CN105134304B - 用于涡轮引擎压缩机、涡轮引擎定子的定子的角区部以及包括此区部的涡轮引擎 - Google Patents

用于涡轮引擎压缩机、涡轮引擎定子的定子的角区部以及包括此区部的涡轮引擎 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于涡轮引擎压缩机的定子角区部(18)，所述区部包括：外罩(24)和内罩(22)；和在所述罩(22，24)之间径向延伸的至少一个叶片(26)，其中所述外罩(24)具有用于将定子角区部(18)安装到引擎的壳体(20)上的第一和第二安装工具(44，46)，所述工具沿相对方向平行于所述轴，并通过一中间部分(41)连接到一起。所述外罩(24)具有从所述中间部分延伸的至少一个轴向端部分(36)，至少一个阻尼器‑形成插件(601)适于与所述端部分(36)相接触，在超过用于所述端部分(36)的振幅的一给定值的情况下，所述阻尼器插件(601)和所述端部分(36)适于相对于彼此移动，以改变与所述端部分(36)一起移动的总移动质量，从而改变所述端部分(36)的振动行为，其中所述端部分(36)的刚性小于所述中间部分(41)的刚性。

Description

用于涡轮引擎压缩机、涡轮引擎定子的定子的角区部以及包 括此区部的涡轮引擎
技术领域
本发明涉及一种用于例如飞机涡轮螺旋桨发动机或涡轮喷气发动机的涡轮引擎中的压缩机的定子的通常领域。
背景技术
涡轮引擎中的压缩机由多个压缩级组成，每个压缩级包括安装在引擎的轴上的移动叶片的环形行，和安装在引擎的外环形壳体上的定子。
压缩机定子可由环构成，或其可被部分化(即由多个围绕压缩机的纵轴端对端周向连接的角区部组成)。贯穿于本发明，术语“定子角区部”(或更简洁地称为“定子区部”)被用来表示定子的任何角区部，并表示小于或等于360°的角度。
每个定子区部具有同轴设置的外罩和内罩，以及一个(或多个)在所述罩与之间径向延伸，并经其(它们的)径向端部连接到所述罩上的叶片。
在例中，每个定子角区部均通过为了与壳体中的对应槽相接合而设置在所述区部的外罩的各轴向端部处的安装片而安装在引擎的外环形壳体中
在运转中，这样的定子区部受到高水平的机械应力，包括静态应力和振动应力。
在现有的定子中，其中叶片的前边缘和后边缘连接到外罩的非常厚和非常硬的部分上，这些机械应力基本由连接到定子区部的外罩的前边缘和后边缘区域承受。由于这些连接区域较薄，并很结实，因此存在前、后边缘被损坏甚或毁坏的风险。
文献EP 1 811 131介绍了通过减小定子叶片的连接的硬度而减小定子区部的叶片的前、后边缘上的应力，以优化从叶片向外罩的力的传递。为此，叶片的前和/或后边缘与外罩的比特别连接到安装片的外罩的区域刚性小的区域相连。然而，该方案在叶片的前和后边缘与外罩相连的连接区域并不提供叶片的前和后边缘令人满意的阻尼器，以有效避免由于振动而造成的叶片断裂。
发明内容
本发明寻求提出一种定子角区部，其有效限制在运转中定子区部的各叶片，特别是在叶片的前和/或后边缘上所受到的机械应力。
此目的通过用于涡轮引擎压缩机的定子角区部来实现，所述区部围绕一径向对称的轴延伸，并包括：同轴套设的外罩和内罩；和在所述罩之间径向延伸并在其径向端部连接到所述罩上的至少一个叶片；其中所述外罩具有用于将定子角区部安装到引擎的壳体上的第一和第二安装工具，所述第一和第二安装工具沿相对方向平行于所述轴，并通过一中间部分连接到一起；其特征在于，所述外罩具有从所述中间部分延伸的至少一个轴向端部分，所述轴向端部分具有一自由端，并连接到所述叶片的径向外端；至少一个阻尼器-形成插件适于与所述端部分相接触；在超过一给定的用于所述端部分的振幅的值的情况下，所述阻尼器插件和所述端部分适于相对于彼此移动，以改变与所述端部分一起移动的总移动质量，从而改变所述端部分的振动行为。
