气体涡轮结构件的整流装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种气体涡轮结构件（28），包括第一壳体（30）和第二壳体（32），第一壳体（30）和第二壳体（32）中的一个围绕第一壳体（30）和第二壳体（32）中的另一个定位，从而在第一壳体（30）和第二壳体（32）之间获得核心流动通路（34）。气体涡轮结构件（28）还包括细长结构构件（36），该结构构件（36）在结构构件方向（DSM）上从第一壳体（30）延伸到第二壳体（32），并且气体涡轮结构件（28）还包括整流装置（38），该整流装置（38）周向地包围结构构件（36）的至少一部分。
【专利说明】气体涡轮结构件的整流装置
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种根据权利要求1的前序部分的气体涡轮结构件。此外，本公开涉及一种气体涡轮发动机。此外，本公开涉及一种飞机。
【背景技术】
[0002]气体涡轮发动机可用作喷气发动机。术语喷气发动机包括各种类型的发动机，其接收较低速度的空气，通过燃烧来加热空气并以非常高的速度将空气射出。
[0003]例如,属于术语喷气发动机的是涡轮喷气发动机和涡扇发动机。下面,将针对涡轮风扇发动机来描述本发明，但是本发明当然可以用于其它发动机类型。
[0004]有时可被表示为罩或框架的气体涡轮结构件被用于支撑和承载轴承，轴承则可旋转地支撑转子。常规的涡扇发动机具有风扇框架、中间框架和后部涡轮框架。这些框架构成包括第一壳体、第二壳体和支柱或叶片的气体涡轮结构件，所述支柱或叶片的第一端附接到第一壳体且第二端附接到第二壳体。
[0005]取决于气体涡轮结构件在气体涡轮机中的位置，气体涡轮结构件，并且特别是其支柱和/或叶片，可被施加大的负荷，诸如来自气体路径温度的热负荷。
[0006]为了减少叶片上的热负荷，US 4，993，918建议叶片配有从第一环延伸到第二环的整流装置。然而，‘918整流装置的设置使得难以检查封闭的叶片。此外，再次由于整流装置所需的紧密公差，更换‘918整流装置可能是困难的。
【发明内容】
[0007]本公开的目的是提供克服或减少现有技术的劣势中的至少一个劣势的气体涡轮结构件或提供有用的替代。
[0008]该目的通过根据权利要求1所述的气体涡轮结构件实现。
[0009]这样，本公开涉及一种气体涡轮结构件，包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个围绕所述第一壳体和所述第二壳体中的另一个定位，从而在所述第一壳体和所述第二壳体之间获得核心流动通路。所述气体涡轮结构件还包括沿结构构件方向从所述第一壳体延伸到所述第二壳体的细长结构构件。
[0010]根据本公开，气体涡轮结构件可优选地在气体涡轮中的特定位置中使用，使得在第一壳体和第二壳体之间引导热核心流动，即，在第一壳体和第二壳体之间获得热核心流动通路。这样，本公开的气体涡轮结构件可优选地预期被定位在气体涡轮的燃烧室的下游。
[0011]如在此使用，术语“壳体”涉及具有至少周向延伸部的构件。然而，周向延伸不必必须是圆形的，而是在壳体的某些实现中可代替地为椭圆形、矩形或任何其它类型的形状。
[0012]在第一壳体和第二壳体之间的结构构件通常被称为支柱或叶片。如在此使用，术语“支柱”涉及关于核心流动通路的指定流动方向具有对称横截面的结构构件，而术语“叶片”涉及关于指定流动方向具有不对称横截面的结构构件。
[0013]气体涡轮结构件还包括周向地包围所述结构构件的至少一部分的整流装置，所述整流装置沿大体平行于所述结构构件方向的整流装置方向延伸。
[0014]整流装置包括整流装置附接部，所述整流装置附接部附接到所述第一壳体，使得所述整流装置附接部相对于所述第一壳体至少在所述整流装置方向上的移位被阻止。整流装置还包括整流装置端部，所述整流装置端部与所述整流装置附接部相比位于所述整流装置的在所述整流装置延伸方向上的另一端处。整流装置端部被允许在至少所述整流装置方向上相对于所述第二壳体移位。
[0015]优选地，整流装置端部由于以下事实而被允许在至少整流装置方向上相对于第二壳体移位，g卩，气体涡轮结构件包括在整流装置端部和第二壳体的至少一部分之间的在整流装置方向上测量的间隙。
[0016]利用根据上述的气体涡轮结构件，整流装置的一部分被防止至少在整流装置延伸上相对于第一壳体但不是相对于第二壳体移位。上述内容暗示整流装置可被允许例如在经受热负荷时膨胀，这导致整流装置中的收缩力可能是低的且在本公开的一些实施例中，整流装置中的收缩力可甚至被移除。
[0017]此外，因为整流装置不被附接到第二壳体，所以通常不需要制造具有严格公差的整流装置，至少在整流装置方向上整流装置不具有紧密公差。因此，与具有配有附接到第一壳体和第二壳体的整流装置的支柱的现有技术气体涡轮相比，根据上文的气体涡轮结构件暗示制造成本和/或制造时间被减少。
[0018]此外，整流装置不附接到第二壳体的事实可促进整流装置的更换。
[0019]此外，因为结构构件位于核心流动通路中，所以结构构件可在上述气体涡轮结构件形成其一部分的气体涡轮机操作时经受热负荷。然而，因为整流装置可覆盖结构构件的至少一部分，所以施加到该部分上的热负荷可被减少。这又暗示结构构件的该部分可由与不具有整流装置的气体涡轮结构件相比具有较低热特性的材料制成。
