CN102330703A - 用于涡轮机的压缩机的补缀环节段 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于涡轮机的压缩机的补缀环节段。具体而言,一种涡轮机(2)包括设有壳体(12)的压缩机(4),该壳体具有限定流动通路(18)的内表面(14)。至少一个叶片(24,25,26,27,28)在流动通路内可旋转。该至少一个叶片包括与内表面间隔开的末梢部分。至少一个补缀环节段(46,47,48,49)安装到壳体的内表面上。该至少一个补缀环节段包括具有第一端(82)的本体(80),该第一端经由表面部分(84)延伸至第二端(83)。第一壁部件(90)从第一端延伸,而第二壁部件(92)从第二端延伸。第一壁部件和第二壁部件包括内弯区段(94,96),它们限定了该至少一个补缀环节段的C形(99)截面。

Description

用于涡轮机的压缩机的补缀环节段
技术领域
示例性实施例涉及涡轮机领域,并且更具体地涉及用于涡轮机的压缩机的补缀环节段。
背景技术
涡轮机的压缩机产生压缩空气流,该空气流沿流动通路引导并输送至燃烧器和涡轮二者。压缩机包括多个叶片或轮叶,它们紧邻壳体旋转而产生压缩空气流。在壳体中因制造或工作磨损而引起的表面缺陷将降低压缩机的性能。为了提高性能,壳体中的缺陷必须修复。目前,在壳体中安装补缀环修复节段,用以修复壳体空隙、不当加工或导致表面损坏的操作故障。
目前的补缀环修复节段设计包括具有“T”形截面的附接凸缘。该附接凸缘与压缩机壳体上的对应结构相接合。凸缘的特定设计使补缀环修复节段能够易于安装和移除。然而,尽管可容易地更换,但在一些压缩机操作期间出现的热梯度导致补缀环修复节段的边缘部分偏移到流动通路中并接触多个叶片中的一个或多个。因此,一旦安装好补缀环节段,则需要加工该多个叶片的机器末梢部分以提供任何所需的间隙。末梢部分的损耗导致压缩机流量下降和操作效率降低。
发明内容
根据本发明的一方面,一种涡轮机包括设有壳体的压缩机,该壳体具有限定流动通路的内表面,以及至少一个叶片可在流动通路内旋转。该至少一个叶片包括与内表面间隔开的末梢部分。至少一个补缀环节段安装到壳体的内表面上。该至少一个补缀环节段包括具有第一端的本体,该第一端经由表面部分延伸至第二端。第一壁部件从第一端延伸,而第二壁部件从第二端延伸。第一壁部件和第二壁部件包括内弯区段,该内弯区段限定了该至少一个补缀环节段的C形截面。
根据本发明的另一方面,一种涡轮机包括:设有壳体的涡轮机构件,该壳体具有限定流动通路的内表面;以及可在流动通路内旋转的至少一个叶片。该至少一个叶片包括与内表面间隔开的末梢部分。至少一个补缀环节段安装到壳体的内表面上。该至少一个补缀环节段包括具有第一端的本体,该第一端经由表面部分延伸至第二端。第一壁部件从第一端延伸,而第二壁部件从第二端延伸。第一壁部件和第二壁部件包括内弯区段,该内弯区段限定了该至少一个补缀环节段的C形截面。
根据本发明的又一方面,一种使涡轮机构件的壳体的流动通路部分重造表面的方法,包括:移除涡轮机构件的流动通路部分的表面的一部分,以及露出使壳体延伸到流动通路中的第一凸缘元件和第二凸缘元件。第一凸缘元件和第二凸缘元件限定对应的第一凹槽和第二凹槽。具有第一壁部件和第二壁部件的补缀环节段定位成邻近第一凸缘元件和第二凸缘元件。第一壁部件和第二壁部件包括限定C形截面的对应的第一内弯区段和第二内弯区段。第一内弯区段和第二内弯区段与第一凹槽和第二凹槽中的对应凹槽对准,以及补缀环节段沿壳体移位以在流动通路中提供换新的表面区段。
通过结合附图的如下描述,这些及其它优点和特征将变得更为明显。
附图说明
在所附权利要求中具体地指出且明确地主张了认作是本发明的主题。通过结合附图的如下详细描述,本发明的前述及其它特征和优点将变得明显,在附图中:
图1为包括根据示例性实施例的补缀环节段的涡轮机构件的流动通路部分的截面视图;
图2为图1中涡轮机构件的壳体部分的详细视图;
图3为安装在图2中的涡轮机构件的壳体部分中的补缀环节段的详细视图;以及
图4为包括安装在其内表面的多个补缀环节段的涡轮机壳体部分的透视图。
本详细说明通过举例的方式,参照附图阐述了本发明的实施例以及优点和特征。
零件清单
2涡轮机
4压缩机
12壳体
14内表面
18流动通路
24,25,26,27,28转子叶片
30,31,32,33,34基部部分
38,39,40,41,42,43末梢部分
46,47,48,49补缀环节段
55通道
56,57定子基部
60安装元件
62第一凸缘元件
64第二凸缘元件
67第一凹槽
69相对的凹槽
80本体
82第一端
83第二端
84表面部分
90第一壁部件
92第二壁部件
94第一内弯区段
96第二内弯区段
99C形
100槽口
