CN112065774B - 一种机匣结构及其转静子结构 - Google Patents

Abstract

本申请属于压气机转静子结构设计技术领域，具体涉及一种机匣结构，包括：外机匣；内机匣，在外机匣内侧设置，位于外机匣后段，与外机匣间具有环形气隙。此外，涉及一种包括上述机匣结构的转静子结构。

Description

一种机匣结构及其转静子结构

技术领域

本申请属于压气机转静子结构设计技术领域，具体涉及一种机匣结构及其转静子结构。

背景技术

压气机转静子结构多于高温、高压下工作，在该种工作条件下，其机匣易发生变形，与转子叶片间的间隙增大，增大气流在该处的泄露损失，影响压气机的性能，此外，由于压气机工作时，转静子结构中温度、压力梯度较大，其机匣后段承受较大的温度、负荷，发生形变尤其严重，对压气机性能具有更为突出的影响。

鉴于上述技术缺陷的存在提出本申请。

需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请的目的是提供一种机匣结构及其转静子结构，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。

本申请的技术方案是：

一方面提供一种机匣结构，包括：

外机匣；

内机匣，在外机匣内侧设置，位于外机匣后段，与外机匣间具有环形气隙。

根据本申请的至少一个实施例，上述的机匣结构中，内机匣前端与外机匣内壁通过止口径向定位。

根据本申请的至少一个实施例，上述的机匣结构中，内机匣外壁具有多个环形凸出。

根据本申请的至少一个实施例，上述的机匣结构中，外机匣上具有引气孔；引气孔与环形气隙连通；

机匣结构还包括：

连接环，在外机匣、内机匣之间设置，其外环面与外机匣连接，其内环面与内机匣连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的机匣结构中，连接环侧壁弯曲。

另一方面提供一种转静子结构，包括：

任一上述的机匣结构；

多个转子轮盘，部分在外机匣前段内排列设置，为前段转子轮盘，部分在内机匣内排列设置，为后段转子轮盘；

多级前段转子叶片，每级前段转子叶片的叶根对应与一个前段转子轮盘的外缘连接，叶尖与外机匣间隙配合；

多级后段转子叶片，每级后段转子叶片的叶根对应与一个后段转子轮盘的外缘连接，叶尖与内机匣间隙配合；

多个鼓筒，每个鼓筒对应在相邻两个转子轮盘间设置，两端分别与对应的相邻两个转子轮盘连接；

多个静子内环，每个静子内环对应套设在一个鼓筒上，与对应的鼓筒篦齿蜂窝配合连接，位于外机匣前端内的静子内环为前段静子内环，位于内机匣内的静子内环为后段静子内环；

多级前段静子叶片，每级前段静子叶片的叶根对应与一个前段静子内环的外缘连接，叶尖与外机匣连接；

多级后段静子叶片，每级后段静子叶片的叶根对应与一个后段静子内环的外缘连接，叶尖与内机匣连接。

根据本申请的至少一个实施例，上述的转静子结构中，每个环形凸出的位置与一级后段转子叶片的位置正对。

根据本申请的至少一个实施例，上述的转静子结构中，环形气隙的进口位于后段转子叶片、前段静子叶片之间。

根据本申请的至少一个实施例，上述的转静子结构中，外机匣由两个半环形外机匣对接而成。

根据本申请的至少一个实施例，上述的转静子结构中，内机匣由两个半环形内机匣对接而成。

附图说明

图1是本申请实施例提供的转静子结构的示意图；

图2是本申请实施例提供的转静子结构的部分结构示意图；

其中：

1-外机匣；2-内机匣；3-连接环；4-转子轮盘；5-前段转子叶片；6-后段转子叶片；7-鼓筒；8-静子内环；9-前段静子叶片；10-后段静子叶片；11-堵块。

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为使本申请的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本申请的部分实施例，其仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。

此外，除非另有定义，本申请描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本申请描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本申请的限制。本申请描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本申请描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本申请描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。

此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本申请的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本申请中的具体含义。