[0020]结构构件的由整流装置覆盖的该部分的设计和材料可代替地以合适的结构能力为重点进行选择。这样，由于整流装置的使用，结构构件的被覆盖部分由于结构构件和整流装置之间分离的功能性而可被设计成在结构构件和第一壳体或第二壳体的形状上具有较少的限制。另一方面，整流装置可被设计成以合适的热容和/或合适的空气动力学性能为重点。
[0021]纯粹举例，整流装置和结构构件的由该整流装置覆盖的部分中的每一个均可包括前缘和尾缘。整流装置的前缘半径和尾缘半径中的每一个均可为相对较小的，从而获得整流装置的合适的空气动力学性能，而结构构件的覆盖部分的前缘和尾缘的半径可相对较大，即至少大于整流装置的半径，以便获得结构构件的该部分的合适的结构性能。此外，结构构件的半径可朝第一壳体增加。
[0022]纯粹举例，结构构件的被覆盖部分的前缘半径可比覆盖结构构件的该部分的整流装置的前缘半径大5倍，优选地大10倍。以类似的方式，且再次纯粹举例，结构构件的被覆盖部分的尾缘半径比覆盖结构构件的该部分的整流装置的尾缘半径大5倍，优选地大10倍。
[0023]根据本公开，结构构件可包括第一直立件和中间构件。第一直立件可附接到第一壳体且中间构件可借助于第一直立件连接部附接到第一直立件。整流装置的至少一部分可沿结构构件方向延伸超过第一直立件接头。[0024]如先前所论述，如此构成结构构件的至少局部地被整流装置覆盖的至少一部分的直立件可以合适的结构能力为重点进行设计。中间构件或中间构件的沿结构构件方向延伸超过整流装置的至少部分可由与第一直立件相比具有更良好的热特性，例如更高的热阻的材料制成。
[0025]根据本公开，结构构件可具有沿结构构件方向从第一壳体到第二壳体的结构构件长度，且整流装置可具有沿整流装置方向从第一壳体的整流装置长度。所述整流装置长度可比所述结构构件长度小。然而，整流装置长度可优选地为至少10mm。
[0026]根据本公开，整流装置长度可比结构构件长度的90%小，优选地比结构构件长度的50%小，更优选地比结构构件长度的30%小。
[0027]整流装置具有在上述范围中的任何范围中的整流装置长度暗示整流装置的更换是直截了当的。而且，具有上述范围中的任何范围的整流装置长度可使得能够检查诸如视觉检查整流装置和/或结构构件。
[0028]根据本公开，结构构件可包括前结构构件部分和尾结构构件部分，所述尾结构构件部分可被布置成在气体涡轮发动机操作以产生通过气体涡轮结构件的核心流体流动时位于前结构构件部分的下游。整流装置可包括第一整流装置部分和第二整流装置部分，其中第一整流装置部分可覆盖前结构构件部分且第二整流装置部分可覆盖尾结构构件部分。第一整流装置部分和第二整流装置部分可在包括第一轴向分离线和第二轴向分离线的接触区域中彼此接触。
[0029]整流装置的上述实现可促进安装和/或更换整流装置的工艺步骤。
[0030]根据本公开，整流装置可包括前缘和尾缘。此外，整流装置可沿中弧线从前缘延伸到尾缘。
[0031]中弧线被限定为如在垂直于中弧线自身测量的前缘和尾缘之间的半途的点轨迹。
[0032]整流装置还可具有沿垂直于中弧线的方向测量的整流装置厚度。整流装置还可具有在前缘和尾缘之间的最大厚度，且整流装置还可具有抽吸侧和压力侧。当沿着中弧线测量时，第一轴向分离线可在抽吸侧上位于最大厚度和尾缘之间。
[0033]利用第一轴向分离线的上述位置，第一轴向分离线可对围绕整流装置的流动具有小的影响。
[0034]根据本公开，第二轴向分离线可位于压力侧上，且当沿着中弧线测量时，第二轴向分离线可定位成比第一轴向分离线更靠近前缘。
[0035]第二轴向分离线的上述位置暗示第一整流装置部分和第二整流装置部分可至少在尺寸上类似。这从例如整流装置制造、整流装置操纵和/或整流装置安装观点来看是有利的。
[0036]根据本公开，前部分可在接触区域覆盖后部分。上述覆盖可致使围绕整流装置的流动没有被不利地损害，至少没有被损害到任何更大的程度。
[0037]根据本公开，第一整流装置部分和第二整流装置部分中的每一个均可包括金属板部分。
[0038]根据本公开，结构构件可包括结构构件外表面且整流装置可包括整流装置内表面。气体涡轮结构件还可包括整流装置间隙，所述整流装置间隙为沿垂直于所述结构构件外表面的方向上从结构构件外表面到整流装置内表面的距离。气体涡轮结构件可包括整流装置闭合部，且整流装置闭合部可被构造成使得在所述整流装置闭合部处的整流装置间隙比在整流装置的其余部分处的平均整流装置间隙小。
[0039]整流装置闭合部可减少进入围闭在整流装置和结构构件之间的容积的热气体的量。这又可致使减少结构构件的至少一部分上的热负荷。
[0040]根据本公开，在整流装置闭合部和结构构件之间的最小距离可比在整流装置的其余部分和结构构件之间的最小距离的50%小，优选地比在整流装置的其余部分和结构构件之间的最小距离的30%小。
[0041 ] 根据本公开，整流装置闭合部可包括所述整流装置的凸缘部分。
[0042]根据本公开，整流装置可借助于可释放连接部，优选地螺栓和/或铆钉连接部附接到第一壳体。