在本申请中，除非有相反的说明，“上游”和“下游”是相对于穿过引擎的正常气流方向(从上游到下游)而限定。而且，引擎的轴为引擎的径向对称轴。轴向对应于引擎的轴沿其延伸的方向，而径向是垂直于所述轴的方向。同样，“轴向”平面为包含引擎轴的平面，“径向”平面为垂直于所述轴的平面。除非有相反说明，形容词和副词“轴向的”、“径向的”、“轴向地”、“径向地”是参照上述轴向和径向来使用。最后，除非有相反说明，形容词“内”和“外”是相对于径向来使用，其方式为一元件的内部分或面(即径向内部分或面)比该相同元件的外面或部分(即径向外面或部分)更接近于引擎轴。
在本申请中，术语“轴向端部分”用来指外罩的沿定子区部的轴向延伸的部分。优选地，此部分直接地连接到叶片的为减振的振动活动性所位于的部分。
在本发明中，该阻尼器-形成插件用于在运行中对抗所述端部分的径行运动，以使与所述端部分相连的叶片的振动水平可被限制。在阻尼器插件与端部分之间的互相作用将在下文中作详细解释。
在一运转实例中，该静止的阻尼器插件压靠或至少接触或紧固到所述端部分。
对于所述端部分的振幅的第一范围，该阻尼器插件和该端部分保持互相紧固并共同振动。紧固到该端部分的总移动质量因而对应于该端部分与该阻尼器插件的质量和。
然而，所述阻尼器插件并不通过一永久连接件而连接到该端部分。因此，当该端部分达到足够的振动活动性水平时(即当该端部分的径向移动到达一限定值时)，于是在惯性的作用下，该阻尼器与该端部分脱离接触或不再与其紧固。在这种情况下，该阻尼器插件与该端部分分别振动，紧固到该端部分上的总移动质量仅等于该端部分的质量。
通过改变紧固到所述端部分上的总移动质量，所述阻尼器插件与振动模式对抗，并改变振动频率。这防止定子的振动模式进入共振。该阻尼器插件在不对应于其自身共振频率之一的频率由一激励源所激励，因此所述插件不进入共振，而是有利于对抗定子的罩的运动。
在运转的另一实例中，所述端部分与静止阻尼器插件之间的接触是不确定(非永久)的。此脱离接触可由于例如接触面磨损而发生。在这种情况下，对于该端部分的较小水平的振动，紧固到所述端部分的总移动质量小于所述阻尼器插件与所述端部分的质量的和。
当所述端部分到达足够的振动活动性水平时(即当其径向运动足以克服存在于所述端部分与所述阻尼器插件之间的初始间隙时)，该阻尼器开始压靠所述端部分，其质量加到该端部分的质量上。再一次，所述紧固到端部分的总移动质量的改变引起振动频率的改变。正由于此频率的改变，不再产生任何共振。
在本发明的实施例中，所述端部分与径向设置在其外侧上的大致共轴的舌配合，以限定至少一个向所述外罩的一轴向端敞开的腔。换句话说，该外罩包括，至少在一个轴向端，一个向所述轴向端敞开，并在所述端部分与承载第一和第二安装工具之一的外径向舌之间延伸的腔。
在一具体实施例中，所述外罩包括一向该外罩的上游端敞开的上游腔和一向该外罩的下游端敞开的下游腔，至少一个阻尼器-形成插件容纳于至少一个所述腔中。在一实施例中，至少一个阻尼器-形成插件可在各腔中设有外罩。应当理解，在这种情况下，所述外罩具有与所述外罩的上游和下游安装工具相连的中心中间部分，和两个轴向端部分，一个从所述中间部分向上游延伸，另一个从所述中间部分向下游延伸。
在一实施例中，所述外罩制成为单一件。换句话说，所述安装工具、所述中间部分和所述轴向端部分全部都包括一单一件。该外罩可通过例如铸造而直接获得。在另一变化实施例中，其形状可以是机加工的结果。
在另一实施例中，该整个定子区部可制成为一单一件。换句话说，该由外罩构成的单元、该内罩以及叶片构成单一件结构，该单一件结构易于制造，并比相互组装的一组几个零件更结实。
在本发明的一实施例中，所述阻尼器插件为一环部分，该环部分适于无间隙地安装到所述外罩的轴向端部分上。所述环部分可例如为环形或大致圆柱形环的一部分。
在一实施例中，至少一个与所述阻尼器插件形状互补的凹部形成于所述轴向端部分上，形成用于该阻尼器插件的轴向保持工具。
在本发明的一实施例中，所述阻尼器插件包括一弹性的弹簧-形成夹，该夹具有套部分和从所述套部分径向向外朝向所述外罩的敞开轴向端部延伸的钩部分，所述套部分适于径向撑靠所述外罩的端部分，所述钩部分适于径向撑靠一与所述端部分相对的表面，例如撑靠所述外罩的径向-外舌或撑靠所述引擎的壳体的表面。贯穿本申请，“夹”限定为一环部分，其包括套部分和从所述套部分径向向外朝向其容纳于其中的所述腔的敞开端部延伸的钩部分。