下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。

一方面提供一种机匣结构，包括：

外机匣1；

内机匣2，在外机匣1内侧设置，位于外机匣1后段，与外机匣1间具有环形气隙。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其可作为压气机转静子结构的机匣，在压气工作时，可将外机匣1前段内的低温、低压的气体，引入环形气隙，对位于外机匣1后段内的内机匣2进行冷却，以此控制内机匣2的温度，避免内机匣2发生严重形变，影响压气机性能。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员还可以理解的是，其为一种包含外机匣1、内机匣2的双层机匣结构，通过将外机匣1前段内的低温、低压的气体，引入环形气隙，对位于外机匣1后段内的内机匣2进行冷却，控制内机匣2的温度，避免内机匣2发生严重形变，结构简单，易于实施。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员还可以理解的是，选用低膨胀合金对内机匣2进行制造，在同等条件下可降低内机匣2的变形量，以此避免内机匣2发生严重形变，影响压气机性能。

在一些可选的实施例中，上述的机匣结构中，内机匣2前端与外机匣1内壁通过止口径向定位。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计内机匣2前端与外机匣1内壁通过止口径向定位，即限制内机匣2在外机匣1内的径向位移，限制其在径向上的位置，但不影响其在轴向上的自由度。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员还可以理解的是，其作为压气机转静子结构的机匣，可优化发动机转静子结构的轴向载荷传力路线，发动工作时轴向载荷的传力路线沿外机匣1，以此可保障内机匣2的使用载荷环境，保证压气的性能。

在一些可选的实施例中，上述的机匣结构中，内机匣2外壁具有多个环形凸出。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，在内机匣2外壁上设置环形凸出，一方面，可扰动进入环形气隙的气流，以更好的对内机匣2进行冷却，避免内机匣2发生严重形变，另一方面，可增强内机匣2的刚度，增强内机匣2抵抗形变的能力。

在一些可选的实施例中，上述的机匣结构中，外机匣1上具有引气孔；引气孔与环形气隙连通；

机匣结构还包括：

连接环3，在外机匣1、内机匣2之间设置，其外环面与外机匣1连接，其内环面与内机匣2连接。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员可以理解的是，其设计外机匣1、内机匣2间通过连接环3实现连接，连接环3具体可以与外机匣1后端、内机匣2后端连接。

对于上述实施例公开的机匣结构，领域内技术人员还可以理解的是，其在外机匣1上设置与环形气隙连通的引气孔，可将进入环形气隙内的气流引出，作为引出气源使用。

在一些可选的实施例中，上述的机匣结构中，连接环3侧壁弯曲，具体可以是背向环形气隙弯曲，以具有一定的形变能力，在实现连接外机匣1、内机匣2的同时，在外机匣1、内机匣2间提供一定的缓冲能力。

另一方面提供一种转静子结构，包括：

任一上述的机匣结构；

多个转子轮盘4，部分在外机匣1前段内排列设置，为前段转子轮盘，部分在内机匣2内排列设置，为后段转子轮盘；

多级前段转子叶片5，每级前段转子叶片5的叶根对应与一个前段转子轮盘的外缘连接，叶尖与外机匣1间隙配合；

多级后段转子叶片6，每级后段转子叶片6的叶根对应与一个后段转子轮盘的外缘连接，叶尖与内机匣2间隙配合；

多个鼓筒7，每个鼓筒7对应在相邻两个转子轮盘4间设置，两端分别与对应的相邻两个转子轮盘4连接；

多个静子内环8，每个静子内环8对应套设在一个鼓筒7上，与对应的鼓筒7篦齿蜂窝配合连接，位于外机匣1前端内的静子内环8为前段静子内环，位于内机匣2内的静子内环8为后段静子内环；

多级前段静子叶片9，每级前段静子叶片9的叶根对应与一个前段静子内环的外缘连接，叶尖与外机匣1连接；

多级后段静子叶片10，每级后段静子叶片10的叶根对应与一个后段静子内环的外缘连接，叶尖与内机匣2连接。

对于上述实施例公开的转静子结构，领域内技术人员可以理解的是，其可作为压气机的转子静子结构，压气工作时，进入外机匣1前段的气流，流经各级前段转子叶片5、前段静子叶片9后，部分可流入内机匣2，其后流经各级后段转子叶片6、后段静子叶片10继续进行增温增压，部分可流入环形气隙，对内机匣2进行冷却，避免内机匣2发生严重形变，与各级后段转子叶片5间的间隙增大，严重影响发动机的性能，此外，进入环形气隙内的气流，最终经引气孔引出，作为引出气源使用。

