包括具有嵌裝加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)平臺(tái)的用于引導(dǎo)流經(jīng)渦輪機(jī)的流動(dòng)的固定擴(kuò)散器葉片組件及 ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的領(lǐng)域?yàn)橛糜诜峙錅u輪機(jī)中的空氣流動(dòng)的固定葉片。
【背景技術(shù)】
[0002]渦輪機(jī)沿氣體流動(dòng)方向從上游到下游通常包括風(fēng)扇、一個(gè)或多個(gè)壓縮機(jī)級(jí)(例如低壓壓縮機(jī)和高壓壓縮機(jī))、燃燒室、一個(gè)或多個(gè)渦輪級(jí)(例如高壓渦輪和低壓渦輪)以及排氣管道。
[0003]所述渦輪機(jī)包括渦輪機(jī)內(nèi)的空氣流動(dòng)分配器，空氣流動(dòng)分配器包括多級(jí)固定葉片，所述多級(jí)固定葉片各自具有多個(gè)葉片，所述多個(gè)葉片相對(duì)于渦輪機(jī)的軸線大致徑向延伸并且定位在環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)與環(huán)狀外平臺(tái)之間，所述葉片通過(guò)環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)和環(huán)狀外平臺(tái)附接到渦輪機(jī)。
[0004]特別是為了最小化渦輪機(jī)的整體質(zhì)量，所述葉片中的全部或一部分是中空的。
[0005]為了制作這些不同的空腔(空腔具有復(fù)雜形狀并且空腔的幾何尺寸必須遵循高精度)，葉片通常通過(guò)稱作失蠟鑄造的技術(shù)生產(chǎn)。因此，在注入蠟之前將芯體插入到模具中，所述芯體由插口保持在適當(dāng)位置，插口與芯體之間的聯(lián)結(jié)手動(dòng)完成。
[0006]然而，葉片目前的幾何尺寸無(wú)法產(chǎn)生足夠的空間以允許設(shè)置插口，并因此無(wú)法獲得具有給定公差和尺寸的中空葉片。
[0007]在這點(diǎn)上，已經(jīng)提出了一種固定葉片組件，其環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)包括形成葉片的基部的環(huán)狀支撐板和從所述板朝向渦輪機(jī)的軸線延伸的徑向隔壁，所述徑向隔壁與具有外表面的內(nèi)環(huán)相關(guān)聯(lián)，所述環(huán)在外表面處附接到徑向隔壁，環(huán)和徑向隔壁還通過(guò)加強(qiáng)元件彼此附接。
[0008]但為了減小渦輪機(jī)的質(zhì)量，必須減少部件的數(shù)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的是通過(guò)提出一種用于分配渦輪機(jī)內(nèi)的流動(dòng)的固定葉片組件來(lái)修正這些問(wèn)題，所述葉片組件包括環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)和安裝在所述環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)上的多個(gè)固定葉片，所述內(nèi)平臺(tái)包括形成所述葉片的基部的支撐板、從所述支撐板朝向所述葉片組件的軸線延伸的環(huán)狀徑向隔壁、和內(nèi)環(huán)，所述內(nèi)環(huán)裝配到所述環(huán)狀徑向隔壁并且具有設(shè)置有耐磨材料的內(nèi)表面。
[0010]所述葉片組件的特征在于，所述內(nèi)環(huán)包括至少一個(gè)界定舌狀部的切口，所述舌狀部被彎折以抵靠所述環(huán)狀徑向隔壁。
[0011]優(yōu)選地但可選地，根據(jù)本發(fā)明的所述葉片組件可以進(jìn)一步包括以下特征中的至少一個(gè):
[0012]-所述或每個(gè)舌狀部通過(guò)至少一個(gè)端部部分抵靠在所述徑向隔壁上，這使得能夠僅對(duì)舌狀部進(jìn)行一次彎折并且由此簡(jiǎn)化葉片組件的生產(chǎn)。
[0013]-如果葉片組件具有數(shù)個(gè)舌狀部，這些舌狀部可以以均勻的角度分布定位在環(huán)的圓周上，以便以平衡的方式分配抵接接觸并由此為葉片組件提供更好的穩(wěn)定性。
[0014]-每個(gè)舌狀部的所述端部部分被焊接到所述徑向隔壁上。
[0015]-所述內(nèi)環(huán)在貫通開(kāi)口處裝配到所述環(huán)狀徑向隔壁，所述貫通開(kāi)口各自通過(guò)彎折相應(yīng)舌狀部產(chǎn)生。
[0016]-所述耐磨材料通過(guò)每個(gè)開(kāi)口施加到所述徑向隔壁。
[0017]-所述耐磨材料被焊接到所述環(huán)的內(nèi)表面并且通過(guò)所述環(huán)的每個(gè)開(kāi)口被焊接到所述徑向隔壁。
[0018]-所述內(nèi)環(huán)進(jìn)一步包括相對(duì)于所述葉片組件中的空氣流動(dòng)在上游延伸的環(huán)狀凸緣和在下游延伸的環(huán)狀凸緣。
[0019]本發(fā)明還提出了一種渦輪機(jī)，所述渦輪機(jī)包括至少一個(gè)這樣的的固定葉片組件。