在本发明的另一实施例中，所述夹的套部分适于撑靠所述外罩的中间部分。更具体说，当外罩具有限定在轴向端部分与径向外舌之间的腔时，所述夹的套部分适于经其朝向腔内侧的轴向端部而撑靠所述外罩的将所述端部分与所述径向外舌连接在一起，并形成所述腔的端壁的中间部分。为此，所述套部分可例如具有一主部分，该主部分大致是一圆柱体的一部分，其可通过一沿径向向外张开的部分在其轴向端部朝向所述腔的内侧延伸。
该套部分在其径向-内面还可包括至少一个凹口。此凹口节省重量，并使得所述夹与所述外罩的端部分之间的接触更好地定位。
在本发明的另一实施例中，所述外罩的径向-外舌具有沿径向朝向所述腔内侧的凸起，所述凸起形成用于所述夹的轴向保持止动件。以此方式，可避免安装错误，因为所述夹是固定在所述外罩的腔内。特别是，所述夹被防止在安装过程中从腔中脱离并丢失。此结构还使得可避免夹与壳体之间的直接接触，从而保护壳体。
在另一实施例中，所述轴向端部分限定封闭和密封的室或壳的至少一部分，所述室或壳在其中具有重量轻的或阻尼器-形成插件。
在例中，该阻尼器插件可以是固体、粉末，特别是金属粉末，或实际上是液体(或在运转温度融化的什么其他材料)。该阻尼器插件优选选择为由密度大的材料制成，例如钢、镍、钨、贫铀等。
通常，所述室应被几乎完全填充，以减小阻尼器插件与该室之间的相对运动。
当使用粉末时，其颗粒尺寸优选选择为很细，以避免系统参数经过时间而被改变。
运转模式与上述的一致。阻尼器插件在其与外罩的轴向端部分相接触的位置与其与所述端部分不再接触的位置之间运动。然而，在这种情况下，所述端部分可受到沿径向向外和沿径向向内方向的锤击。
通常，在本发明的所有实施例中，在一叶片中振动的阻尼可总结如下。
所述外罩的轴向端部分在其振动时在第一限定位置与第二限定位置之间运动。
在这两个位置的至少一个中，所述阻尼器插件与所述端部分相接触。
在第一和第二位置之间的一中间位置，和/或如果该阻尼器插件与所述端部分仅在其中一个位置接触，那么该阻尼器插件在这些位置中的另一位置不与该端部分接触。
这样，根据本发明，当紧固到所述端部分的总移动质量等于所述部分的质量加上所述阻尼器插件的质量时，存在至少一瞬间t1，当所述质量减小到仅该端部分的质量时，存在至少一瞬间t2。
通过改变所述瞬间t1与t2之间的质量，频率被改变，使得振动衰减，避免共振。
本发明还提供一种由上述限定的一个或多个定子角区部制成的涡轮引擎定子。本发明还提供一种包括至少一个这样的定子的涡轮引擎。
附图说明
通过阅读以下本发明的非限定性实施例，本发明的其他特征和优点将呈现。该描述参照附图，其中：
图1A为在本发明的第一实施例中包括至少一个定子角区部的涡轮引擎压缩机的局部纵截面图；
图1B显示图1A中实施例的一种变形；和
图2A至6C为本发明其他实施例中定子角区部的局部轴向截面图。
具体实施方式
部分图示于图1A中的压缩机10包括多个压缩级，仅显示它们中的两个。每个压缩级均包括安装在由涡轮引擎的转子轴(未示出)所承载的盘14上的移动叶片12的环形排，和由引擎的外壳体20所承载，并由一个或多个端对端周向设置的定子角区部构成的静止的定子18。所述压缩机的径向对称的轴在图1A中的附图标记为A。
图1A中所示的那种定子区部18具有内罩22和外罩24，例如形成圆柱体的部分，一个在另一个内延伸，并由一个或多个径向叶片26连接在一起。每个这些叶片26均具有凹的或压力侧表面，以及凸的或吸力侧表面，所述表面在它们的上游和下游端连接在一起，以形成用于流过压缩机10的空气的前边缘28和后边缘30。
所述内罩22在其内侧表面上承载一耐磨的涂层32，用于与由转子轴(未示出)所承载的径向凸轮34相配合，以避免气流在内罩22下的潜在回流。
在图1A所示的例中，定子区部18的外罩24制成为单件，并具有叶片26的外径向端部连接于其上的径向-内舌36，和围绕所述径向-内舌36同轴的径向-外舌38，所述舌由一中间部分40连接在一起。
还在所示的例中，中间部分40位于外罩24的上游端，径向-内舌36和径向-外舌38的上游端直接连接于其上。一向所述外罩36的下游端敞开的腔42因此由所述径向-内舌36和径向-外舌38(它们形成所述腔的壁)，以及所述中间部分40(其构成所述腔的端壁)所限定。