在一些可选的实施例中，上述的转静子结构中，每个环形凸出的位置与一级后段转子叶片6的位置正对。

在一些可选的实施例中，上述的转静子结构中，环形气隙的进口位于后段转子叶片6、前段静子叶片9之间，具体参见图1。

在一些可选的实施例中，上述的转静子结构中，外机匣1由两个半环形外机匣对接而成，构成整环结构，以便于进行装配，其具体实现形式可以是在两个半环形外机匣上设置安装边，安装边间通过螺栓连接。

在一些可选的实施例中，上述的转静子结构中，内机匣2由两个半环形内机匣对接而成，构成整环结构，以便于进行装配，其具体实现形式可以是在两个半环形内机匣上设置安装边，安装边间通过螺栓连接。

在一些可选的实施例中，上述的转静子结构中，外机匣1前段内壁具有多个前段环形卡槽；每级前段静子叶片9的叶尖对应卡入一个前段环形卡槽中；

内机匣2内壁具有多个后段环形卡槽；每级后段静子叶片10的叶尖对应卡入一个后段环形卡槽中；

转静子结构还包括：

多组堵块11，部分组堵块为前段堵块，部分组堵块为后段堵块；每组前段堵块对应在一个前段环形槽中，以限制对应级前段静子叶片9周向转动；每组后段堵块对应在一个后段环形槽中，以限制对应级后段静子叶片10周向转动。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种转静子结构，其特征在于，包括：

外机匣（1）；

内机匣（2），在所述外机匣（1）内侧设置，位于所述外机匣（1）后段，与所述外机匣（1）间具有环形气隙；

所述内机匣（2）前端与所述外机匣（1）内壁通过止口径向定位，限制所述内机匣（2）在外机匣（1）内的径向位移，但不影响所述内机匣（2）在所述外机匣（1）内轴向上的自由度；

所述内机匣（2）外壁具有多个环形凸出；

所述外机匣（1）上具有引气孔；所述引气孔与所述环形气隙连通；

所述转静子结构还包括：

连接环（3），在所述外机匣（1）、所述内机匣（2）之间设置，其外环面与所述外机匣（1）连接，其内环面与所述内机匣（2）连接；

所述连接环（3）侧壁弯曲；

多个转子轮盘（4），部分在外机匣（1）前段内排列设置，为前段转子轮盘，部分在内机匣（2）内排列设置，为后段转子轮盘；

多级前段转子叶片（5），每级所述前段转子叶片（5）的叶根对应与一个所述前段转子轮盘的外缘连接，叶尖与所述外机匣（1）间隙配合；

多级后段转子叶片（6），每级所述后段转子叶片（6）的叶根对应与一个所述后段转子轮盘的外缘连接，叶尖与所述内机匣（2）间隙配合；

多个鼓筒（7），每个所述鼓筒（7）对应在相邻两个转子轮盘（4）间设置，两端分别与对应的相邻两个转子轮盘（4）连接；

多个静子内环（8），每个所述静子内环（8）对应套设在一个所述鼓筒（7）上，与对应的鼓筒（7）篦齿蜂窝配合连接，位于所述外机匣（1）前端内的静子内环（8）为前段静子内环，位于所述内机匣（2）内的静子内环（8）为后段静子内环；

多级前段静子叶片（9），每级所述前段静子叶片（9）的叶根对应与一个所述前段静子内环的外缘连接，叶尖与所述外机匣（1）连接；

多级后段静子叶片（10），每级所述后段静子叶片（10）的叶根对应与一个所述后段静子内环的外缘连接，叶尖与所述内机匣（2）连接；

每个环形凸出的位置与一级后段转子叶片（6）的位置正对；

环形气隙的进口位于所述后段转子叶片（6）、所述前段静子叶片（9）之间；

所述外机匣（1）由两个半环形外机匣对接而成；

所述内机匣（2）由两个半环形内机匣对接而成；

所述外机匣（1）前段内壁具有多个前段环形卡槽；每级前段静子叶片（9）的叶尖对应卡入一个前段环形卡槽中；

内机匣（2）内壁具有多个后段环形卡槽；每级后段静子叶片（10）的叶尖对应卡入一个后段环形卡槽中；

所述转静子结构还包括：

多组堵块（11），部分组堵块为前段堵块，部分组堵块为后段堵块；每组前段堵块对应在一个前段环形槽中；每组后段堵块对应在一个后段环形槽中。

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