CN115405568A - 分离式定子叶片组件 - Google Patents

Abstract

本发明题为“分离式定子叶片组件”。本发明公开了一种包括压缩机壳体(48)的压缩机区段(14)，该压缩机壳体具有限定在上部壳体部分(60)与下部壳体部分(62)之间的分离线(64)。分离式定子叶片组件(70)包括第一分离式定子叶片(76)和第二分离式定子叶片(78)。第一分离式定子叶片(76)包括具有突出部(80)的第一柄杆(75)，该突出部周向地延伸越过分离线(64)。第二分离式定子叶片(78)包括具有凹陷部(82)的第二柄杆(79)，该凹陷部远离分离线(64)周向地延伸并与突出部(80)互补。

Description

分离式定子叶片组件

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年5月26日提交的印度专利申请号202111023487和2021年7月30日提交的美国专利申请号17/389,562的优先权的权益，所述专利申请的公开内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

本公开大体上涉及一种改进的分离式定子叶片组件。具体地，本公开涉及具有改进的分离式定子叶片组件的涡轮机的压缩机区段。

背景技术

涡轮机(诸如基于陆地的发电气体涡轮)被用于各种行业和应用中，以用于能量传递。例如，气体涡轮引擎通常包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入气体涡轮引擎的工作流体的压力，并且将该压缩的工作流体供应到燃烧区段。经压缩的工作流体和燃料(例如，天然气)在燃烧区段内混合并在燃烧室中燃烧以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段，在该涡轮区段中燃烧气体膨胀以做功。例如，涡轮区段中燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转以产生电力。然后燃烧气体经由排气区段离开气体涡轮。

一般来讲，压缩机区段包括压缩机壳体、安装到压缩机壳体的多个定子叶片和安装到涡轮机的转子的多个转子刀片。压缩机壳体是固定部件，其包括上部部分和下部部分，该上部部分和下部部分彼此连接以围绕多个转子刀片。压缩机壳体的上部部分和下部部分相遇并接合的地方通常称为压缩机区段的分离线。传统上，在分离线附近安装到压缩机壳体的定子叶片经历更高的应力并且更加难以组装和拆卸。

因此，在本领域中期望具有分离式定子叶片组件的改进的压缩机区段。具体地，期望减少操作应力、增加硬件寿命并简化安装的改进的分离式定子叶片组件。

发明内容

根据本公开的压缩机区段和涡轮机的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过该技术的实践来学习。

根据一个实施方案，提供了一种压缩机区段。压缩机区段包括压缩机壳体，该压缩机壳体具有联接到下部壳体部分的上部壳体部分，使得分离线限定在上部壳体部分与下部壳体部分之间。多个定子叶片周向地布置在压缩机壳体的一级中。多个定子叶片包括在分离线处安装在压缩机壳体中的分离式定子叶片组件。分离式定子叶片组件包括第一分离式定子叶片，该第一分离式定子叶片具有第一柄杆，该第一柄杆具有第一平台部分和第一安装部分，该第一安装部分沿着第一平台部分径向向外延伸并且安装到压缩机壳体的上部壳体部分或下部壳体部分中的一者。第一翼型件沿着平台部分径向向内延伸。第一柄杆包括突起部，该突起部周向地延伸越过分离线。第二分离式定子叶片包括具有第二平台部分和第二安装部分的第二柄杆，该第二安装部分沿着第二平台部分径向向外延伸并且安装到压缩机壳体的上部壳体部分或下部壳体部分中的另一者。第二翼型件沿着第二平台部分径向向内延伸。第二柄杆包括周向地延伸远离分离线的凹陷部。

根据另一个实施方案，提供了一种涡轮机。涡轮机包括燃烧器区段、涡轮区段和压缩机区段。压缩机区段包括压缩机壳体，该压缩机壳体具有联接到下部壳体部分的上部壳体部分，使得分离线限定在上部壳体部分与下部壳体部分之间。多个定子叶片周向地布置在压缩机壳体的一级中。多个定子叶片包括在分离线处安装在压缩机壳体中的分离式定子叶片组件。分离式定子叶片组件包括第一分离式定子叶片，该第一分离式定子叶片具有第一柄杆，该第一柄杆具有第一平台部分和第一安装部分，该第一安装部分沿着第一平台部分径向向外延伸并且安装到压缩机壳体的上部壳体部分或下部壳体部分中的一者。第一翼型件沿着平台部分径向向内延伸。第一柄杆包括突起部，该突起部周向地延伸越过分离线。第二分离式定子叶片包括具有第二平台部分和第二安装部分的第二柄杆，该第二安装部分沿着第二平台部分径向向外延伸并且安装到压缩机壳体的上部壳体部分或下部壳体部分中的另一者。第二翼型件沿着第二平台部分径向向内延伸。第二柄杆包括周向地延伸远离分离线的凹陷部。

