CN116857072A - 具有环阻尼件的燃气涡轮发动机 - Google Patents

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CN116857072A CN202310762821.8A CN202310762821A CN116857072A CN 116857072 A CN116857072 A CN 116857072A CN 202310762821 A CN202310762821 A CN 202310762821A CN 116857072 A CN116857072 A CN 116857072A
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ramp
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J.M.M.普雷斯科特
R.A.韦斯林
P.A.西米恩
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Abstract

一种用于环阻尼件(116)的阻尼件承座(118),其使轴向负载转向且配置在具有至少一个盘(104)的燃气涡轮发动机(10)内,该至少一个盘(104)围绕旋转轴线(12)是可旋转的且具有从旋转轴线(12)径向地延伸的盘中性轴线(106)。

Description

具有环阻尼件的燃气涡轮发动机
关于联邦政府赞助的研究或开发的声明
本发明是借助政府支持在由美国政府授予的合同号No.W911W6-11-2-0009下完成的。美国政府在本发明中具有某些权利。
背景技术
涡轮发动机,且具体而言燃气或燃烧涡轮发动机是旋转发动机,其从燃烧气体流提取能量,燃烧气体经过具有多个叶片的风扇,且然后穿过一系列压缩机级(其包括旋转叶片和静止导叶的对)进入发动机中,穿过燃烧器,且然后穿过一系列涡轮级(其包括旋转叶片和静止导叶的对)。旋转叶片由盘支撑,级间密封件可置于盘之间。
在操作期间,旋转的级间密封件或盘可与静止密封件(机械性相互作用)和空气腔(声学相互作用)二者相互作用,从而导致零件的振动应力,这是不合乎需要的。通道特别设计成保持阻尼件,以阻尼这些振动,特别是在盘旋转时由盘上的离心力引起的盘的径向移动。补偿轴向振动的阻尼件也是必要的,因为这些振动也发生于旋转密封件中。
发明内容
在一个方面中,本发明涉及燃气涡轮发动机,其包括:至少一个盘,其围绕旋转轴线是可旋转的且具有从旋转轴线径向地延伸的盘中性轴线;环阻尼件(ring damper);径向通道,其形成在盘和环阻尼件中的一者中,且具有阻尼件中性轴线,阻尼件中性轴线从旋转轴线径向地延伸且与盘中性轴线轴向地间隔;阻尼件承座,其由径向通道形成,具有使环阻尼件的离心负载的至少一部分轴向地转向的轮廓;以及滑动部分,其与阻尼件承座和环阻尼件是一体的,其中,盘和环阻尼件中的一者安置在阻尼件承座内。
在另一个方面中,本发明涉及燃气涡轮发动机,其包括:至少一个盘,其围绕旋转轴线是可旋转的且具有从旋转轴线径向地延伸的盘中性轴线;径向通道,其具有阻尼件中性轴线,阻尼件中性轴线从旋转轴线径向地延伸且与盘中性轴线轴向地间隔;环阻尼件;以及阻尼件承座,其具有轮廓,该轮廓成形为使得安置环阻尼件,从而导致响应于来自环阻尼件的离心负载在环阻尼件的相反侧上施加于通道的差应变。
在另一个方面中,本发明涉及一种阻尼在燃气涡轮发动机中的盘上的离心负载的方法,其包括沿径向通道的斜坡表面移动环阻尼件,同时维持与通道的顶点间隔的环阻尼件。
在另一个方面中,本发明涉及一种环阻尼件组件,其包括:环阻尼件,其围绕旋转轴线;径向通道,其形成在环阻尼件和盘中的一者中,且具有阻尼件中性轴线,阻尼件中性轴线从旋转轴线径向地延伸且与盘中性轴线轴向地间隔;阻尼件承座,其由径向通道形成,具有使环阻尼件的离心负载的至少一部分轴向地转向的轮廓;以及滑动部分,其与阻尼件承座和环阻尼件是一体的,其中,盘和环阻尼件中的一者安置在阻尼件承座内。
实施方案1.一种燃气涡轮发动机,其包括:
至少一个盘,其围绕旋转轴线是可旋转的且具有从所述旋转轴线径向地延伸的盘中性轴线;环阻尼件;
径向通道,其形成在所述盘和环阻尼件中的一者中,且具有阻尼件中性轴线,所述阻尼件中性轴线从所述旋转轴线径向地延伸且与所述盘中性轴线轴向地间隔;
阻尼件承座,其由所述径向通道形成,具有使所述环阻尼件的离心负载的至少一部分轴向地转向的轮廓;以及
滑动部分,其与所述阻尼件承座和环阻尼件是一体的;
其中,所述盘和环阻尼件中的一者安置在所述阻尼件承座内。
实施方案2.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓包括相对于所述阻尼件中性轴线成角度地定向的至少一个斜坡,其中所述斜坡抵接所述滑动部分。
实施方案3.根据实施方案2所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓还包括从所述滑动部分延伸的顶点。
实施方案4.根据实施方案3所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述顶点确定大小为使得所述滑动部分不抵接所述顶点。
实施方案5.根据实施方案4所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓还包括与所述一个斜坡相比在所述顶点的轴向相反侧上的另一斜坡。
实施方案6.根据实施方案5所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述另一斜坡以与所述一个斜坡相反的方向定向。
实施方案7.根据实施方案6所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述另一斜坡以比所述一个斜坡大的角度定向。
实施方案8.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓具有顶点,所述顶点确定大小为使得所述滑动部分不抵接所述顶点。
实施方案9.根据实施方案8所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓具有在所述顶点的相反侧上的两个表面且表面中的至少一个抵接所述滑动部分。
实施方案10.根据实施方案9所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,两个表面抵接所述滑动部分。
实施方案11.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓具有轴向地间隔的第一和第二斜坡表面。
实施方案12.根据实施方案11所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,第一和第二斜坡表面会聚且所述滑动部分被接收在所述第一和第二斜坡表面之间。
实施方案13.根据实施方案12所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓限定径向向内开口的倒V形状。
实施方案14.根据实施方案11所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述第一和第二斜坡表面发散且所述环阻尼件包绕所述第一和第二斜坡表面。
实施方案15.根据实施方案14所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述环阻尼件包括通道,所述第一和第二斜坡表面被接收在所述通道中。
实施方案16.根据实施方案15所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,环阻尼件通道具有与所述第一和第二斜坡间隔的底部。
实施方案17.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述轮廓包括一对轴向地间隔的短支柱,且所述环阻尼件具有通道,所述通道接收短支柱且具有比所述短支柱的间隔大的宽度。