在一未示出的实施例中，也可在所有或仅一些所述定子区部18的叶片26之间的径向-内舌36中加工狭槽。
在外罩24的各轴向端部，外罩24具有用于将定子区部18安装到引擎的壳体20上的工具。在图1A中，这些安装工具包括以圆柱体的一部分的形式，并从中间部分40向上游延伸的上游安装片44，和在所述径向-外舌38的端部形成，并由大致径向向外延伸的环部分48和从所述环部分48的外径向端部向下游延伸的圆柱体部分50组成的下游安装片46。这些安装片44、46中的每个均用于与壳体20中的对应槽52、54相配合；
在此例中，所述径向-外舌38与中间部分40形成一将安装片44与46连接在一起的中间部分41。
所述径向-内舌36形成一从中间部分41延伸的轴向端部分，其具有自由端43，并与叶片26的外径向端相连。
应当理解，距离所述安装片44、46与所述壳体20的槽52、54之间的接合较远的所述端部分36的刚性大大小于直接与所述片44、46相连的所述外罩24的区域41的刚性。所述端部分36优选尽可能细，以使其更柔软。
应观察到，在图3A-5所示的一简化的变化实施例中，所述下游安装片还可简单地由一位于所述径向-外舌38的端部，并以圆柱体46’的单一部分的形式的部分构成。
在本发明中，所述外罩24的腔42用来容纳一阻尼器-形成插件(下文中称为“阻尼器插件”)。
在图1A所示的示例中，此阻尼器插件为一环形的环，用于安装在一环形腔中，例如由多个端对端周向相连以形成定子的定子区部18的各腔42形成。更准确说，对于一给定的定子区部，阻尼行为由此容纳于定子区部的腔42中，并与该定子区部延伸过相同角区部的环形环的部分601施加。
所述环形环可构成为单一的环形件。作为变形，其可由多个端对端相连，以形成一360°环的环部分等同构成。为此，各环部分可在其两个径向端部的每个上包括一钩形元件，或用于在拉力下将两个零件固定在一起的任何其他机械连接工具。
在一个轴向平面内形状与所述环区部大致互补的一环形槽部分62设置在所述径向-内舌36的外侧面中，并形成用于所述环部分601的轴向保持工具。
所述环部分601优选无间隙地安装在所述定子区部上。然而，其夹紧可在极端环境中(特别是在紧急模式的共振的瞬间)被优化，特别是随着温度、零件的差异膨胀等而变化。
所述环部分601作用在外罩24上的阻尼行动发生如下：在静止时，该环部分601仅压靠所述外罩24的径向-内舌36。不存在阻止该环部分601作径向运动的零件。另外，不存在将该环部分601紧固到径向-内舌36的焊接、钎焊等类型的永久连接。在运转中，对于该径向-内舌超过振幅值的第一范围，所述环部分601与所述径向-内舌36一起运动(即这两个零件共同振动)。当所述径向-内舌36到达振幅的界限时，所述环部分601与所述径向-内舌相分离，使得与该径向-内舌共同移动的总质量改变。此质量的改变和该径向-内舌刚性的改变导致该零件的共振模式或各共振模式的频率的改变，该频率不再对应于激励源的频率，并因此削弱。由所述环部分601的存在所产生的状态是一个不稳定的状态，其具有不连续分散能的优点。
图1B显示图1A中实施例的变化，其中所述定子区部的外罩24不具有轴向腔。
如同上述例中那样，所述外罩24具有指向上游的第一安装片44、指向下游的第二安装片46和连接到该二安装片44、46并还连接到所述叶片26的顶端部分的中间部分41。
在此变化中，所述第二安装片46沿所述外罩24的轴向朝向外罩24的中间定位，即其位于比上述例中更上游的位置。此例中所述外罩24并不具有外径向舌。
仅连接到所述叶片26的顶端部并面对所述引擎的壳体20的部分的端部分36从所述中间部分41向下游延伸。
以上参照附图1A描述的阻尼器插件601可定位在中间部分41与自由端43之间的此端部分36上，以便以完全相同的方式操作。
图2A和2B显示本发明的第二实施例，其中所述阻尼器插件为具有其内侧表面的圆柱形环的部分602，所述内侧表面静止地压靠在径向-内舌36的外侧面上。与图1A和1B的实施例对比，此形状用于增加阻尼器插件与径向-内舌36之间的支撑面积。