[0043]根据本公开，气体涡轮结构件可包括周向地包围结构构件的周边的至少一部分的另外的整流装置。该另外的整流装置可沿大体平行于结构构件方向的另外的整流装置方向延伸。此外，该另外的整流装置可包括另外的整流装置附接部，该另外的整流装置附接部附接到第二壳体，从而该另外的整流装置附接部相对于第二壳体的移位至少沿所述另外的整流装置方向被阻止。此外，所述另外的整流装置可包括另外的整流装置端部，所述另外的整流装置端部与所述另外的整流装置附接部相比位于所述另外的整流装置的在所述另外的整流装置延伸方向上的另一端处。所述另外的整流装置端部可被允许沿至少所述另外的整流装置方向相对于第一壳体移位。
[0044]根据本公开，气体涡轮结构件可包括多个结构构件。
[0045]根据本公开，多个结构构件可包括整流装置。
[0046]根据本公开，气体涡轮结构件可为后部气体涡轮结构件。
[0047]本发明的第二方面涉及一种气体涡轮发动机，其包括根据本公开的第一方面的气体涡轮结构件。
[0048]本公开的第三方面涉及一种飞机，其包括根据本公开的第二方面的气体涡轮发动机。
[0049]本公开的另外优势和有利特征在以下描述和所附权利要求中公开。
【专利附图】
【附图说明】
[0050]下面参考附图给出作为示例列举的本发明的实施例的更详细说明。
[0051]在附图中:
[0052]图1示意气体涡轮发动机；
[0053]图2示意气体涡轮结构件的实施例的透视图；
[0054]图3示意图2的气体涡轮结构件的一部分；
[0055]图4示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面；
[0056]图5示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面；
[0057]图6示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面；
[0058]图7示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面；
[0059]图8示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面；
[0060]图9a和9b示意示出气体涡轮结构件的另一实施例的部分的截面；并且[0061]图10示意气体涡轮结构件的另一实施例的一部分的截面。
【具体实施方式】
[0062]下面将针对涡扇气体涡轮飞机发动机I描述本发明，其在图1中关于发动机纵向中心轴线2定界。该发动机I包括第二罩3或机舱、第一罩4和中间罩5,所述中间罩5与前两个罩同心且将前两个罩之间的间隙划分成用于压缩空气的第一主气体通道6或核心风道以及发动机旁路空气在其中流动的次要通道7。因此，气体通道6、7中的每一个气体通道可在垂直于发动机纵向中心轴线2的横截面上是环形的。
[0063]发动机I包括接收周围空气9的风扇8 ;布置在主气体通道6中的增压器或低压压缩机(LPC) 10和高压压缩机(HPC) 11 ;燃烧室12，所述燃烧室12将燃料与由高压压缩机
11加压的空气混合，以产生燃烧气体，所述燃烧气体向下游流动通过高压涡轮(HPT) 13和低压涡轮(LPT) 14，燃烧气体从低压涡轮(LPT) 14排出发动机。
[0064]高压轴将高压涡轮13连结到高压压缩机11以形成高压转子。低压轴将低压涡轮14连结到低压压缩机10以形成低压转子。高压压缩机11、燃烧室12和高压涡轮13共同称为核心发动机。低压轴至少部分地可旋转地与高压转子同轴设置且相对于高压转子径向向内设置。在下文称为静态部件的承载负荷的扭转刚性发动机结构15在发动机I的轴向方向上布置在低压压缩机10和高压压缩机11之间。承载负荷的静态部件也称为罩、壳体或气体涡轮结构件。承载负荷的扭转刚性发动机结构15在发动机的正常操作循环的特定时段期间被高度加载。
[0065]发动机I在静态部件15上的向前定位的风扇气体涡轮结构件前部固定架24处和在气体涡轮结构件27或涡轮后部框架上的向后定位的涡轮气体涡轮结构件后部固定架25处安装到飞机(未示出)。通常包括从飞机机翼和关联的发动机架连杆向下延伸的挂架的固定架系统26在图1中示意性地指示。固定架系统26固定到前部和后部固定架24、25。
[0066]图2示出根据本发明的气体涡轮结构件28的实施例的透视图。图2的气体涡轮结构件28的实施例包括第一壳体30和第二壳体32。
[0067]大体上,第一壳体30和第二壳体32中的一个围绕第一壳体30和第二壳体32中的另一个定位，使得在第一壳体30和第二壳体32之间获得核心流动通路34。在图2的气体涡轮结构件28的实施例中，第一壳体30围绕第二壳体32定位，从而第一壳体30可被称为外壳体且第二壳体32可被称为内壳体。然而,在气体润轮结构件28的其它实施例中,第二壳体32可围绕第一壳体30定位,且在这种实施例中第二壳体32可被称为外壳体。
[0068]核心流动通路34适于形成气体涡轮机的主气体通道6或核心风道，且气体涡轮结构件28可优选地在气体涡轮机的位于燃烧室12下游的位置中使用，使得核心流动通路34适合于引导具有高温的核心流。这样，本发明的气体涡轮结构件28可优选地是后部气体涡轮结构件。
[0069]此外，本发明的气体涡轮结构件28可优选地用于至少形成图1所示的后部固定架25的一部分。这样，图2的气体涡轮结构件28可构成或形成图1所示的气体涡轮结构件27或涡轮机后部框架的一部分。