实施方案18.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述至少一个盘包括多个轴向地布置的盘。
实施方案19.根据实施方案1所述的燃气涡轮发动机,其特征在于,所述至少一个盘包括压缩机转子盘或涡轮转子盘中的一者。
实施方案20.一种燃气涡轮发动机,其包括:
至少一个盘,其围绕旋转轴线是可旋转的且具有从所述旋转轴线径向地延伸的盘中性轴线;径向通道,其具有阻尼件中性轴线,所述阻尼件中性轴线从所述旋转轴线径向地延伸且与所述盘中性轴线轴向地间隔;
环阻尼件;以及
阻尼件承座,其具有轮廓,所述轮廓成形为使得安置所述环阻尼件,从而导致响应于来自所述环阻尼件的离心负载在所述环阻尼件的相反侧上施加于通道的差应变。
实施方案21.一种阻尼在燃气涡轮发动机中的盘上的离心负载的方法,其包括沿径向通道的斜坡表面移动环阻尼件,同时维持与通道的顶点间隔的所述环阻尼件。
实施方案22.根据实施方案21所述的方法,其特征在于,作用在所述环阻尼件上的离心负载的至少一部分导致响应于来自所述环阻尼件的离心负载在所述环阻尼件的相反侧上施加于所述通道的差应变。
实施方案23.根据实施方案22所述的方法,其特征在于,所述环阻尼件的离心负载的至少一部分被轴向地转向。
实施方案24.一种环阻尼件组件,其包括:
环阻尼件,其围绕旋转轴线;
径向通道,其形成在所述环阻尼件和盘中的一者中,且具有阻尼件中性轴线,所述阻尼件中性轴线从所述旋转轴线径向地延伸且与所述盘中性轴线轴向地间隔;
阻尼件承座,其由所述径向通道形成,具有使所述环阻尼件的离心负载的至少一部分轴向地转向的轮廓;以及
滑动部分,其与所述阻尼件承座和环阻尼件是一体的;
其中,所述盘和环阻尼件中的一者安置在所述阻尼件承座内。
实施方案25.根据实施方案24所述的环阻尼件组件,其特征在于,所述轮廓包括相对于所述阻尼件中性轴线成角度地定向的至少一个斜坡,其中所述斜坡抵接所述滑动部分。
实施方案26.根据实施方案25所述的环阻尼件组件,其特征在于,所述轮廓还包括从所述滑动部分延伸的顶点。
实施方案27.根据实施方案26所述的环阻尼件组件,其特征在于,所述顶点确定大小为使得所述滑动部分不抵接所述顶点。
实施方案28.根据实施方案24所述的环阻尼件组件,其特征在于,所述轮廓具有顶点,所述顶点确定大小为使得所述滑动部分不抵接所述顶点。
实施方案29.根据实施方案28所述的环阻尼件组件,其特征在于,所述轮廓具有在所述顶点的相反侧上的两个表面且表面中的至少一个抵接所述滑动部分。
附图说明
在附图中:
图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机的示意截面图。
图2是具有环阻尼件的级间密封件。
图3是图2的环阻尼件的第一实施例的特写图。
图4是描绘图2的环阻尼件上的力的图。
图5是图2的环阻尼件的第二实施例。
图6是图2的环阻尼件的第三实施例。
图7是图2的环阻尼件的第四实施例。
图8是图2的环阻尼件的第五实施例。
零件列表
10发动机
12中心线/旋转轴线
14前
16后
18风扇区段
20风扇
22压缩机区段
24 LP压缩机
26 HP压缩机
28燃烧区段
30燃烧器
32涡轮区段
34 HP涡轮
36 LP涡轮
38排气区段
40风扇壳体
42风扇叶片
44核心
46核心壳体
48 HP转轴
50 LP转轴
51转子
52 HP压缩机级
53盘
54 HP压缩机级
56 LP压缩机叶片
58 HP压缩机叶片
60 LP压缩机导叶
61盘
62HP压缩机导叶
63定子
64 HP涡轮级
66 LP涡轮级
68 HP涡轮叶片
70 LP涡轮叶片
71盘
72 HP涡轮导叶
73盘
74 LP涡轮导叶
76加压的环境空气
77放出空气
78空气流
80出口导向导叶组件
82翼型件导向导叶
84风扇排气侧
86叶轮间隔
88级间密封件
90壳
92迷宫密封件
94前臂
96后臂
100叶片固持臂
102周围边沿
104盘
106盘中性轴线
108腹板
110开孔
112伸出部
114径向通道
116环阻尼件
117滑动部分
118阻尼件承座
120轮廓