[0020]本發(fā)明還提出了一種用于制造根據(jù)本發(fā)明的固定葉片組件的方法，所述方法包括以下步驟:
[0021]-在一個(gè)環(huán)中形成至少一個(gè)U形切口以界定至少一個(gè)舌狀部，
[0022]-相對(duì)于所述環(huán)成直角地彎折所述舌狀部的一部分，以及
[0023]-將所述環(huán)附接到所述葉片組件的環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)的徑向隔壁，使得所述徑向隔壁與所述環(huán)的環(huán)狀外表面接觸并且所述舌狀部的相對(duì)于所述環(huán)成直角的部分抵接在所述隔壁上。
[0024]有利地但可選地，根據(jù)本發(fā)明的方法可以進(jìn)一步包括以下特征中的至少一個(gè):
[0025]-將所述環(huán)附接到所述徑向隔壁的步驟包括將每個(gè)舌狀部的相對(duì)于所述環(huán)成直角的部分焊接到所述隔壁上。
[0026]-所述方法進(jìn)一步包括以下步驟:將一層耐磨材料焊接到所述環(huán)的內(nèi)表面上并且通過(guò)所述環(huán)的多個(gè)開(kāi)口焊接到所述徑向隔壁上，所述多個(gè)開(kāi)口通過(guò)彎折每個(gè)舌狀部產(chǎn)生。
[0027]因而，根據(jù)本發(fā)明的分配葉片組件更輕質(zhì)，并且由于支撐徑向隔壁的加強(qiáng)功能通過(guò)葉片組件自身的內(nèi)環(huán)在不具有添加材料的情況下實(shí)現(xiàn)而與之前一樣堅(jiān)固。
【附圖說(shuō)明】
[0028]通過(guò)完全示例性并且非限制性的、并且必須參照附圖閱讀的下文的描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在附圖中:
[0029]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一組流動(dòng)分配葉片的局部剖視圖。
[0030]圖2a和圖2b分別示出了圖1的一組流動(dòng)分配葉片的環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)的內(nèi)環(huán)的局部剖視圖和俯視圖。
[0031]圖3示意性地示出了用于制造根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的一組流動(dòng)分配葉片的方法的主要步驟。
【具體實(shí)施方式】
[0032]參照?qǐng)D1，示出了用于對(duì)空氣在渦輪機(jī)中的流動(dòng)進(jìn)行分配的固定葉片組件10的局部視圖，空氣流的流動(dòng)方向由箭頭F示出，葉片組件形成了渦輪機(jī)的渦輪(例如低壓渦輪的)的噴嘴的一個(gè)級(jí)段。
[0033]葉片組件10包括相對(duì)于渦輪機(jī)的軸線(未示出)徑向布置的多個(gè)固定葉片11，該軸線也是葉片組件的軸線，所述葉片安裝在環(huán)狀內(nèi)平臺(tái)12上。
[0034]平臺(tái)12包括環(huán)狀隔壁120和用于支撐葉片11的環(huán)狀板121，環(huán)狀隔壁120相對(duì)于渦輪機(jī)的軸線徑向延伸，環(huán)狀板121在環(huán)狀隔壁的一個(gè)徑向外端部處在其每側(cè)上延伸。
[0035]平臺(tái)12還包括內(nèi)環(huán)122，內(nèi)環(huán)122在環(huán)狀徑向隔壁120的徑向內(nèi)端部處在其每側(cè)上延伸，并且在內(nèi)環(huán)122上施加有耐磨材料層123。
[0036]參照?qǐng)D2a和圖2b，內(nèi)環(huán)122具有環(huán)狀中間部分1220和兩個(gè)環(huán)狀端部凸緣1221、1222，環(huán)狀中間部分1220相對(duì)于葉片組件的軸線大致軸向延伸，所述兩個(gè)環(huán)狀端部凸緣1221,1222相對(duì)于空氣流動(dòng)分別在葉片組件的上游和下游延伸并且相對(duì)于中間部分1220徑向偏移，所述這些部分可以相對(duì)于葉片組件的軸線傾斜。
[0037]這些部分形成為與相對(duì)于葉片組件10定位在上游和下游的轉(zhuǎn)子葉片阻流器配合，以便形成迷宮式密封以避免空氣在葉片組件10的噴口(即在葉片11之間)與固定葉片的平臺(tái)與鄰接轉(zhuǎn)子之間的間隙之間沿徑向方向再循環(huán)。
[0038]此外，內(nèi)環(huán)122在其中間部分1220中包括至少一個(gè)、并且優(yōu)選地包括多個(gè)U形切口 1223，因而每個(gè)切口包括兩個(gè)部分1224，所述兩個(gè)部分1224優(yōu)選地但非限制性地是平行的(形成“U”形的分支)并且通過(guò)橫向部分1225(形成“U”形的底部)在一個(gè)端部處聯(lián)合。有利地，如在圖2a中，部分1224定向成大致平行于葉片組件和橫向部分1225的軸線并且相對(duì)于空氣流動(dòng)定位在切口的下游側(cè)。
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