参照以下描述和所附权利要求书，本发明的压缩机区段和涡轮机的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的原理。

附图说明

本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本发明的压缩机区段和涡轮机的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本发明的系统和方法的最佳模式，在附图中：

图1是根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图；

图2示出了根据本公开的实施方案的压缩机区段的横截面侧视图；

图3示出了根据本公开的实施方案的沿着压缩机区段的轴向中心线的压缩机区段的横截面视图；

图4示出了根据本公开的实施方案的沿着压缩机区段的轴向中心线的压缩机区段的分解横截面视图；

图5示出了根据本公开的实施方案的单级定子叶片的透视图；

图6示出了根据本公开的实施方案的第一分离式组件的放大平面图；

图7示出了根据本公开的实施方案的第二分离式组件的放大平面图；

图8示出了根据本公开的实施方案的分离式定子叶片的透视图；

图9示出了根据本公开的实施方案的图8所示的分离式定子叶片组件的第一分离式定子叶片的透视图；

图10示出了根据本公开的实施方案的图8所示的分离式定子叶片组件的第一分离式定子叶片的透视图；并且

图11示出了根据本公开的实施方案的分离式组件的放大平面图。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的压缩机区段和涡轮机的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的，而不是对本技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下，可以在本发明技术中进行修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。

词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。另外，除非另外特别说明，否则本文描述的所有实施方案应被认为是示例性的。

具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。

术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”意味着流体能够在指定区域之间进行连接。

除非上下文另外明确规定，否则单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数引用。

如本文所用，术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，并且“下游”是指流体向其流动的方向。然而，如本文所用的术语“上游”和“下游”也可以指电流。术语“径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向，并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。

具有近似含义的术语(诸如“约”、“大约”、“大体上”和“基本上”)不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在个别值、值的范围和/或限定值的范围的端值中的1％、2％、4％、5％、10％、15％或20％的容限内。当在角度或方向的上下文中使用时，此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的十度内。例如，“大体竖直”包括沿任何方向(例如，顺时针或逆时针)在竖直的十度内的方向。

术语“耦接”、“固定”、“附接到”等是指直接耦接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征的间接耦接、固定或附接，除非本文另有说明。如本文所用，术语“包括”、“包含”、“具有”或它们的任何其它变型旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括特征列表的过程、方法、制品或设备不一定仅限于那些特征，而是可以包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或设备固有的其它特征。此外，除非明确相反地陈述，否则“或”是指包括端值在内的或不是排他性的。例如，条件A或B由以下中的任何一者满足：A是真(或存在)并且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)并且B为真(或存在)；并且A和B两者均为真(或存在)。

在此和整个说明书和权利要求书中，范围限制经组合和互换，此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。例如，本文公开的所有范围包括端值，并且端值可彼此独立地组合。

现在参考附图，图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图，该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮，但除非在权利要求中另外指明，否则本公开不限于陆基和/或工业气体涡轮。例如，如本文所述的本发明可用于任何类型的涡轮机，包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器气体涡轮或船用气体涡轮。

如图所示，气体涡轮10通常包括入口区段12、设置在入口区段12下游的压缩机区段14、设置在压缩机区段14下游的燃烧器区段16内的多个燃烧器(未示出)、设置在燃烧器区段16下游的涡轮区段18以及设置在涡轮区段18下游的排气区段20。另外，气体涡轮10可包括联接在压缩机区段14和涡轮区段18之间的一个或多个轴22。

压缩机区段14一般可包括多个转子盘24(示出了其中一个)以及从每个转子盘24径向向外延伸并且连接到每个转子盘的多个转子刀片26。每个转子盘24继而可联接到或者形成延伸穿过压缩机区段14的轴22的一部分。

涡轮区段18一般可包括多个转子盘28(示出了其中一个)以及从每个转子盘28径向向外延伸并且互连到每个转子盘的多个转子刀片30。每个转子盘28继而可联接到或形成延伸穿过涡轮区段18的轴22的一部分。涡轮区段18还包括外部壳体31，该外部壳体周向围绕轴22的部分和转子刀片30，从而至少部分地限定穿过涡轮区段18的热气体路径32。

在操作期间，工作流体诸如空气流过入口区段12并进入压缩机区段14，在该处空气逐渐被压缩，从而将加压空气提供给压缩机区段16的燃烧器。加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体34。燃烧气体34从燃烧器区段16流过热气体路径32，流入涡轮区段18，在该涡轮区段中能量(动能和/或热能)从燃烧气体34传递到转子刀片30，从而导致轴22旋转。然后，机械旋转能可以用于为压缩机区段14供电和/或发电。然后，离开涡轮区段18的燃烧气体34可经由排气区段20从气体涡轮10排出。