[0070]如从图2看到的，气体涡轮结构件28还包括细长结构构件36，该细长结构构件36沿结构构件方向Dsm从第一壳体30延伸到第二壳体32。实际上，图2示出气体涡轮结构件28包括多个结构构件，所述多个结构构件中的每一个结构构件均从第一壳体30延伸到第二壳体32。优选地，所述结构构件刚性地附接到第一壳体和第二壳体，从而与其形成整体件。
[0071]结构构件36可通常包括前缘和尾缘。当流体被迫使通过气体涡轮结构件28时，前缘位于尾缘上游。如此处使用的，术语“结构构件方向”Dsm大体涉及沿着结构构件36的前缘从第一壳体30到第二壳体32的方向。
[0072]结构构件36的目的可特别是支撑第一壳体30和第二壳体32，并且可能还传递气体涡轮机中的负荷。
[0073]其主要目的是对气体涡轮机的部件提供结构支撑的结构构件通常被称为支柱。支柱通常关于平行于核心流动方向的中心方向具有对称横截面。
[0074]在结构构件的其它实施例中，结构构件可适于使经过结构构件的核心气流转向，即改变核心气流的方向。其主要目的是提供核心气流转向的结构构件通常称为叶片。叶片通常关于平行于核心流动方向的中心方向具有不对称横截面。
[0075]无论是支柱或叶片，结构构件可优选地为中空的使得其可容纳服务部件，诸如电缆和/或机械管，和/或使得结构构件可用于引导冷却剂。
[0076]根据本发明的气体涡轮结构件28可包括多个支柱以及多个叶片。图2的气体涡轮结构件28的实施例仅包括多个叶片。
[0077]图2还示出气体涡轮结构件28还包括整流装置38，所述整流装置38周向地包围结构构件36的至少一部分。在所示实施例中，整流装置38完全包围结构构件36。整流装置38的目的可以特别是减少作用在结构构件36的至少一部分上的热负荷和/或来自核心流中的颗粒的冲击负荷。如果整流装置38被适配为减少结构构件36上的热负荷，则整流装置38还可称为隔热罩。整流装置38可优选地由金属板制成。
[0078]在图2中，此处公开的多个结构构件36中的每一个结构构件均配有整流装置38，且图2还示意气体涡轮结构件28包括发动机安装构件33。此外，图2示意连接到发动机安装构件33的结构构件可不设有整流装置。然而，在气体涡轮结构件28的其它实施例中，连接到发动机安装构件33的结构构件中的至少一个结构构件可设有根据本发明的整流装置。
[0079]图3示出图2的气体涡轮结构件28的一部分。如从图3中可见，整流装置38沿大致平行于结构构件方向Dsm的整流装置方向Df延伸，并且整流装置包括整流装置附接部40，所述整流装置附接部40附接到第一壳体30，从而至少在整流装置方向Df上防止整流装置附接部40关于第一壳体30移位。
[0080]与结构构件36相同地，整流装置可包括前缘，且术语“整流装置方向”Df大体涉及沿着整流装置38的前缘从第一壳体30朝第二壳体32的方向。
[0081]以上的整流装置38到第一壳体30的附接可以多种方式实现。纯粹举例来说，该附接可包括螺栓连接部42或铆钉连接部(图3中未示出)。在上述附接的特定实施例中，螺栓连接部42或任何其它类型的可释放连接部可是优选的，这是因为螺栓连接部可使得能够以直截了当的方式来更换整流装置。
[0082]此外，图3示意整流装置38包括整流装置端部44，与整流装置附接部40相比，所述整流装置端部44位于整流装置的在整流装置延伸方向Df上的另一端处。整流装置端部44被允许沿至少整流装置方向Df关于第二壳体(图3中未示出)移位。
[0083]这样，如果整流装置38受到例如来自高温核心气流的热负荷，则整流装置38被允许膨胀，使得整流装置端部朝第二壳体32移位。这样，整流装置的上述实施暗示整流装置38在气体涡轮机使用时将仅经受适度的结构负荷。
[0084]图4示意气体涡轮结构件28的实施例的一部分的侧视图，其中整流装置38由虚线表示。如从图4中可见，此处公开的结构构件36包括第一直立件46和中间构件48。第一直立件46附接到第一壳体30，且中间构件48借助于第一直立件连接部50附接到第一直立件46。
[0085]此外，图4示意整流装置的至少一部分沿结构构件方向Dsm延伸超过第一直立件连接部50。这样，当沿平行于结构构件方向Dsm的方向测量时，从第一壳体30到整流装置端部44的距离大于从第一壳体到第一直立件连接部50的距离。
[0086]第一直立件46可借助于第一壳体焊接连接部(图4中未示出)附接到第一壳体30。可选地，第一直立件46和第一壳体30可形成整体部件，如图4中所指示，或第一直立件46可通过金属沉积(图4中未示出)来获得。
[0087]第一直立件46可为实心或中空的，且中间构件48也可为实心或中空的，尽管出于与一般的支柱或叶片可优选地为中空的相同原因，中空的中间构件48可以是优选的。
[0088]由于在本发明的图4的实施例中，第一直立件46至少部分地被覆盖以避免遭受可能为热的核心流54，所以第一直立件46通常将不经受大的热负荷。这样，第一直立件46可由与中间构件48和/或整流装置38的材料相比具有较低的热容量的材料制造。因此，第一直立件46可由致力于对第一直立件46提供合适的结构特性的材料制成和/或具有致力于对第一直立件46提供合适的结构特性的设计。
[0089]图5以沿图4中的线V - V截取的横截面示意图4的气体涡轮结构件的实施例的部分。图5示意结构构件36具有沿结构构件方向Dsm从第一壳体30到第二壳体32的结构构件长度Lsm。此外，图5示意整流装置38具有沿整流装置方向Df从第一壳体30的整流装置长度Lf。此外，图5示意整流装置长度Lf小于结构构件长度Lsm。