图1A和1B的实施例所共同的所有元件具有相同的附图标记，为了简洁而不再描述。阻尼器插件602的操作也与参照图1A所描述的相同。
在图2A的例中，形状与环部分602互补的凹部62’形成在所述径向-内舌36中。此凹部在所述环部分602一旦安装在腔42中时用于轴向固定该环部分602。
在图2B所示的优选变化实施例中，凹部62’可向外罩24的下游端敞开。这样的凹部使得在所述环由于其形状而相对刚性较大的情况下更容易地沿轴向插入圆柱形环。在此结构中，该阻尼器插件首先被凹部62’，第二通过环部分602在组装后撑靠壳体20，或在一旦环部分602放置于凹部62’内时至少通过面对环部分602的轴向端部的壳体的表面的存在而被轴向固定。
所述环部分602与外罩24的径向-内舌36之间的接触的定位还可由形成在该环部分602的径向-内面中的凹口(未示出)来改进。
在其他实施例中，所述阻尼器插件可以是具有任何其他合适截面或质量的环部分。其沿轴向在腔中的位置也可被优化。
优选地，所述阻尼器插件应定位在外罩的径向移动最大的区域中。通常，所述环应设置为尽可能靠近所述径向-内舌36的自由边缘。
图3A显示本发明的第三实施例，其中所述阻尼器插件为一弹性弹簧-形成夹604，该弹性弹簧-形成夹在一旦被插入腔42内时便撑靠所述外罩24的径向-内舌36和径向-外舌38。
如图3A中可见，夹604在轴向平面中具有小写字母h形状的截面，其垂直部分放置在外罩24的径向-内舌36上。更具体地，夹604为一具有套部分71的环部分和从所述套部分71沿径向向外并朝腔42的敞开端部延伸的钩部分73。所述套部分71和钩部分73形成以较弱的夹紧力径向支撑所述外罩24的径向-内舌36和径向-外舌38的弹簧。该夹604的柔韧性需要优化，以获得与所述径向-内舌和径向-外舌的良好接触，同时保持足够的柔韧性以衰减径向-内舌的振动，这将在下文中详细说明。
所述套部分71具有主部分68，该主部分68为大致圆柱体形式，并在其轴向端部通过沿径向向外展开的部分72朝向腔42的内侧延伸。
如图3A中可见，展开部分72的轴向端面70在安装后，可撑靠所述腔42的端壁，即撑靠中间部分40，更具体说是撑靠大致在一径向平面内延伸的中间部分40的面。
所述主部分68的内侧面抵靠外罩24的径向-内舌36。
在所示的例中，形成在主部分68的径向-内面中的凹口82也用来实现质量的节省并改进夹604与外罩24的径向-内舌36之间的接触的定位。
所述套部分71在大约其两轴向端部的中间延伸所述钩部分73，该钩部分73自身具有构成从主部分68沿径向向外延伸的环的一部分的中间部分74，和大致为一个部分的形式并从环部分74的径向-外端朝向所述腔42的外侧(在此例中向下游)延伸的端部分76。
所述钩部分73的径向-外面可牢固地撑靠所述径向-外舌38。
为了确保其牢固地支撑，所述端部分76具有一支撑部分，该支撑部分为额外厚度的形式，其沿径向向外延伸，该额外厚度的径向-外面撑靠所述径向-外舌38的面对表面。
在图3A所示的实施例中，所述端部分76由一薄的第一段78和第二段80构成，该第一段78在柔韧性方面进行了优化，并与环部分74相连；该第二段80形成支撑部分并定位为延伸所述第一段78，同时具有大于第一段78的径向-外直径的径向-外直径。该第二段80的径向-外面构成适于在一旦夹604已插入腔42中的情况下与外罩24的径向-外舌38相接触的径向支撑表面。
图3B显示一优选变化实施例，其中所述端部分76的支撑部分(额外厚度)80定位为与凹口82的中间沿轴向大致对正。此结构用来避免夹604翻倒。
夹604可以是环形的或其可由区部构成。
当夹604被区部化时，各角区部的角可等于、小于或大于夹将安装于其上的定子区部的角。然而，该夹通常将延伸超过所述定子的整个角区部。
所述钩部分73可选择性地为一个或多个“子区部”的形式，每个子区部沿周向延伸超过仅由所述套部分71所占据的角区部的一小部分。
更具体说，所述圆柱形部分76可为钩部分73的一个或多个“子区部”的形式，每个子区部沿周向从仅环部分74的一小部分延伸。