图2示出了根据本公开的实施方案的图1的气体轮10的压缩机区段14的实施方案的剖面侧视图，该压缩机区段被示出为多级轴流式压缩机区段14。如图1和图2所示，气体涡轮10可限定圆柱坐标系。圆柱坐标系可限定基本平行于和/或沿着气体涡轮10的轴向中心线23的轴向方向A(例如，下游方向)、垂直于轴向中心线或旋转线23的径向方向R以及围绕轴向中心线23延伸的周向方向C。

在操作中，空气15可沿着轴向方向A通过入口区段12进入压缩机区段14，并且可在多级轴流式压缩机区段14中被加压。压缩空气然后可与燃料混合以在燃烧器区段16内燃烧，以驱动涡轮区段18，其使轴22沿周向方向C旋转，并且因此使多级轴流式压缩机区段14旋转。轴22的旋转还使得多级轴流式压缩机区段14内的一个或多个转子刀片44(例如，压缩机转子刀片)吸入并加压由入口区段12接收的空气。

多级轴流式压缩机区段14可包括具有多个转子盘24的转子组件46。转子刀片44可从转子盘24径向向外延伸。整个转子组件46(例如，转子盘24和转子刀片44)可在气体涡轮10的操作期间沿周向方向C旋转。转子组件46可被压缩机壳体48包围。压缩机壳体可以是静态的或静止的，使得转子组件46相对于压缩机壳体48旋转。定子叶片50(例如，可变定子叶片和/或固定定子叶片)可从压缩机壳体48径向向内延伸。如图2所示，定子叶片50的一个或多个级可以是可变定子叶片51，使得定子叶片50的角度可以被选择性地致动(例如，通过控制器200)。例如，在图2所示的实施方案中，压缩机区段14的前两级可包括可变定子叶片51。在许多实施方案中，如图所示，转子刀片44和定子叶片50可以交替方式布置，使得大部分转子刀片44在轴向方向A上设置在两个定子叶片50之间。

在一些实施方案中，压缩机区段14的压缩机壳体48或入口区段12可具有一组或多组入口导向导叶52(IGV)(例如，可变IGV定子叶片)。入口导向导叶52可安装到压缩机壳体48，在周向方向C上彼此间隔开，并且能够操作以控制进入压缩机区段14的空气15的量。另外，压缩机区段14的出口56可具有一组出口导向导叶58(OGV)。OGV 58可安装到压缩机壳体48，在周向方向C上彼此间隔开，并且能够操作以控制离开压缩机区段14的空气15的量。

在示例性实施方案中，如图2所示，可变定子叶片51、IGV 52和OGV可各自被配置为通过围绕旋转轴线(例如，径向定向的导叶轴)旋转导叶51、52、58来改变其相对于气流(例如，空气流)的导叶角度。然而，每个可变定子叶片51(包括IGV 52和OGV 58)可以相对于转子刀片44以其他方式静止。在某些实施方案中，可变定子叶片51、IGV 52和OGV 58可联接到致动器19(例如，电驱动、气动驱动或液压驱动)。致动器19可以与控制器200可操作地通信(例如，电通信)。控制器可操作以选择性地改变导叶角度。在其他实施方案中，所有的定子叶片50可以是固定的，使得定子叶片50被配置为保持在固定的角度位置(例如，导叶角度不变)。

压缩机区段14可包括以串行流动顺序布置的多个排或级，诸如2至30、2至25、2至20、2至14或2至10个排或级，或其间的任何特定数量或范围。每个级可包括围绕轴向中心线23周向间隔开的多个转子刀片44和围绕轴向中心线23周向间隔开的多个定子叶片50。在每个级中，多级轴流式压缩机区段14可包括2至1000、5至500或10至100个周向布置的转子刀片44，以及2至1000、5至500或10至100个周向布置的定子叶片50。具体地，多级轴流式压缩机区段14的例示实施方案包括22级(例如，S1-S22)。

应当理解，每个级具有设置在第一轴向位置处的一组转子刀片44和沿着压缩机区段14的长度设置在第二轴向位置处的一组定子叶片50。换句话讲，每个级具有彼此轴向偏移的转子刀片44和定子叶片50，使得压缩机区段14具有沿着压缩机区段14的长度逐个设置的转子刀片44和定子叶片50的交替布置。每组转子刀片44围绕轴22沿周向方向C延伸(例如，以间隔布置方式)，并且每组定子叶片50在压缩机壳体48内沿周向方向C延伸(例如，以间隔布置方式)。