[0090]整流装置长度Lf被限定为沿整流装置方向Df从第一壳体30的接触部到整流装置端部44的最大距离。接触部分为与整流装置38直接接触或经由间隔件装置或诸如至少一个垫片的间隔件与整流装置间接接触的部分。
[0091]同样地，结构构件长度Lsm被限定为沿结构构件方向Dsm从第一壳体30的与结构构件36接触的部分到第二壳体32的与结构构件36接触的部分的最大距离。以上接触可以是直接地或经由间隔件装置或诸如至少一个垫片的间隔件间接地。
[0092]在其中结构构件36的部分可以形成第一壳体30或第二壳体32的一体化部分的诸如图5中所示意的气体涡轮结构件28的实施例中，结构构件长度Lsm可被限定为从第一壳体30的第一壳体表面到第二壳体32的第二壳体表面的最大距离，其中所述第一壳体表面和所述第二壳体表面沿着结构构件方向Dsm彼此面对。
[0093]在本发明的气体涡轮结构件的优选实施例中，整流装置长度Lf比结构构件长度Lsm的90%小，优选地比结构构件长度Lsm的50%小，更优选地比结构构件长度Lsm的30%小。在图5的整流装置38的实施中，整流装置长度Lf约为结构构件长度Lsm的30%。
[0094]为了减少作用在结构构件36的至少一部分的热负荷，整流装置38应包围结构构件36的周边的至少一部分。然而，在本发明的一些实施例中，可以不要求整流装置38完全地包围结构构件36的周边。为此，参考图6，图6示意结构构件36和整流装置38的实现的横截面视图，其中整流装置38在其下游部分处，即核心流54的下游的位置处，包括开口55。在整流装置38的另外的实现中，例如在在整流装置38周围期望低流速的实现中，整流装置的尾部56、58可为摺缘的(图6中未示出)。
[0095]图7示意结构构件36和整流装置38的另一实现。在图7的实现中，结构构件36包括前结构构件部分60和尾结构构件部分62。尾结构构件部分62被布置成在气体涡轮发动机被操作以产生通过气体润轮结构件的核心流体流54时位于前结构构件部分60的下游。
[0096]整流装置包括第一整流装置部分64和第二整流装置部分66，且第一整流装置部分64覆盖前结构构件部分60，第二整流装置部分66覆盖尾结构构件部分62。此外，第一整流装置部分和第二整流装置部分在接触区域中相互接触，所述接触区域包括第一轴向分离线68和第二轴向分离线70。
[0097]此外，图7示意整流装置包括前缘72和尾缘74，整流装置38沿着中弧线76从前缘延伸到尾缘。在图7中示意的实现中，整流装置38的横截面关于核心流动方向54不对称。这样，中弧线76是弯曲的。然而，对于具有关于图7中的核心流动方向对称的横截面(未示出)的整流装置38，中弧线76将是直线。
[0098]图7还示意整流装置包括抽吸侧78和压力侧80，且中弧线76被限定为如垂直于中弧线76自身测量的抽吸侧78和压力侧80之间中途的点轨迹。弧高82被限定为中弧线76和弦线84之间的最大距离。弦线84为从前缘72和尾缘74延伸的直线，其中最大距离沿垂直于弦线84的方向测量的。
[0099]此外，图7示意整流装置38还包括沿垂直于中弧线76的方向测量的整流装置厚度TF。此外，整流装置38具有在前缘72和尾缘74之间的最大厚度TF，mx。此外，图7示意当沿着中弧线76测量时，第一轴向分离线68在抽吸侧78上位于最大厚度TF，MX和尾缘74之间。
[0100]此外，图7示意第二轴向分离线70可位于压力测80上，且当沿着中弧线76测量时，第二轴向分离线70可定位成比第一轴向分离线68更靠近整流装置38的前缘72。在整流装置38的实现中，当沿着中弧线76测量时，第二轴向分离线70可实际上位于最大厚度Tf，max 和前缘72之间。
[0101]此外，图7示意第一整流装置部分64在第一轴向分离线68以及第二轴向分离线70中与第二整流装置部分66重叠。
[0102]图8示出本发明的另一实施例的一部分的横截面。在图8的实施例中，结构构件36具有结构构件外表面86，且整流装置具有整流装置内表面88。此外，气体涡轮结构件包括整流装置间隙Λ F，所述整流装置间隙Λ F被限定为沿垂直于结构构件外表面86的方向从结构构件外表面86到整流装置内表面88的距离。
[0103]如果整流装置间隙Λ F大于零，则在结构构件36和整流装置38之间获得围闭容积90，且该围闭容积90通常是优选的，这是因为在围闭容积中的流体可对由整流装置38覆盖的结构构件36的至少部分提供隔离。
[0104]然而，如果整流装置间隙Af在整流装置的整个长度上是相同的，则存在核心流54的可包括热流体的部分可能够进入围闭容积90中的风险。
[0105] 这样，本发明的发明人已经认识到气体涡轮结构件28可包括整流装置闭合部92，该整流装置闭合部92可被构造成使得在整流装置闭合部处的整流装置间隙Λ F比在整流装置38的其余部分处的平均整流装置间隙Λ F小。为了获得进入围闭容积90的合适低量的流体，在整流装置闭合部92处的流装置间隙Λ?可比在整流装置38的其余部分处的平均整流装置间隙的50%小，优选地比在整流装置38的其余部分处的平均整流装置间隙的30%小。
