放大部分上配合。這意味著這些鉤子40和定子環(huán)41位于該渦輪機的相同的橫截面處，并且每個定子環(huán)41被單獨一排鉤子40保持；該解決辦法包括比上述小兩倍的鉤子，密封環(huán)7和27被一些更寬的密封環(huán)44代替，在底板45處沒有鉤子，底板45的端部插入到鉤子40的溝槽46中。如上述的實施例那樣，鉤子40裝備有成對的榫47，這些榫47穿入該殼體39的外部罩49的相應的槽48中。還可以安裝一個內(nèi)部殼50，該內(nèi)部殼裝備一個用于隔離該罩49的保溫材料。
在渦輪機中總是令人滿意的功能是控制徑向間隙以便提高具有一定轉(zhuǎn)速的該機器的效率。正如在已知的原理中那樣，通過一些吹送空氣的裝置在此獲得了該功能，該裝置包括一些圍繞該殼體39的穿孔的環(huán)形斜面52，并且該環(huán)形斜面最好在最大的部分的前面設置，在這里該最大的部分通過這些排鉤子40形成。該斜面52通過一個分配裝置53供給，該分配裝置53被分成朝向每個斜面，吹送的空氣從斜面52出來穿過朝向鉤子40的榫47取向的穿孔54。在該殼體39上進行的更多或者更少的能量的冷卻允許調(diào)整殼體39的溫度和相應的膨脹，并且因此調(diào)整在葉片的末端和特別包括環(huán)44的密封裝置之間的間隙。圍繞殼體39的板55可以被加入以便向一個出口引導吹送空氣；如果該板55完全覆蓋斜面52，則改進了該裝置的特征。
公知主要用于控制間隙的裝置能夠同樣被使用來通過在該榫47上的吹風直接使這些鉤子40通風，并且該裝置還具有在該裝置上滑動的罩49；在這個實施例中，因為鉤子排的數(shù)目的減少僅僅需要降低斜面52的數(shù)量。類似的裝置能夠裝備圖2的實施例。
權(quán)利要求
1.定子的殼體(21，39)，包括一個罩(22，41)和一些在該罩的內(nèi)表面上的環(huán)(26，27，41，44)的支撐件，這些支撐件(24，40)與罩是分開的，通過一些連接裝置連接到該罩上并且僅僅在圓形扇區(qū)上延伸，其特征在于，這些支撐件包括一些鉤子(24，40)，這些鉤子(24，40)裝備一些支撐至少兩個環(huán)的對置的溝槽(30，31)，這些環(huán)包括與一些支撐固定葉片的定子環(huán)交替的密封環(huán)，這些定子環(huán)通過一些部分(42，43)連接到支撐件上，這些部分(42，43)在該定子環(huán)的外部側(cè)面上徑向延伸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，這些環(huán)連接到支撐件(24)上，以便使得所述的鉤子部分暴露，溝槽中的一個支撐密封環(huán)中的一個并且另一個溝槽支撐定子環(huán)中的一個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，這些支撐件是一些單一類型的具有放大端部的鉤子(40)，這些支撐件分別支持一個定子環(huán)(41)，該定子環(huán)(41)支撐固定葉片，并且這些支撐件成圓形排方式與支撐固定葉片的定子環(huán)相同的數(shù)目分布，這些密封環(huán)具有一些端部，這些端部設置在被鉤子支撐的定子環(huán)的部分上，在鉤子的溝槽中配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的定子殼體，其特征在于，這些連接裝置包括一個或者多個榫和一些槽(48)，所述的榫用于每個支撐件，所述的槽(48)在該罩中實施并且被這些榫(47)占據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的定子的殼體，其特征在于，這些榫穿入該罩中并且一個通過圓形斜面(52)吹送空氣的系統(tǒng)環(huán)繞該罩，這些斜面(52)在這些榫(47)前穿有孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的定子的殼體，其特征在于，支撐件和罩是不同材料制成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項所述的定子的殼體，其特征在于，該殼體包括在該罩上的內(nèi)部殼(33)，該殼與該罩通過一個間隙分隔并且形成一個連續(xù)的片，但是一些支撐件在該殼穿孔的地方穿過該連續(xù)的片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的殼體，其特征在于，保溫材料體(34)填充該間隙。
全文摘要
一種殼體(21)，包括一個裝備了定子環(huán)(26)的支撐鉤子(24)的外部罩(22)；這些鉤子(24)是成角度地不連續(xù)的并且通過榫槽(28，29)連接件與罩(22)相連。這些鉤子和罩因此可以用不同材料構(gòu)造，這些鉤子的材料很好地抵抗加熱，另外的材料特別適于制造和加工。便于通風，控制間隙和熱保護。
文檔編號F02C7/18GK1549887SQ02816816
公開日2004年11月24日 申請日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月30日
發(fā)明者F·克羅澤特, D·迪迪爾, C·杜克羅克, S·伊姆布爾格, L·帕爾米薩諾, J·M·龍沃克斯, A·韋布魯格, F 克羅澤特, 茲, 凡級 , 寺蘅, 悸掣, 隙 , 龍沃克斯 申請人:斯內(nèi)克馬·莫特爾斯, 斯內(nèi)克馬 莫特爾斯