虽然压缩机区段14可包括比所示更多或更少的级，但图2示出了压缩机区段14的实施方案具有以串行流动顺序布置并且标识如下的二十二个级：第一级S1、第二级S2、第三级S3、第四级S4、第五级S5、第六级S6、第七级S7、第八级S8、第九级S9、第十级S10、第十一级S11、第十二级S12、第十三级S13、第十四级S14、第十五级S15、第十六级S16、第十七级S17、第十八级S18、第十九级S19、第二十级S20、第二十一级S21和第二十二级S22。在某些实施方案中，每个级可包括转子刀片44和定子叶片50(例如，固定定子叶片50和/或可变定子叶片51)。如本文所用，设置在压缩机区段14的区段S1至S22中的一者内的转子刀片44可由其设置在该区段内的任一级指代，例如，“第一级压缩机转子刀片”、“第二级压缩机转子刀片”、“第三级压缩机转子刀片”等。

在使用中，转子刀片44可围绕压缩机壳体48和定子叶片50周向旋转。转子刀片44的旋转可导致空气进入入口区段12。然后在空气穿过压缩机区段14的各个级(例如，第一级S1至第二十二级S22)并在多级轴流式压缩机区段14下游沿轴向方向38移动时，空气被压缩。压缩空气然后可通过多级轴流式压缩机区段14的出口56离开。如上所述，出口56可具有一组出口导向导叶58(OGV)。离开压缩机区段14的压缩空气可与燃料混合，被引导至燃烧器区段16，被引导至涡轮区段18，或气体涡轮10中的其他地方。

图3和图4各自示出了根据本公开的实施方案的压缩机区段14的示意性横截面视图。具体地讲，图3和图4各自示出了周向布置且安装在压缩机区段14的压缩机壳体48中的单级定子叶片50(诸如压缩机区段14的S1-S22中的任一者)。如图所示，在示例性实施方案中，压缩机壳体48可以包括上部壳体部分60和下部壳体部分62，使得定子叶片50的第一半部(例如，约50％)安装在上部壳体部分60中，并且定子叶片50的第二半部(例如，约50％)安装在下部壳体部分62中。在压缩机区段14的组装期间，定子叶片50的第一半部可以安装在上部壳体部分60中，并且定子叶片50的第二半部可以安装在下部壳体部分62中。随后，上部壳体部分60可以联接到下部壳体部分62。

例如，上部壳体部分60和下部壳体部分62可以彼此联接，使得分离线64限定在上部壳体部分60与下部壳体部分62之间。分离线64可以是限定在上部壳体部分60和下部壳体部分62的结合部(例如，接触点或平面)处的水平线。在许多实施方案中，分离线64可以沿着径向方向R延伸穿过压缩机区段14的中心点。

在示例性实施方案中，多个定子叶片50可以包括在分离线64处安装在压缩机壳体48中的分离式定子叶片组件70。具体地讲，由于上部壳体部分60和下部壳体部分62可以在两端彼此连接，因此多个定子叶片50可以包括两个分离式定子叶片组件70(例如，各自位于压缩机壳体48的任一侧上的分离线64处)。在各种实施方案中，分离式定子叶片组件70可以设置在压缩机区段14的任何级(例如，S1-S22)中。在一些实施方案中，分离式定子叶片组件70可以设置在第三级(S3)到第十六级(S16)中的一者或多者中。然而，在示例性实施方案中，分离式定子叶片组件70可以设置在第十一级(S11)到第十六级(S16)中的一者或多者中。

如图3和图4中示意性地示出的，定子叶片组件70可以包括安装在上部壳体部分60或下部壳体部分62中的一者中的第一分离式定子叶片76。此外，定子叶片组件70还可包括安装在上部壳体部分60或下部壳体部分62中的另一者中的第二分离式定子叶片78，使得第一分离式定子叶片76和第二分离式定子叶片78彼此相邻设置并且至少部分地接触压缩机区段14的分离线64。具体地讲，第一分离式定子叶片76可以包括突起部80，该突起部与压缩机区段14的分离线64相交(并且延伸跨过该分离线)，并且第二分离式定子叶片78可以限定与突起部互补的凹陷部82(使得凹陷部82接收突起部80)。例如，凹陷部82可以在形状和大小上对应于突起部80，使得它们在组装时可以齐平地相互接触(图4)。以此方式，第一分离式定子叶片76可以安装在上部壳体部分60或下部壳体部分62中的一者中，并且突起部80可以跨过分离线64延伸到设置在安装在上部壳体部分60或下部壳体部分62中的另一者中的第二分离式定子叶片78中的凹陷部82中。

另外，多个定子叶片50可以进一步包括安装在压缩机壳体48中的多个主体定子叶片72和多个间隔件74。例如，主体定子叶片72和间隔件74可以在分离式定子叶片组件70之间以交替布置安装在上部壳体部分60和下部壳体部分62两者中。以此方式，上部壳体部分60中的所有主体定子叶片72和间隔件74可以在第一分离式定子叶片组件70与第二分离式定子叶片组件70之间周向地设置，使得上部壳体部分60中的主体定子叶片72或间隔件74中无一者与压缩机区段14的分离线64接触或相交。类似地，下部壳体部分62中的所有主体定子叶片72和间隔件74可以在第一分离式定子叶片组件70与第二分离式定子叶片组件70之间周向地设置，使得下部壳体部分62中的主体定子叶片72或间隔件74中无一者与压缩机区段14的分离线64接触或相交。