[0106]纯粹举例，平均整流装置间隙Λ F可大约在l_3mm的范围内，且优选地近似2mm，以便获得合适大的围闭容积90。此外，且再次纯粹举例，在整流装置闭合部92处的流装置间隙Λ F可在0.4-0.8mm的范围内，优选地近似0.6mm。
[0107]整流装置闭合部92可以多种方式获得。在图8的整流装置38和支撑构件36的实现中，整流装置闭合部92包括整流装置38的凸缘部分。
[0108]然而，图9a和9b示出整流装置闭合部92的另一实现。在图9a中，整流装置闭合部92通过以下方式而而获得:增加近似地在整流装置端部44的位置处的支撑构件36的横截面积，使得支撑构件36包括第一部分94，所述第一部分94定位成比支撑构件的第二部分96更靠近第一壳体30，且第一部分94具有比第二部分96小的横截面积。
[0109]代替地，或除了图9a的实现以外，结构构件36可包括突起98，所述突起98位于在结构构件方向Dsm上与整流装置端部44大约相同的水平处，参见图％。
[0110]此外，整流装置闭合部92可通过结合整流装置38的凸缘部分和分别在图9a和9b中示意的整流装置闭合部92的实现而获得。此外，整流装置闭合部可通过结合图9a或9b中示出的整流装置闭合部的实现而获得。
[0111]图10示意本发明的气体涡轮结构件的另一实施例的一部分。图10的气体涡轮结构件的实施例包括第一壳体30、第二壳体32、结构构件36和整流装置38。此外，图10的气体涡轮结构件包括另外的整流装置100，该另外的整流装置100周向地包围结构构件36的周边的至少一部分。
[0112]如从图10可见，该另外的整流装置100附接到第二壳体并沿从第二壳体朝第一壳体的方向延伸。该另外的整流装置100可根据第一整流装置38的上述实现中的任一个来设计，除了该另外的整流装置附接到第二壳体32且具有允许沿至少另外的整流装置方向Daf相对于第一壳体移位的端部102，所述另外的整流装置方向Daf沿至少大体平行于结构构件方向Dsm的方向延伸。
[0113]第一整流装置38和另外的整流装置100可实现为使得在第一整流装置38的端部44和另外的整流装置100的端部102之间获得间隙。然而，且如图10所示意，第一整流装置38和另外的整流装置100可设计成使得整流装置38、100重叠。
[0114]在图10中，另外的整流装置100包围第一整流装置38的一部分，但是在其它实现中，第一整流装置的一部分可包围另外的整流装置的一部分。此外，另外的整流装置100的端部102和/或第一整流装置38的端部44可包括整流装置闭合部，使得仅在整流装置38、100之间获得小的间隙。
[0115]应理解，本发明不限于上述和附图中示出的实施例。例如，尽管上述示例公开附接到气体涡轮结构件的外壳体的整流装置38，但是气体涡轮结构件的其它实施例可包括附接到气体涡轮结构件的内壳体的整流装置。这样，本领域技术人员将认识到可在所附权利要求的范围内作出许多改变和变型。
【权利要求】
1.一种气体涡轮结构件(28)，所述气体涡轮结构件(28)包括第一壳体(30)和第二壳体(32)，所述第一壳体(30)和所述第二壳体(32)中的一个壳体围绕所述第一壳体(30)和所述第二壳体(32)中的另一个壳体定位,从而在所述第一壳体(30)和所述第二壳体(32)之间获得核心流动通路(34 )， 所述气体涡轮结构件(28)还包括细长的结构构件(36)，所述结构构件(36)沿结构构件方向(Dsm)从所述第一壳体(30)延伸到所述第二壳体(32)， 所述气体涡轮结构件(28)还包括整流装置(38)，所述整流装置(38)周向地包围所述结构构件(36)的至少一部分，所述整流装置(38)沿大体平行于所述结构构件方向(Dsm)的整流装置方向(Df)延伸，所述整流装置(38 )包括整流装置附接部(40 )，所述整流装置附接部(40)附接到所述第一壳体(30)，使得至少在所述整流装置方向(Df)上防止所述整流装置附接部(40 )相对于所述第一壳体(30 )的移位，所述整流装置(38 )还包括整流装置端部(44)，所述整流装置端部(44)与所述整流装置附接部(40)相比位于所述整流装置(38)的在所述整流装置延伸方向(Df)上的另一端处， 其特征在于，所述整流装置端部(44)被允许至少在所述整流装置方向(Df)上相对于所述第二壳体(32)移位。
2.根据权利要求1所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述结构构件(36)包括第一直立件(46)和中间构件(48)，所述第一直立件(46)附接到所述第一壳体(30)，且所述中间构件(48)借助于第一直立件连接部(50)附接到所述第一直立件(46)，所述整流装置(38)的至少一部分在所述结构构件方向(Dsm)上延伸经过所述第一直立连接部(50)。
3.根据权利要求1或2所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述结构构件(36)具有在所述结构构件方向(Dsm)上从所述第一壳体(30)到所述第二壳体(32)的结构构件长度(LSM)，并且所述整流装置(38)具有在所述整流装置方向(Df)上从所述第一壳体(30)的整流装置长度(Lf)，所述整流装置长度(Lf)比所述结构构件长度(Lsm)小。