上述夹604当定子18的角区部具有小于360°的角时可通过在区部安装到引擎的壳体上之前切向滑动，否则(特别是当定子的角区部为360°时)通过沿轴向滑动而插入腔42中。
如图3A和3B中所示，一旦定子已安装，夹604就经其上游端而接靠腔42的端壁，并经钩部分73的下游端84接靠所述引擎的壳体20。以此方式，其被轴向定位在腔42内。
在一变化中或另外，所述夹604还可在安装后经所述套部分71的下游端撑靠壳体20。
在另一变化实施例中，夹604的主部分68可容纳在形成于外罩的径向-内舌中的凹部中。该夹604于是以图1、2A和2B中的实施例中的环部分601和/或602的相同的方式沿轴向保持。
在另一示例中，圆柱形部分76的额外厚度80可构造为形成在安装在所述径向-外舌38的一对应槽中，以轴向保持所述夹604的过程中适于插入的舌。
所述夹604还可通过增加一安装在在外罩上的阻挡块或任何其他止动工具而防止切向移动。
在静止时，夹604与外罩24中的腔42的两壁均接触，特别是与外罩24的径向-内舌36相接触。在运转中，当所述径向-内舌的振幅小于一给定限值时，所述夹604和所述径向-内舌36在保持接触时振动。当径向-内舌36达到并超过此振幅限值时，夹604与径向-内舌36分离，以使与该径向-内舌36移动的总质量减小。该径向-内舌36的质量和刚性的此种改变产生共振频率的改变，因为其不再对应于激励源的频率，振动将削弱。
下面参照图4描述第四实施例。
在此实施例中，阻尼器插件为具有与参照图3A和3B所描述的夹604相同结构的夹605。特别是其同样在一轴向平面中具有一截面，该截面为小写字母h的形状，其垂直部分设置在外罩24的径向-内舌36上。因此不再详细描述。
此第四实施例与图3A和3B中实施例的区别仅在于径向-外舌38直接沿径向朝腔42的内侧承载一凸起86，从而形成用于夹605形式的阻尼器插件的轴向保持止动件。
这样，所述钩部分73的端部既沿径向撑靠在所述径向-外舌38上，又经其下游端面84而轴向撑靠所述保持止动件86。
该夹605因而轴向固定在外罩24的腔42的内侧，并无法从其中脱离，特别是在安装过程中或在该定子区部18安装在所述引擎的壳体20中之前。这些结构还使得可避免夹605与壳体20之间的直接接触，从而保护该壳体不会由于摩擦而磨损。
在此实施例中，夹605通常通过切向滑动而安装。
图5显示本发明的第五实施例。
在此实施例中，径向-外舌38在其径向-内面上承载一由第一段88和其内直径小于所述第一段88的内直径的第二段90构成的轴向保持止动件86’，使得在第一段88与第二段90之间形成一肩部92。
如同上述第三和第四实施例中那样，阻尼器插件为夹606，其在一轴向平面中具有一截面，该截面为小写字母h的形状，其垂直部分撑靠在外罩24的径向-内舌36上。
夹606具有套部分71，该套部分与夹604与605的套部分大致相同，并通过一具有沿径向向外延伸的中间部分74和在此例中为从该中间部分74的径向-外端向外展开的截头圆锥形的柔性端部分94的钩部分73而延伸。
由于该端部分94的形状和其较小厚度，端部分94具有弹性性能，使得其在夹606沿轴向滑动到腔42中时适于与所述轴向保持止动件86’的第二段90柔性配合，并在一旦其经过它时适于向外重新部署。
一旦夹606安装在腔42中，则套部分71的上游端面70就撑靠外罩24的中间部分40，该截头圆锥形部分94的下游端抵靠所述肩部92，其中夹606固定于腔42内。
在此实施例中，当夹606为环形时，有必要提供一用于使分解成为可能的装置。
在例中，如果钩部分73被切割，并具有花彩或锯齿，使其被弯曲以在所述轴向保持止动件86的第二段90下被穿过，则有利于分解。
在其中定子由多个端对端设置的角区部构成的特定结构中，在例如具有内镜孔的区部的至少一个角区部上必须设有一可拆卸装置。在这种情况下，一旦此区部被移动，则其他区部可根据刺刀紧固件的原理通过沿切向滑入构造为使它们能够被取走的区域中而更容易地移动。
在上述和所显示的所有实施例中，后边缘30连接到远离刚性更大的中间部分的轴向端部分36的端部(在这些例中为其下游端)。所述叶片26的后边缘30因而连接到外罩24的刚性不很大，无论如何刚性小于叶片的前边缘28连接于其上的部分的部分上。在所述叶片26的后边缘30在运转中受到大于所述前边缘28所经受的运动的径向运动时，此结构尤其适合。