122第一斜坡
123第二斜坡
124顶点
126阻尼件中性轴线
128间隔
204盘
206盘中性轴线
208腹板
210开孔
212伸出部
214倒V形状
216环阻尼件
217滑动部分
218阻尼件承座
220轮廓
222第一斜坡
223第二斜坡
224顶点
226阻尼件中性轴线
228间隔
304盘
306盘中性轴线
308腹板
310开孔
312伸出部
314径向通道
317滑动部分
316环阻尼件
318阻尼件承座
320轮廓
322第一斜坡
323第二斜坡
324顶点
326阻尼件中性轴线
328间隔
404盘
406盘中性轴线
408腹板
410开孔
412伸出部
414径向通道
417滑动部分
416环阻尼件
418阻尼件承座
420轮廓
422第一斜坡
423第二斜坡
424顶点
426阻尼件中性轴线
428间隔
504盘
506盘中性轴线
508腹板
510开孔
512伸出部
514径向通道
517滑动部分
516环阻尼件
518阻尼件承座
520轮廓
522第一斜坡
523第二斜坡
524顶点
526阻尼件中性轴线
528间隔
532短支柱。
具体实施方式
所描绘的实施例针对在燃气涡轮发动机的环密封件中由径向通道形成的阻尼件承座的几何形状。为了例示,将参照用于飞行器燃气涡轮发动机来描述本发明。然而,将理解的是,本发明不由此受限,且可具有在诸如其他移动应用和非移动工业、商业、和居住应用的非飞行器应用中的普遍适用性。
图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意截面图。发动机10具有从前14到后16大体上纵向地延伸的旋转轴线或中心线12。发动机10以向下游串联流动的关系包括:风扇区段18,其包括风扇20;压缩机区段22,其包括增压机或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26;燃烧区段28,其包括燃烧器30;涡轮区段32,其包括HP涡轮34和LP涡轮36;和排气区段38。
风扇区段18包括包围风扇20的风扇壳体40。风扇20包括围绕中心线12径向地配置的多个风扇叶片42。HP压缩机26、燃烧器30、和HP涡轮34形成发动机10的核心44,核心44生成燃烧气体。核心44由核心壳体46包围,核心壳体46可与风扇壳体40联接。
围绕发动机10中心线12同轴地配置的HP轴或转轴48将HP涡轮34驱动地连接于HP压缩机26。在较大直径的环形HP转轴48内围绕发动机10中心线12同轴地配置的LP轴或转轴50将LP涡轮36驱动地连接于LP压缩机24和风扇20。发动机10的安装于转轴48、50中的任一者或二者且与其一起旋转的部分也单独或共同地称为转子53、53。
LP压缩机24和HP压缩机26分别包括多个压缩机级52、54,其中一组压缩机叶片56、58相对于对应组的静止压缩机导叶60、62(也称为喷嘴)旋转,以压缩或加压经过级的流体射流。在单个压缩机级52、54中,多个压缩机叶片56、58可以设于环中,且可从叶片平台到叶片末梢相对于中心线12径向向外延伸,而对应的静止压缩机导叶60、62位于旋转叶片56、58的上游且邻近于旋转叶片56、58。应注意的是,图1中示出的叶片、导叶、和压缩机级的数量仅是出于例示目的而选择的,且其他数量是可能的。
压缩机级的叶片56、58可安装于盘59,盘59安装于HP和LP转轴48、50中的对应的一者,其中各级具有其自身的盘59、61。压缩机级的导叶60、62可以以周向布置安装于核心壳体46。
HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级64、66,其中一组涡轮叶片68、70相对于对应组的静止涡轮导叶72、74(也称为喷嘴)旋转,以从经过级的流体射流提取能量。在单个涡轮级64、66中,多个涡轮叶片68、70可设于环中,且可从叶片平台到叶片末梢相对于中心线12径向向外延伸,而对应的旋转叶片68、70位于静止涡轮导叶72、74的上游且邻近于静止涡轮导叶72、74。应注意的是,图1中示出的叶片、导叶、和涡轮级的数量仅是出于例示目的而选择的,且其他数量是可能的。