在许多实施方案中，主体定子叶片72可以包括平台部分和安装主体。主体定子叶片72的平台部分可以限定主周向宽度(例如，在压力侧斜面与吸入侧斜面之间测量的)。类似地，第一分离式定子叶片76的第一平台部分84可以限定第一周向宽度，并且第二分离式定子叶片78的第二平台部分94可以限定第二周向宽度。主体定子叶片72的主周向宽度可以小于第一分离式定子叶片76的第一周向宽度和第二分离式定子叶片78的第二周向宽度两者。

图5示出了与压缩机壳体48隔离的单级定子叶片50的透视图。如图所示，分离式定子叶片组件70用虚线圈出。例如，分离式定子叶片组件70可以在第一端(例如，在分离线64处的压缩机壳体48的第一端)处包括第一分离式定子叶片组件103，且在第二端(例如，在分离线64处的压缩机壳体48的第二端)处包括第二分离式定子叶片组件105。以此方式，如图所示，第一分离式定子叶片组件103可以与第二分离式定子叶片组件105在直径上相对。另外，如图4和图5所示，主体定子叶片72中的每个主体定子叶片可以周向地邻近多个间隔件74中的两个间隔件74或多个间隔件74的一个间隔件74以及分离式定子叶片组件70中的一者。例如，每个主体定子叶片72可以定位在两个间隔件74之间。另外或可替代地，在分离线64附近，一个或多个主体定子叶片72可以设置在一个间隔件74与分离式定子叶片(诸如第一分离式定子叶片76或第二分离式定子叶片78)之间。

图6示出了根据本公开的实施方案的第一分离式组件103的放大平面图，并且图7示出了根据本公开的实施方案的第二分离式组件105的放大平面图。如图所示，当布置在压缩机壳体48中时，第一分离式定子叶片76和第二分离式定子叶片78可以彼此直接相邻，使得第一分离式定子叶片76和第二分离式定子叶片78彼此直接接触(例如，分离式定子叶片76和78之间未定位任何间隔件或中间部件)。另外，第一分离式定子叶片76和第二分离式定子叶片78可以各自至少部分地接触(和/或延伸跨过)分离线64。在示例性实施方案中，如图6和图7所示，突起部80可以周向地延伸越过分离线64(例如，越过分离线64并进入相应成形的凹陷部82)。同样，如图所示，凹陷部82可以远离分离线64周向地延伸，以便限定突起部80延伸的空间。

图8示出了根据本公开的实施方案的分离式定子叶片组件70的透视图，并且图9和图10各自示出了根据本公开的实施方案的分离式定子叶片组件70的第一分离式定子叶片76的不同透视图。如图所示，第一分离式定子叶片76可包括具有第一平台部分84和第一安装部分86的第一柄杆75。在示例性实施方案中，突起部80可由柄杆75限定(即，由第一平台部分84和第一安装部分86共同限定)。另外，第一安装部分86可以沿着第一平台部分84径向向外延伸。第一安装部分86可以安装到压缩机壳体48的上部壳体部分60或下部壳体部分62中的一者。在许多实施方案中，第一安装部分86可以包括突起部87a，该突起部由限定在压缩机壳体48中的对应凹陷部可滑动地接收。例如，第一安装部分86可以是燕尾榫或其它合适的安装构造，该燕尾榫或其它合适的安装构造由在压缩机壳体48中限定的对应成形的狭槽可滑动地接收。

同样，如图所示，第二分离式定子叶片78可以包括具有第二平台部分94和第二安装部分96的第二柄杆79。在示例性实施方案中，凹陷部82可由第二柄杆79限定(即，由第二平台部分94和第二安装部分96共同限定)。另外，第二安装部分96可以沿着第二平台部分94径向向外延伸。第二安装部分96可以安装到压缩机壳体48的上部壳体部分60或下部壳体部分62中的一者。具体地讲，第二安装部分96安装到第一安装部分86安装到其上的上部壳体部分60或下部壳体部分62中的另一者。例如，如果第一分离式定子叶片76附接到上部壳体部分60，则第二分离式定子叶片78将安装到下部壳体部分62(反之亦然)。在许多实施方案中，第二安装部分96可以包括突起部97，该突起部可以由限定在压缩机壳体48中的对应凹陷部可滑动地接收。例如，第二安装部分96可以是燕尾榫或其它合适的安装构造，该燕尾榫或其它合适的安装构造由限定在压缩机壳体48中的对应成形的狭槽可滑动地接收。