与此相反，可以设想在其下游端具有中间部分41的外罩24。在这种情况下，所述叶片26的前边缘28将与所述外罩24的刚性不如叶片26的后边缘30连接于其上的部分的部分(即轴向端部分36的末端)相连。此结构在叶片26的前边缘28在运转中受到大于所述后边缘30所经受的运动的径向运动时尤其适合。
还可设想中间部分41位于与外罩24的轴线端部隔开一定距离之处，沿外罩24的轴向优选位于大致外罩24的中心。
在此情况下，外罩24可例如具有两个腔，朝外罩的上游端部敞开的上游腔和朝其下游端部敞开的下游腔。外罩的各径向舌因而由两对舌构成，上游对和下游对，所述对经所述中间部分连接在一起。所述上游腔由上游径向-内舌的一个部分、上游径向-外舌的一个部分和所述中间部分所限定。以相同方式，所述下游腔由下游径向-内舌的一个部分、下游径向-外舌的一个部分和所述中间部分所限定。
可以设想一个或多个阻尼器-形成插件设置在仅一个或两个腔中。还可设想具有至少一个安装在外罩的各腔中的阻尼器插件。
此结构在叶片26的前边缘28和后边缘30均受到高等级的振动行为，使得完全减弱振动模式可分别在前边缘28和后边缘30上进入共振时尤其适合。
应观察到，在外罩的一个腔中插入一止动-形成元件在腔的高度和深度较大时是容易的。
在图1A和2A-5中所示的实施例中，用于将定子区部18安装在引擎的壳体20上的上游和下游安装工具44，46和46’因而沿径向相互偏移。例如，在图1A中，尤其可以看到，下游安装片46(即由径向-外舌38所承载并位于腔42旁的安装片)与壳体中的对应槽54之间的接合点增大。
此结构使得可增加外罩的高度(沿径向)，从而增加腔42的高度。
当所述腔通过机加工制成时，此结构还使得可增加腔42的深度。由于与机加工相联系的限制(特别是与所使用的具体刀具相联系的限制)，腔42的高度决定其深度。腔42的高度越高，其可制成的深度越深，由阻尼器可作用到的径向移动越大。
应观察到，参照图2A-5所描述的所有阻尼器插件可以相同方式与图1B中所示的外罩相配合。在此情况下，夹604、605和606撑靠端部分36，还撑靠引擎的壳体20的面对的面。
图6A显示本发明的第六个实施例，其中外罩24的端部分36具有至少一个隆起49(显示于图6B中，在下文中将更详细地描述)，其中室45加工为适于通过被焊接的密封件或帽47而被封闭。
室45由径向-内面45a、径向-外面45b和横向侧45c所限定。
其很大程度由液体、金属粉末或特殊形状的固体元件形式的阻尼器插件607所填充。如图6A中的详细示图所示，可观察到间隙e静止于阻尼器插件607与室45的径向-内面45a和径向-外面45b中的一个(取决于定子区部的朝向)之间。
为了避免泄漏，由帽47所封闭的室45完全不漏。
对于阻尼器插件607，优选选择密度非常大的钢或镍类型的材料。
此实施例的操作原理与上述实施例类似。
在所述端部分静止或具有较小振动的情况下，阻尼器插件607与室45的径向-内面与径向-外面中的一个相接触。
当所述端部分达到一确定的振幅时，在惯性的作用下，阻尼器插件607移动，以占据其不再与室45的径向-内面45a或径向-外面45b相接触的一中间位置。
在那时，与端部分36移动的总质量改变。
此后，一旦总移动质量有更大的变化，则该阻尼器插件607撞击室45的径向-内面45a和径向-外面45b中的另一个。
通过改变此总质量，阻尼器插件607改变了共振频率，并因此可长期避免由于振动疲劳而导致的叶片断裂。
应观察到，尽管所述腔可如上所述在外罩的端部分36中直接被加工，也可通过将形成室45的横向侧45c和径向-外面45b的不同元件焊接到端部分36上而作为一插件形成它。在此情况下，仅室45的径向-内面45a由外罩24的端部分36构成。
图6B为本实施例中定子区部的透视图。在此实施例中，多个叶片在内罩22与外罩24之间径向延伸。为了保证轴向端部分36可弯曲，该轴向端部分36优选被区段化，以使其每个区段承载一个叶片26。