4.根据权利要求3所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述整流装置长度(Lf)比所述结构构件长度(Lsm)的90%小，优选地比所述结构构件长度(Lsm)的50%小，更优选地比所述结构构件长度(Lsm)的30%小。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述结构构件(36)包括前结构构件部分(60)和尾结构构件部分(62)，所述尾结构构件部分(62)被布置成当操作所述气体涡轮发动机以产生通过所述气体涡轮结构件(28)的核心流体流(54)时位于所述前结构构件部分(60)的下游，所述整流装置(38)包括第一整流装置部分(64)和第二整流装置部分(66)，所述第一整流装置部分(64)覆盖所述前结构构件部分(60)且所述第二整流装置部分(66)覆盖所述尾结构构件部分(62)，所述第一整流装置部分(64)和所述第二整流装置部分(66)在包括第一轴向分离线(68)和第二轴向分离线(70)的接触区域中彼此接触。
6.根据权利要求5所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述整流装置(38)包括前缘(72)和尾缘(74)，所述整流装置(38)沿着中弧线(76)从所述前缘(72)延伸到所述尾缘(74)，所述整流装置(38)还包括在垂直于所述中弧线(76)的方向上测量的整流装置厚度(TF)，所述整流装置(38)还具有在所述前缘(72)和所述尾缘(74)之间的最大厚度(TF,Max)，所述整流装置(38)还具有抽吸侧(78)和压力侧(80)，当沿着所述中弧线(76)测量时，所述第一轴向分离线(68)在所述抽吸侧(78)上位于所述最大厚度(TF, Max)和所述尾缘(74)之间。
7.根据权利要求6所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述第二轴向分离线(70)位于所述压力侧(80)上，当沿着所述中弧线(76)测量时，所述第二轴向分离线(70)与所述第一轴向分离线(68 )相比被定位成更靠近所述前缘(72 )。
8.根据权利要求5-7中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)，其中，在所述接触区域中所述第一整流装置部分(64)与所述第二整流装置部分(66)重叠。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述结构构件(36)具有结构构件外表面(86)且所述整流装置(38)具有整流装置内表面(88)，所述气体涡轮结构件(28)包括整流装置间隙(Δ F)，所述整流装置间隙(Δ F)是在垂直于所述结构构件外表面(86)的方向上从所述结构构件外表面(86)到所述整流装置内表面(88)的距离，所述气体涡轮结构件(28)包括整流装置闭合部(92)，所述整流装置闭合部(92)被构造成使得在所述整流装置闭合部(92)处的所述整流装置间隙(Δ F)比在所述整流装置(38)的其余部分处的平均整流装置间隙(Δ F)小。
10.根据权利要求9所述的气体涡轮结构件(28)，其中，在所述整流装置闭合部(92)处的所述整流装置间隙(Af)比在所述整流装置(38)的其余部分处的平均整流装置间隙(ΔF)的50%小，优选地比在所述整流装置(38)的其余部分处的平均整流装置间隙(Δf)的30% 小。
11.根据权利要求9或10所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述整流装置闭合部(92)包括所述整流装置(38)的凸缘部分。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述气体涡轮结构件(28)包括另外的整流装置(100)，所述另外的整流装置(100)周向地包围所述结构构件(36)的周边的至少一部分，所述另外的整流装置(100)在大体平行于所述结构构件方向(Dsm)的另外的整流装置方向(Daf)上延伸，所述另外的整流装置(100)包括另外的整流装置附接部(101)，所述另外的整流装置附接部(101)附接到所述第二壳体(32)，使得至少在所述另外的整流装置方向(Daf)上防止所述另外的整流装置附接部(101)相对于所述第二壳体(32)的移位，所述另外的整流装置(100)还包括另外的整流装置端部(102)，所述另外的整流装置端部(102)与所述另外的整流装置附接部(101)相比位于所述另外的整流装置(100)的在所述另外的整流装置延伸方向(Daf)上的另一端处，所述另外的整流装置端部(102)被允许至少在所述另外的整流装置方向(Daf)上相对于所述第一壳体(30)移位。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)，其中，所述气体涡轮结构件是后部气体涡轮结构件。
14.一种气体涡轮发动机，包括根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件(28)。
15.一种飞机，包括根据权利要求14所述的气体涡轮发动机。