在许多实施方案中，本文描述的定子叶片50中的每个定子叶片(包括第一分离式定子叶片76、第二分离式定子叶片78和主体定子叶片72)可以包括当定子叶片安装在壳体48中时从相应定子叶片的相应平台部分径向向内延伸的翼型件88。每个翼型件88可包括压力侧表面90和相对的吸入侧表面92。压力侧表面90和吸入侧表面92在翼型件88的前缘91和后缘93处相遇或相交。前缘91和后缘93可彼此间隔开并且限定翼型件88的终端。

压力侧表面90通常限定翼型件88的空气动力学的凹形的外表面。类似地，吸入侧表面92可通常限定翼型件88的空气动力学的凸形的外表面。翼型件88的前缘91可为翼型件88的第一部分，以接合(即，暴露于)压缩机区段14内的压缩空气。压缩空气可以沿着翼型件88的空气动力学轮廓从前缘91引导到后缘93。

在许多实施方案中，每个翼型件88可包括与定子叶片的相应平台部分相交并从该相应平台部分径向向外延伸的根部或第一端98。每个翼型件88径向终止于翼型件88的第二端或尖端99处。翼型件88的根部98可在翼型件88与定子叶片的平台表面之间的交汇处限定。

在示例性实施方案中，如图8到图10中最佳所示，第一柄杆75可以限定第一压力侧斜面100和第一吸入侧斜面102。第一压力侧斜面100和第一吸入侧斜面102可以彼此周向间隔开并且设置在翼型件88的相对侧上。类似地，第二柄杆79可限定第二压力侧斜面104和第二吸入侧斜面106。第二压力侧斜面104和第二吸入侧斜面106可以彼此周向间隔开并且设置在翼型件88的相对侧上。

在许多实施方案中，如图所示，第一压力侧斜面100接触第二吸入侧斜面106。例如，第一分离式定子叶片76的第一压力侧斜面100和第二分离式定子叶片78的第二吸入侧斜面106可以彼此完全接触(例如，面100和106两者的轮廓可以彼此对应，使得它们齐平接触)。具体地讲，在示例性实施方案中，突起部80可以在第一压力侧斜面100上限定，并且凹陷部82可以在第二吸入侧斜面106上限定。以此方式，第一分离式定子叶片76的突起部80可以完全与第二分离式定子叶片78的凹陷部82接触。

在许多实施方案中，第一吸入侧斜面102和第二压力侧斜面104是平坦表面(例如，完全平坦表面)。例如，如图所示，第一吸入侧斜面102和第二压力侧斜面104可以是基本上平坦表面(例如，不包括任何曲率、突起部或凹陷部)。当安装在压缩机区段14的壳体48中时，这允许第一吸入侧斜面102和第二压力侧斜面104与间隔件74或主体定子叶片72中的一者齐平接触。

另外，在许多实施方案中，第一压力侧斜面100包括第一平坦部分101，并且第二吸入侧斜面106包括第二平坦部分107。第一平坦部分101和第二平坦部分107可以大体上彼此平行并且大体上平行于第一吸入侧斜面102和第二压力侧斜面104。例如，第一平坦部分101和第二平坦部分107可以与分离线64对准。在示例性实施方案中，如图8到图10中最佳所示，属于第一分离式定子叶片76的翼型件88的一部分89联接到第一分离式定子叶片76的突起部80，使得第一翼型件的部分89周向地延伸越过分离线64。例如，部分89可以包括翼型件88的前缘91。

本书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。

本发明的其他方面由以下条款的主题提供：

一种涡轮机的压缩机区段，该涡轮机的压缩机区段包括：压缩机壳体，该压缩机壳体具有联接到下部壳体部分的上部壳体部分，使得分离线限定在该上部壳体部分与该下部壳体部分之间；和多个定子叶片，该多个定子叶片在该压缩机壳体的一级中周向地布置，该多个定子叶片包括在该分离线处安装在该压缩机壳体中的分离式定子叶片组件，该分离式定子叶片组件包括第一分离式定子叶片，该第一分离式定子叶片具有：第一柄杆，该第一柄杆具有第一平台部分和沿着该第一平台部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的该上部壳体部分或该下部壳体部分中的一者的第一安装部分；以及第一翼型件，该第一翼型件沿着该平台部分径向向内延伸，其中该第一柄杆包括周向地延伸越过该分离线的突起部；和第二分离式定子叶片，该第二分离式定子叶片具有：第二柄杆，该第二柄杆具有第二平台部分和沿着该第二安装部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的该上部壳体部分或该下部壳体部分中的另一者；以及第二翼型件，该第二翼型件沿着该第二平台部分径向向内延伸，其中该第二柄杆包括与该突起部互补的凹陷部，该凹陷部远离该分离线周向地延伸。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机区段，其中该第一柄杆限定第一压力侧斜面和第一吸入侧斜面，其中该第二柄杆限定第二压力侧斜面和第二吸入侧斜面，并且其中该第一柄杆的该第一压力侧斜面接触该第二柄杆的该第二吸入侧斜面。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机区段，其中该突起部限定在该第一压力侧斜面上，并且其中该凹陷部限定在该第二吸入侧斜面上。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机，其中该第一吸入侧斜面和该第二压力侧斜面是平坦表面。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机区段，其中该第一压力侧斜面包括第一平坦部分，并且其中该第二吸入侧斜面包括第二平坦部分。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机区段，其中该第一平坦部分和该第二平坦部分与该分离线对准。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机，其中该第一翼型件的一部分联接到该第一分离式定子叶片的该第一平台部分的该突起部，使得该第一翼型件的该部分周向地延伸越过该分离线。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机，其中该多个定子叶片包括安装在该压缩机壳体上的多个主体定子叶片和多个间隔件。