涡轮级的叶片68、70可安装于盘71,盘71安装于HP和LP转轴48、50中的对应的一者,其中各级具有其自身的盘71、73。压缩机级的导叶72、74可以以周向布置安装于核心壳体46。
发动机10的安装于转轴48、50中的任一者或二者且与其一起旋转的部分也单独或共同地称为转子53。发动机10的包括安装于核心壳体46的部分的静止部分也单独或共同地称为定子63。
HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级64、66,其中一组涡轮叶片68、70相对于对应组的静止涡轮导叶72、74(也称为喷嘴)旋转,以从经过级的流体射流提取能量。在单个涡轮级64、66中,多个涡轮叶片68、70可以设于环中,且可从叶片平台到叶片末梢相对于中心线12径向向外延伸,而对应的旋转叶片68、70位于静止涡轮导叶72、74的上游且邻近于静止涡轮导叶72、74。应注意的是,图1中示出的叶片、导叶、和涡轮级的数量仅是出于例示目的而选择的,且其他数量是可能的。
在操作中,空气流进入风扇区段18且分开,使得空气流的一部分被导送到LP压缩机24中,LP压缩机24然后将加压的环境空气76提供至HP压缩机26,HP压缩机26进一步加压环境空气。来自HP压缩机26的加压的空气76在燃烧器30中与燃料混合且被点燃,从而生成燃烧气体。一些功由HP涡轮34从这些气体中提取,HP涡轮34驱动HP压缩机26。燃烧气体被排放到LP涡轮36中,LP涡轮36提取额外的功以驱动LP压缩机24,且排气气体最终经由排气区段38从发动机10排放。LP涡轮36的驱动使LP转轴50被驱动以使风扇20和LP压缩机24旋转。
空气流78的剩余部分绕过LP压缩机24和发动机核心44且穿过风扇排气侧84处的静止导叶排(且更具体而言,包括多个翼型件导向导叶82的出口导向导叶组件80)离开发动机组件10。更具体而言,径向地延伸的翼型件导向导叶82的周向排用在风扇区段18附近,以施加空气流78的一些方向控制。
由风扇20供应的环境空气中的一些可绕过发动机核心44且用于冷却发动机10的部分,尤其是热的部分,并且/或者用于冷却飞行器的其他方面或对其供能。在涡轮发动机的背景下,发动机的热部分通常在燃烧器30的下游,尤其是涡轮区段32,其中HP涡轮34是最热的部分,因为其在燃烧区段28的正下游。其他冷却流体源可为(但不限于)从LP压缩机24或HP压缩机26排放的流体。该流体可为放出空气77,放出空气77可包括作为用于涡轮区段32的冷却源绕过燃烧器30的从LP或HP压缩机24、26抽取的空气。这是普通的发动机构造,不意味着进行限制。
参照图2,涡轮发动机10的涡轮区段32的放大视图描绘具有对应的导叶72和叶片68的至少一个级64,其中叶片68周向地安装于对应的盘71。叶轮间隔86形成在连续的盘71之间,在叶轮间隔86中可放置级间密封件88。
级间密封件88可包括外壳90,外壳90具有在静止导叶72的径向内侧的迷宫密封件92。壳90可包括连接连续的级64的前臂94和后臂96。前臂94可包括径向地延伸的叶片固持边沿100,且后臂96可包括一起作用为叶片固持件的环形周围边沿102。
级间密封件88还包括中心盘104,中心盘104围绕旋转轴线12可旋转且具有从旋转轴线12径向地延伸的盘中性轴线106。中心盘104包括腹板108且终止于开孔110中。在示例性例示中,盘104可包括轴向地延伸到叶轮间隔86中的伸出部112,伸出部112包括径向通道114,环阻尼件116设于径向通道114中。虽然例示为在级间密封件88的伸出部112内,但径向通道114可在旋转的盘的任何部分(诸如用于迷宫密封件)中,其中在本文中描述的几何形状将是有利的。
转到图3,进一步例示了径向通道114的几何形状。环阻尼件116定位于径向通道114内,使得阻尼件中性轴线126与盘中性轴线106轴向地间隔,它们都从旋转轴线12径向地延伸。径向通道114具有形成阻尼件承座118的轮廓120。滑动部分117是与环阻尼件116和盘104一体的,从而允许在环阻尼件116和盘104的与彼此接触的表面处的滑动。
