用于轴流式涡轮机压缩机内部护罩的叶片保持环的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种轴流式涡轮机压缩机的定子。更具体地，本发明涉及一种具有用于轴流式涡轮机叶片的保持的环的定子。本发明还涉及一种轴流式涡轮机。
【背景技术】
[0002]为了界定环形流，轴流式涡轮机的定子通常设置有界定所述流的内部和外部的同轴护罩。所述定子还包括在护罩之间径向延伸的环形排的叶片。叶片可被插入到设置在护罩中的开口内，并且它们可以单独的方式被保持在所讨论的护罩上。
[0003]所述保持可在保持环的帮助下实现，所述保持环与叶片的在所述流之外定位超出护罩的末端中形成的狭槽相互作用。
[0004]文献GB 748,912 A公开了轴流式涡轮机的压缩机护罩上的叶片组件。所述护罩包括具有用于插入叶片末端的开口的两个环形壁。每个叶片展现出在护罩外部上径向地延伸的自由末端，其包括保持狭槽。叶片的所述狭槽展现出朝向外部的窄部。所述狭槽成排地定位并接收横断面是拱形的叶片保持环。当以这种方式定位时，所述环形成阻挡叶片的边缘。
[0005]然而，叶片可遭受能够将叶片从其环分离的高拉伸载荷。事实上，在拉伸载荷的情况下，狭槽的倾斜边缘可通过使其进一步拱起而挤压所述环，使得所述环可以从狭槽离开。所关心的叶片就不再被它的环保持。
【发明内容】
[0006]技术问题
[0007]本发明具有的目的是解决由现有技术所引起的问题中的至少一个。更具体地，本发明具有的目的是改进在轴流式涡轮机的叶片与具有拱形横断面的环之间的保持。本发明还具有的目的是增加转子的使用寿命，所述转子具有在环的帮助下保持在护罩上的叶片。
[0008]技术解决方案
[0009]本发明具有的目的是轴流式涡轮机的定子，特别是压缩机的定子，所述定子包括具有环形排的开口的护罩；通过穿过所述开口(36)基本上径向地延伸的环形排的定子叶片，每个叶片包括保持狭槽(38)以及用来在涡轮机的流中延伸的叶片桨叶(blade leaf),每个保持狭槽包括具有椎体并相对于被相应的叶片穿过的开口位于叶片桨叶的另一侧的入口 ；插入所述狭槽中的用于叶片的至少一个保持环，所述环展现出具有拱形横断面的条带形式，其与所述椎体相接触，使得所述环保持在所述狭槽中，其特征在于，所述护罩包括包围所述环的横断面的可磨损材料层，从而阻止所述拱形横断面的弯曲，以防止所述环由于变形而从所述狭槽的椎体离开。
[0010]根据本发明的一个有利实施方式中，所述环圆周地弯曲，从而平行于护罩，所述环与护罩开口径向地隔一段距离。
[0011]根据本发明的一个有利实施方式，如果不存在可磨损材料层，所述环构造为通过压平或通过进一步弯曲拱形轮廓从而被引入到狭槽内和/或从狭槽移除，所述变形可能是该环的塑性变形。
[0012]根据本发明的一个有利实施方式，所述环是构造为能够在其轴向长度和/或径向高度上弹性地变形至少5%，并且优选地至少10%的弹簧，所述环由弹簧钢制成，优选地由45S7、55S7、45SCD6、60SC7、45SW8、45C4、50CV4 等级的钢制成。
[0013]根据本发明的一个有利实施方式，在所述环区域中沿轴向地，所述可磨损材料层的径向大多数位于护罩与所述环之间。
[0014]根据本发明的一个有利实施方式，所述环的条带厚度小于1mm，优选小于0.25mm,并且更优选地小于0.1mm。
[0015]根据本发明的一个有利实施方式，所述环的拱形横断面刻画了十分之一的圆与半圆之间，优选地在六分之一与三分之一的圆之间，并且更优选的在五分之一与四分之一的圆之间。
[0016]根据本发明的一个有利实施方式，所述环的拱形横断面展现出大致平行于轴流式涡轮机旋转轴线的主伸长。
[0017]根据本发明的一个有利实施方式，可磨损材料层是覆盖所述环的条带的两个面的环形层，并且所述环在叶片之间的间隔的整个长度上被可磨损材料层包围，可磨损材料层还填充在叶片周围的护罩开口。