根据这些条款中的一项或多项所述的压缩机，其中该多个主体定子叶片中的每个主体定子叶片在该多个间隔件中的两个间隔件之间或在该多个间隔件的一个间隔件与该分离式定子叶片组件之间周向地设置。

一种分离式定子叶片组件，该分离式定子叶片组件被配置成在分离线处安装在压缩机壳体中，该分流式定子叶片组件包括第一分离式定子叶片，该第一分离式定子叶片具有：第一柄杆，该第一柄杆具有第一平台部分和沿着该第一平台部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的上部壳体部分或下部壳体部分中的一者的第一安装部分；以及第一翼型件，该第一翼型件沿着该平台部分径向向内延伸，其中该第一柄杆包括周向地延伸越过该分离线的突起部；和第二分离式定子叶片，该第二分离式定子叶片具有：第二柄杆，该第二柄杆具有第二平台部分和沿着该第二安装部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的该上部壳体部分或该下部壳体部分中的另一者；以及第二翼型件，该第二翼型件沿着该第二平台部分径向向内延伸，其中该第二柄杆包括与该突起部互补的凹陷部，该凹陷部远离该分离线周向地延伸。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该第一柄杆限定第一压力侧斜面和第一吸入侧斜面，其中该第二柄杆限定第二压力侧斜面和第二吸入侧斜面，并且其中该第一柄杆的该第一压力侧斜面接触该第二柄杆的该第二吸入侧斜面。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该突起部限定在该第一压力侧斜面上，并且其中该凹陷部限定在该第二吸入侧斜面上。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该第一吸入侧斜面和该第二压力侧斜面是平坦表面。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该第一压力侧斜面包括第一平坦部分，并且其中该第二吸入侧斜面包括第二平坦部分。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该第一平坦部分和该第二平坦部分与该分离线对准。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该第一翼型件的一部分联接到该第一分离式定子叶片的该第一平台部分的该突起部，使得该第一翼型件的该部分周向地延伸越过该分离线。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该分离式定子叶片组件是多个定子叶片的一部分，并且其中该多个定子叶片包括安装在该压缩机壳体上的多个主体定子叶片和多个间隔件。

根据这些条款中的一项或多项所述的分离式定子叶片组件，其中该多个主体定子叶片中的每个主体定子叶片在该多个间隔件中的两个间隔件或该多个间隔件中的一个间隔件中的一者与该分离式定子叶片组件之间周向地设置。

一种涡轮机，该涡轮机包括：燃烧器区段；涡轮区段；和压缩机区段，该压缩机区段包括：压缩机壳体，该压缩机壳体具有联接到下部壳体部分的上部壳体部分，使得在该上部壳体部分与该下部壳体部分之间限定分离线；和多个定子叶片，该多个定子叶片在该压缩机壳体的一级中周向地布置，该多个定子叶片包括在该分离线处安装在该压缩机壳体中的分离式定子叶片组件，该分离式定子叶片组件包括第一分离式定子叶片，该第一分离式定子叶片具有：第一柄杆，该第一柄杆具有第一平台部分和沿着该第一平台部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的该上部壳体部分或该下部壳体部分中的一者的第一安装部分；以及第一翼型件，该第一翼型件沿着该平台部分径向向内延伸，其中该第一柄杆包括周向地延伸越过该分离线的突起部；和第二分离式定子叶片，该第二分离式定子叶片具有：第二柄杆，该第二柄杆具有第二平台部分和沿着该第二安装部分径向向外延伸并安装到该压缩机壳体的该上部壳体部分或该下部壳体部分中的另一者；以及第二翼型件，该第二翼型件沿着该第二平台部分径向向内延伸，其中该第二柄杆包括与该突起部互补的凹陷部，该凹陷部远离该分离线周向地延伸。

Claims (10)