轮廓120包括第一斜坡122和第二斜坡123。第一斜坡122以相对于盘中性轴线106的角度定向。第二斜坡123平行于阻尼件中性轴线126且与阻尼件中性轴线126轴向地间隔而形成在第一斜坡122的轴向相反侧上,其中,两个斜坡在顶点124处汇合在一起。顶点124确定大小为使得环阻尼件116抵接各斜坡122、123的表面,在顶点124和环阻尼件116之间留下间隔128,其中,环阻尼件116不抵接顶点124。该间隔128是有意的,从而促使任何径向力转换成位于各斜坡122、123的表面抵接环阻尼件116的点处的轴向力。环阻尼件116的不对称定位还响应于来自环阻尼件116的离心负载导致在环阻尼件116的相反侧上应用于通道114的差应变。
环阻尼件上的合成轴向力FR是图4中示出的摩擦力Ff和法向力FN的组合。轴向力是FR的完全在轴向方向上的分量。摩擦力是由运动引起的,因为环阻尼件的沿斜坡表面的移动吸收能量。因此,期望允许影响第一斜坡可定向的角度的滑动。第一斜坡122以相对于水平的角度θ定向,角度θ取决于动摩擦系数μ。取决于斜坡122、123和环阻尼件116的材料的动摩擦系数μ,大于或等于对应的θ的角度将导致阻尼件承座118与环阻尼件116之间的锁定。该角度定向允许离心环阻尼件负载的沿轴向方向的转向和作为任何轴向位移的函数的盘能量耗散。
轴向力FA相对于盘中性轴线106处于垂直定向。与垂直负载相关联的益处包括导致与任何盘应变相反的阻尼件应变的法向力。这作为沿轴向方向的盘位移的函数,迫使阻尼件沿周向方向相对盘磨擦,且作为摩擦的结果,耗散来自盘的能量。能量耗散导致盘振动幅度的减小,且降低因高周疲劳引起的盘故障的风险。各斜坡部分122、123经历正和负的应变,这也有助于沿滑动部分117的滑动。
阻尼件承座的其他实施例在图5、6、7、和8中构想。第二、第三、第四、和第五实施例类似于第一实施例,因此,将利用类似的数字分别增大100、200、300、400来标识类似的部件,应理解的是,第一实施例的类似部件的描述适用于另外的实施例,除非另外注释。
图5描绘第二实施例,其包括以角度α定向的第一斜坡和以角度β定向的第二斜坡,其中β大于α。顶点224限定为径向向内开口的倒V形状214,第一和第二斜坡222,223在此会聚。虽然描绘为不同的角度,但α和β可具有相同的值。虽然描绘为V形顶点,但顶点224可为圆形的。间隔228允许滑动以吸收能量。间隔228是有意的,从而促使任何径向力转换成位于各斜坡222、223的表面抵接环阻尼件216的点处的轴向力。各斜坡部分222、223经历正和负的应变,这也有助于沿滑动部分217的滑动。
图6描绘第三实施例,其中,第一和第二斜坡322、323表面发散且承座在由环阻尼件316形成的通道314内,环阻尼件316包绕第一和第二斜坡表面。间隔328同样是有意的,从而促使任何径向力转换成位于各斜坡322、323的表面抵接环阻尼件316的点处的轴向力。通道314的与斜坡部分322、323接触的部分经历正和负的应变,这也有助于沿滑动部分317的滑动。
图7中描绘类似于第三实施例的第四实施例。在该示例中,斜坡423中的至少一个与阻尼件中性轴线426平行地定向,而另一斜坡422保持成角度。环阻尼件416形成为配合该几何形状。间隔428同样是有意的,从而促使任何径向力转换成位于斜坡422的表面抵接环阻尼件416的点处的轴向力。通道414的与斜坡部分422、423接触的部分经历正和负的应变,这也有助于沿滑动部分417的滑动。
第五实施例在图8中例示为具有轮廓520,轮廓520包括一对轴向地间隔的短支柱(stub)532,且环阻尼件516具有通道514,通道514接收短支柱532且具有比短支柱的间隔大的宽度。不同于前述实施例,这主要利用离心负载,离心负载转化成在短支柱532接触环阻尼件516的表面处的法向力。这些法向力与正和负的应变差直接相关,这有助于沿滑动部分517的滑动。
阻尼在燃气涡轮发动机中的盘上的离心负载的方法可包括沿径向通道的斜坡表面移动环阻尼件,同时维持与顶点的间隔,从而使环阻尼件的所作用的离心负载的至少一部分转换成作用在斜坡上的轴向力。