[0018]根据本发明的一个有利实施方式，所述狭槽是径向开放的，狭槽的径向深度大于所述环的径向高度。
[0019]根据本发明的一个有利实施方式，每个狭槽包括两个轴向相对的钩，其关闭所述狭槽中的通道，从而允许该环的径向保持。
[0020]根据本发明的一个有利实施方式，所述护罩是内部护罩，所述护罩和环被分段，该护罩的每个段包括至少三个用于插入叶片的开口。
[0021]根据本发明的一个有利实施方式，所述环包括相对于护罩的弯曲表面，所述环优选地包括两个径向地突起的圆形边缘，并且径向地定位在所述护罩的一侧。
[0022]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层包括弹性体或硅树脂，它可能已经被弹性体或硅树脂填满，并且用来通过磨损与轴流式涡轮机的转子相互作用。
[0023]根据本发明的一个有利实施方式，所述环是具有恒定的拱形和弯曲厚度的材料的条带。
[0024]根据本发明的一个有利实施方式，所述狭槽的尾部径向地朝向内部移动更加靠近彼此。
[0025]根据本发明的一个有利实施方式，所述狭槽的宽度径向地朝向内部减少。
[0026]根据本发明的一个有利实施方式，所述横断面的拱形形状形成条带的增厚，和/或形成所述环横向宽度上的减少。
[0027]所述环展现出在定子的圆周方向上的主伸长，所述横向方向垂直于所述圆周方向。
[0028]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层是胶合或粘附到所述环上的。
[0029]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层包围所述叶片。
[0030]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层形成绕所述环的横断面的材料块。
[0031]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层展现出恒定的径向厚度和/或在所述叶片间的恒定轴向长度。
[0032]根据本发明的一个有利实施方式，所述狭槽是径向保持狭槽。
[0033]根据本发明的一个有利实施方式，所述环可轴向地压缩，以进一步弯曲其拱形轮廓，从而在没有磨损材料层的情况下允许所述环的引入或移除。
[0034]根据本发明的一个有利实施方式，所述护罩能够界定涡轮机的轴向环形流，所述叶片桨叶用来径向地延伸进入所述环形流(根据情况与其偏离)。
[0035]根据本发明的一个有利实施方式，所述可磨损材料层防止所述环通过改变拱形横断面的曲率而离开所述狭槽的椎体。
[0036]本发明还涉及一种包括定子的轴流式涡轮机，其特征在于，所述定子与本发明一致，所述涡轮机优选地包括装配有与本发明一致的定子的低压压缩机。
[0037]提供的优势
[0038]所提出的定子架构带来可磨损材料层与所述环之间的协同作用。可磨损材料层通过锁定其弯曲而提高了环的稳定性，从而保证它的保持力。所述环靠着椎体、在槽中最佳地固定就位。所述环能够改进叶片与可磨损材料层之间的机械连接。通过形成缓冲以吸收在冲击的情况下出现的任何应力峰值，护罩与环之间的可磨损材料层的存在有利于在那一点上所述力的分布。这样，叶片到护罩的径向保持更加牢固。锁定可磨损材料层的功能可以由可能是复合材料的任何聚合物材料实现，所述可磨损功能是可选的。
[0039]因为以这种方式产生的锚固不再仅仅依赖叶片与可磨损材料之间的粘合，这样的定子的使用寿命被改进。在涉及风扇叶片的吸入或脱离的冲击情况下，叶片将能够更好地保持附接到它们的护罩上。
【附图说明】
[0040]图1描绘了根据本发明的轴流式涡轮机。
[0041]图2是根据本