16.一种气体涡轮结构件，所述气体涡轮结构件包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个壳体围绕所述第一壳体和所述第二壳体中的另一个壳体定位，从而在所述第一壳体和所述第二壳体之间获得核心流动通路， 所述气体涡轮结构件还包括细长的结构构件，所述结构构件在结构构件方向上从所述第一壳体延伸到所述第二壳体， 所述气体涡轮结构件还包括整流装置，所述整流装置周向地包围所述结构构件的至少一部分，所述整流装置在大体平行于所述结构构件方向的整流装置方向上延伸，所述整流装置包括整流装置附接部，所述整流装置附接部附接到所述第一壳体，使得至少在所述整流装置方向上防止所述整流装置附接部相对于所述第一壳体的移位，所述整流装置还包括整流装置端部，所述整流装置端部与所述整流装置附接部相比位于所述整流装置的在所述整流装置延伸方向上的另一端处， 其中，所述整流装置端部被允许至少在所述整流装置方向上相对于所述第二壳体移位。
17.根据权利要求16所述的气体涡轮结构件，其中，所述结构构件包括第一直立件和中间构件，所述第一直立件附接到所述第一壳体，且所述中间构件借助于第一直立件连接部附接到所述第一直立件，所述整流装置的至少一部分在所述结构构件方向上延伸经过所述第一直立件连接部。
18.根据权利要求16或17所述的气体涡轮结构件，其中，所述结构构件具有在所述结构构件方向上从所述第一壳体到所述第二壳体的结构构件长度，并且所述整流装置具有在所述整流装置方向上从所述第一壳体的整流装置长度，所述整流装置长度比所述结构构件长度小。
19.根据权利要求18所述的气体涡轮结构件，其中所述整流装置长度比所述结构构件长度的90%小，优选 地比所述结构构件长度的50%小，更优选地比所述结构构件长度的30%小。
20.根据权利要求16至19中的任一项所述的气体涡轮结构件，其中，所述结构构件包括前结构构件部分和尾结构构件部分，所述尾结构构件部分被布置成当操作所述气体涡轮发动机以产生通过所述气体涡轮结构件的核心流体流时位于所述前结构构件部分的下游，所述整流装置包括第一整流装置部分和第二整流装置部分，所述第一整流装置部分覆盖所述前结构构件部分且所述第二整流装置部分覆盖所述尾结构构件部分，所述第一整流装置部分和所述第二整流装置部分在包括第一轴向分离线和第二轴向分离线的接触区域中彼此接触。
21.根据权利要求20所述的气体涡轮结构件，其中，所述整流装置包括前缘和尾缘，所述整流装置沿着中弧线从所述前缘延伸到所述尾缘，所述整流装置还包括在垂直于所述中弧线的方向上测量的整流装置厚度，所述整流装置还具有在所述前缘和所述尾缘之间的最大厚度，所述整流装置还具有抽吸侧和压力侧，当沿着所述中弧线测量时，所述第一轴向分离线在所述抽吸侧上位于所述最大厚度和所述尾缘之间。
22.根据权利要求21所述的气体涡轮结构件，其中，所述第二轴向分离线位于所述压力侧上，当沿着所述中弧线测量时，所述第二轴向分离线与所述第一轴向分离线相比被定位成更靠近所述前缘。
23.根据权利要求20至22中的任一项所述的气体涡轮结构件，其中，在所述接触区域中所述第一整流装置部分与所述第二整流装置部分重叠。
24.根据前述权利要求中的任一项所述的气体涡轮结构件，其中，所述结构构件具有结构构件外表面且所述整流装置具有整流装置内表面，所述气体涡轮结构件包括整流装置间隙，所述整流装置间隙是在垂直于所述结构构件外表面的方向上从所述结构构件外表面到所述整流装置内表面的距离，所述气体涡轮结构件包括整流装置闭合部，所述整流装置闭合部被构造成使得在所述整流装置闭合部处的所述整流装置间隙比在所述整流装置的其余部分处的平均整流装置间隙小。
25.根据权利要求24所述的气体涡轮结构件，其中，在所述整流装置闭合部处的所述整流装置间隙比在所述整流装置的其余部分处的平均整流装置间隙的50%小，优选地比在所述整流装置的其余部分处的平均整流装置间隙的30%小。
26.根据权利要求24或25所述的气体涡轮结构件，其中，所述整流装置闭合部包括所述整流装置的凸缘部分。
27.根据权利要求16至26中的任一项所述的气体涡轮结构件，其中，所述气体涡轮结构件包括另外的整流装置，所述另外的整流装置周向地包围所述结构构件的周边的至少一部分，所述另外的整流装置在大体平行于所述结构构件方向的另外的整流装置方向上延伸，所述另外的整流装置包括另外的整流装置附接部，所述另外的整流装置附接部附接到所述第二壳体，从而至少在所述另外的整流装置方向上防止所述另外的整流装置附接部相对于所述第二壳体的移位，所述另外的整流装置还包括另外的整流装置端部，所述另外的整流装置端部与所述另外的整流装置附接部相比位于所述另外的整流装置的在所述另外的整流装置延伸方向上的另一端处，所述另外的整流装置端部被允许至少在所述另外的整流装置方向上相对于所述第一壳体移位。
28.根据权利要求16至27中的任一项所述的气体涡轮结构件，其中，所述气体涡轮结构件是后部气体涡轮结构件。
29.一种气体涡轮发动机，包括根据权利要求16至28中的任一项所述的气体涡轮结构件。
30.一种飞机，包括根据权利要求29所述的气体涡轮发动机。
【文档编号】F01D25/08GK103635658SQ201180070945
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2011年5月16日 优先权日:2011年5月16日
【发明者】哈拉尔德·索达隆, 安德烈亚斯·伯格 申请人:Gkn航空公司