环阻尼件的益处包括提供通过使环阻尼件的离心负载沿轴向方向转向来降低在旋转的盘中的轴向振动的幅度的途径。环阻尼件可并入许多构造变型中,以将开口环阻尼件固定在盘设计中。
环阻尼件可适用于经历轴向振动的所有的旋转盘。该设计提供作为轴向位移而非轴向加速的函数的能量耗散,因此形成更可靠的响应。本设计的提高的可靠性可降低高周疲劳故障的可能性。还有可能的是将盘阻尼件设计为比前面的方法小的组件的形式,从而减小部件重量。
数值模拟确认阻尼件效果。在多个压缩机台架测试中运行了具有环阻尼件的盘,而没有经历故障。
应认识到的是,所公开的设计的应用不限于具有风扇和增压机区段的涡轮发动机,而是也可适用于涡轮喷气发动机和涡轮发动机。
本书面描述使用了实例来公开本发明(包括最佳模式),且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统,以及执行任何并入的方法。本发明的专利范围由权利要求限定,且可包括本领域的技术人员想到的其它实例。如果此类其它实施例包括并非不同于权利要求的书面语言的结构元件,或如果它们包括与权利要求的书面语言无实质差别的等同结构元件,则此类其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种燃气涡轮发动机,包括:
至少两个级,每个级具有盘;
在连续的级的连续的盘之间形成的轮空间;以及
级间密封件,所述级间密封件设置在所述轮空间中,所述级间密封件包括:
中心盘,所述中心盘能够围绕旋转轴线旋转并且具有从所述旋转轴线径向地延伸的盘中性轴线;
环阻尼件;
径向通道,所述径向通道形成在所述中心盘或环阻尼件中的一个中并且具有从所述旋转轴线径向地延伸并且与所述盘中性轴线轴向地间隔开的阻尼件中性轴线;
由所述径向通道形成的阻尼件承座,所述阻尼件承座具有使所述环阻尼件的离心负载的至少部分轴向地转向的轮廓;以及
滑动部分,所述滑动部分与所述阻尼件承座和环阻尼件成一体;
其中所述中心盘或环阻尼件中的一个安置在所述阻尼件承座内。
2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述中心盘包括伸出部,所述伸出部在沿着所述盘中性轴线的点处从所述盘中性轴线垂直地延伸到所述轮空间中。
3.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机,其中,所述伸出部包括所述阻尼件承座。
4.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述环阻尼件安置在所述阻尼件承座内。
5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述轮廓包括成对的轴向地间隔开的短支柱,并且所述环阻尼件具有接收所述短支柱并且宽度大于所述短支柱的间距的通道。
6.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述轮廓包括第一斜坡和与所述第一斜坡相对形成的第二斜坡,所述第一斜坡平行于所述阻尼件中性轴线定向,所述第二斜坡相对于所述盘中性轴线成角度地定向。
7.根据权利要求6所述的燃气涡轮发动机,其中,所述第一斜坡和所述第二斜坡与所述阻尼件中性轴线轴向地间隔开。
8.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述中心盘包括腹板并且终止于开孔中。
9.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,每个级还包括安装到所述盘的叶片。
10.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机,其中,所述级间密封件还包括:
外壳;
静止导叶;
迷宫密封件,所述迷宫密封件在所述静止导叶的径向内侧;以及
连接连续的级的至少一个臂。
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