1.一种分离式定子叶片组件(70)，所述分离式定子叶片组件被配置成安装在分离线(64)处的压缩机壳体(48)中，所述分离式定子叶片组件(70)包括：

第一分离式定子叶片(76)，所述第一分离式定子叶片具有：第一柄杆(75)，所述第一柄杆具有第一平台部分(84)和第一安装部分(86)，所述第一安装部分沿着所述第一平台部分(84)径向向外延伸并安装到所述压缩机壳体(48)的上部壳体部分(60)或下部壳体部分(62)中的一者；以及第一翼型件(88)，所述第一翼型件沿着所述第一平台部分(84)径向向内延伸，其中所述第一柄杆(75)包括周向地延伸越过所述分离线(64)的突起部(80)；和

第二分离式定子叶片(78)，所述第二分离式定子叶片具有：第二柄杆(79)，所述第二柄杆具有第二平台部分(94)和第二安装部分(96)，所述第二安装部分沿着所述第二平台部分(94)径向向外延伸并安装到所述压缩机壳体(48)的所述上部壳体部分(60)或所述下部壳体部分(62)中的另一者；以及第二翼型件(88)，所述第二翼型件沿着所述第二平台部分(94)径向向内延伸，其中所述第二柄杆(79)包括与所述突起部(80)互补的凹陷部(82)，所述凹陷部远离所述分离线(64)周向地延伸。

2.根据权利要求1所述的分离式定子叶片组件(70)，其中所述第一柄杆(75)限定第一压力侧斜面(100)和第一吸入侧斜面(102)，其中所述第二柄杆(79)限定第二压力侧斜面(104)和第二吸入侧斜面(106)，并且其中所述第一柄杆(75)的所述第一压力侧斜面(100)接触所述第二柄杆(79)的所述第二吸入侧斜面(106)。

3.根据权利要求2所述的分离式定子叶片组件(70)，其中所述突起部(80)限定在所述第一压力侧斜面(100)上，并且其中所述凹陷部(82)限定在所述第二吸入侧斜面(106)上。

4.根据权利要求3所述的分离式定子叶片组件(70)，其中所述第一吸入侧斜面(102)和所述第二压力侧斜面(104)是平坦表面。

5.根据权利要求3所述的分离式定子叶片组件(70)，其中所述第一压力侧斜面(100)包括第一平坦部分(101)；其中所述第二吸入侧斜面(106)包括第二平坦部分(107)；并且其中所述第一平坦部分(101)和所述第二平坦部分(107)与所述分离线(64)对准。

6.根据权利要求1所述的分离式定子叶片组件(70)，其中所述第一翼型件(88)的一部分联接到所述第一分离式定子叶片(76)的所述第一平台部分(84)的所述突出部(80)，使得所述第一翼型件(88)的所述部分周向地延伸越过所述分离线(64)。

7.一种涡轮机(10)的压缩机区段(14)，所述涡轮机的压缩机区段包括：

压缩机壳体(48)，所述压缩机壳体具有联接到下部壳体部分(62)的上部壳体部分(60)，使得分离线(64)限定在所述上部壳体部分(60)与所述下部壳体部分(62)之间；和

多个定子叶片(50)，所述多个定子叶片在所述压缩机壳体(48)的一级中周向地布置，所述多个定子叶片(50)包括在所述分离线(64)处安装在所述压缩机壳体(48)中的分离式定子叶片组件(70)，所述分离式定子叶片组件(70)根据权利要求1至6中的任一项限定。

8.根据权利要求7所述的压缩机区段(14)，其中所述多个定子叶片包括安装在所述压缩机壳体中的多个主体定子叶片(72)和多个间隔件(74)。

9.根据权利要求8所述的压缩机区段(14)，其中所述多个主体定子叶片(72)中的每个主体定子叶片在所述多个间隔件(74)中的两个间隔件之间或在所述多个间隔件(74)中的一个间隔件与所述分离式定子叶片组件(70)之间周向地设置。

10.一种涡轮机(10)，所述涡轮机包括：

燃烧器区段(16)；

涡轮区段(18)，所述涡轮区段位于所述燃烧器区段(16)的下游；和

压缩机区段(14)，所述压缩机区段位于所述燃烧器区段(16)的上游，所述压缩机区段(14)包括：

压缩机壳体(48)，所述压缩机壳体具有联接到下部壳体部分(62)的上部壳体部分(60)，使得分离线(48)限定在所述上部壳体部分(60)与所述下部壳体部分(62)之间；和

多个定子叶片(50)，所述多个定子叶片在所述压缩机壳体(48)的一级中周向地布置，所述多个定子叶片(50)包括在所述分离线(64)处安装在所述压缩机壳体(48)中的分离式定子叶片组件(70)，所述分离式定子叶片组件(70)根据权利要求1至6中的任一项限定。

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