在所示的示例中，包含阻尼器插件607的室45延伸超过端部分36的一受限的小部分。以此方式制成的阻尼器从而执行局部阻尼。
然而，应观察到，室45的形状或方位并不限制于所示的实施例，基本点在于该室保持位于端部分36的最大局部移动点或接近该点。
图6C为显示阻尼器插件607(因此在此实施例中为室45)优选设置为离叶片26的端部尽可能远的示意性示图。

Claims (17)

1.一种用于涡轮引擎压缩机的定子角区部(18)，所述区部围绕一径向对称的轴(A)延伸，并包括：
·同轴套设的外罩(24)和内罩(22)；和
·在所述罩(22，24)之间径向延伸并在其径向端部连接到所述罩上的至少一个叶片(26)；
其中所述外罩(24)具有用于将所述定子角区部(18)安装到引擎的壳体(20)上的第一和第二安装工具(44，46)，所述第一和第二安装工具沿着相对的方向平行于所述轴，并通过一中间部分(41)连接到一起；
其中所述外罩(24)具有从所述中间部分(41)延伸的至少一个轴向端部分(36)，所述轴向端部分具有一自由端(43)，并连接到所述叶片(26)的径向-外端部；
其中至少一个阻尼器-形成插件(601，602，603，604，605，606，607)适于与所述端部分(36)相接触；以及
其中在超过用于所述端部分(36)的振幅的一给定值的情况下，所述阻尼器-形成插件(601，602，603，604，605，606，607)和所述端部分(36)适于相对于彼此移动，以改变与所述端部分(36)一起移动的总移动质量，从而改变所述端部分(36)的振动行为，
其中所述端部分(36)的刚性小于所述中间部分(41)的刚性。
2.根据权利要求1所述的定子角区部，其中所述端部分(36)沿轴向相对于所述中间部分(41)的突出部分比所述第一和第二安装工具(44，46)的突出部分长。
3.根据权利要求1所述的定子角区部，其中所述外罩(24)不具有腔。
4.根据权利要求1所述的定子角区部，其中所述外罩(24)制成为一单一件。
5.根据权利要求1所述的定子角区部，其中阻尼器-形成插件为一环部分(601，602)，该环部分适于无间隙地安装在所述外罩的端部分(36)上。
6.根据权利要求5所述的定子角区部，其中所述环部分(601)是一环形环的一部分。
7.根据权利要求5所述的定子角区部，其中所述环部分(602)为一大致圆柱形的环部分。
8.根据权利要求1所述的定子角区部，其中至少一个与所述阻尼器-形成插件形状互补的凹部形成于所述端部分(36)上，形成用于该阻尼器-形成插件的轴向保持工具。
9.根据权利要求1所述的定子角区部，其中所述端部分(36)限定一无漏损腔(45)的至少一部分，该无漏损腔(45)具有设置于其中的阻尼器-形成插件(607)。
10.根据权利要求9所述的定子角区部，其中所述阻尼器-形成插件(607)为粉末。
11.根据权利要求9所述的定子角区部，其中所述阻尼器-形成插件(607)为液体。
12.根据权利要求1所述的定子角区部，其中所述阻尼器-形成插件包括一弹簧-形成夹(604，605，606)，该夹具有套部分(71)和从所述套部分(71)径向向外朝向所述外罩的敞开轴向端部延伸的钩部分(73)，所述套部分(71)适于径向撑靠所述外罩(24)的端部分(36)，所述钩部分(73)适于径向撑靠一与所述端部分(36)相对的表面。
13.根据权利要求12所述的定子角区部，其中所述套部分(71)适于撑靠所述壳体(20)。
14.根据权利要求12所述的定子角区部，其中所述套部分(71)在其径向-内表面包括至少一个凹口(82)。
15.根据权利要求12所述的定子角区部，其中所述外罩(24)的径向-外舌(38)具有一凸起(86)，该凸起(86)沿径向朝向与所述端部分(36)相对的表面，并形成用于所述夹(605，606)的轴向保持止动件。
16.一种涡轮引擎定子，该涡轮引擎定子由一个或多个根据权利要求1-15中任何一项所述的定子角区部构成。
17.一种涡轮引擎，该涡轮引擎包括至少一个根据权利要求16所述的涡轮引擎定子。
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