104凹口
108可磨蚀的材料
具体实施方式
参看图1,根据示例性实施例的涡轮机大体上示出为2。涡轮机2包括涡轮机构件,在所示的示例性实施例中,涡轮机构件呈压缩机4的形式。压缩机4包括具有内表面14的壳体12,该内表面14限定流动通路18。压缩机4还示为包括可旋转地安装在壳体12内的多个转子叶片24-28。转子叶片24-28包括对应的基部部分30-34和末梢部分38-43。末梢部分38-43与壳体12的内表面14间隔开。在所示的示例性实施例中,压缩机4包括多个补缀环节段46-49,其安装在壳体12上以分别换新(或更新)邻近末梢部分38-43的内表面14部分。
如图2和图3中最佳示出的那样,壳体12包括布置在相邻的定子基部部件56和57之间的通道55。例如,通道55以在下文中将变得更为完全清楚的方式构造成用以收容一个或多个补缀环节段46。通道55包括安装元件60,该安装元件60具有第一凸缘元件62和第二凸缘元件64。第一凸缘元件62限定通道55内的第一凹槽67,以及第二凸缘元件64限定通道55内的相反的第二凹槽69。如下文将更为完整地描述的那样,凹槽67和69提供用于滑动地收容补缀环节段46的结构。
现在随着图3对补缀环节段46进行描述,同时理解的是,其余的补缀环节段47-49包括类似的结构。补缀环节段46包括具有第一端82的本体80,该第一端82经由表面部分84延伸至第二端83。第一端82包括第一壁部件90,而第二端83包括第二壁部件92。第一壁部件90和第二壁部件92包括对应的第一内弯区段94和第二内弯区段96,它们在本体80中限定了槽口(未单独标出)。利用这种布置,补缀环节段80包括C形截面。此外,补缀环节段46包括凹口104,该凹口104设有可磨蚀的材料108。可磨蚀的材料108由远软于转子叶片25的末梢部分39的材料形成。根据示例性实施例的一个方面,可磨蚀的材料108由镍铬铝(NiCrAl)、氧化铝(Al2O3)或它们的组合形成。当然,软于转子叶片24-28的其它材料也可使用。
根据示例性实施例,第一内弯区段94和第二内弯区段96构造和设置成用以分别收容在凹槽67和69内。更具体而言,在壳体12上存在表面损伤(或表面扰动)的情况下,除去内表面14的部分以露出通道55。一旦露出,便使补缀环节段46与安装元件60对准。这样,第一内弯区段94和第二内弯区段96***凹槽67和69中,且补缀环节段46移位到适当位置。在安装补缀环节段46之后,附加的补缀环节段46b-46f(图4)与甚至更多的补缀环节段(未示出)一起安装,以便在壳体12内形成周向补缀环(未单独标出)。一旦安装好,转子叶片24-28自旋,且如果存在任何干扰区,则末梢部分39将磨掉一个或多个补缀环节段46上的一部分可磨蚀材料108而形成期望的间隙。
这里,应当清楚的是,示例性实施例提供了一种用于对涡轮机构件的内表面重造表面的***。第一凸缘元件和第二凸缘元件与第一内弯区段和第二内弯区段之间的相互作用确保了补缀环节段的边缘部分不会偏移到流动通路中并接触一个或多个转子叶片。此外,应当理解的是,尽管结合压缩机进行示出和描述,但根据示例性实施例的补缀环节段可用于诸如涡轮的其它涡轮机构件。
尽管仅结合了有限数量的实施例来详细描述本发明,但应当容易理解,本发明并不限于这些公开的实施例。确切而言,本发明可进行修改,以结合任意数目的此前并未描述但与本发明的精神和范围相匹配的变型、备选方案、替换方案或等效布置。此外,尽管已描述了本发明的多种实施例,但应当理解,本发明的方面可仅包括所述实施例中的一些。因此,本发明不应看作是由以上说明限制,而是仅由所附权利要求的范围来限制。

Claims (8)

1.一种涡轮机(2),包括:
压缩机(4),其包括具有限定流动通路(18)的内表面(14)的壳体(12),以及在所述流动通路(18)内可旋转的至少一个叶片(24,25,26,27,28),所述至少一个叶片(24,25,26,27,28)具有与所述内表面(14)间隔开的末梢部分(38,39,40,41,42,43);以及
安装到所述壳体(12)的内表面(14)上的至少一个补缀环节段(46,47,48,49),所述至少一个补缀环节段(46,47,48,49)包括具有第一端(82)的本体(80),所述第一端(82)经由表面部分(84)延伸至第二端(83),第一壁部件(90)从所述第一端(82)延伸,以及第二壁部件(92)从所述第二端(83)延伸,所述第一壁部件(90)和所述第二壁部件(92)包括内弯区段(94),所述内弯区段(94)限定所述至少一个补缀环节段(46,47,48,49)的C形(99)截面。
2.根据权利要求1所述的涡轮机(2),其特征在于,所述至少一个补缀环节段(46,47,48,49)包括形成在所述表面部分(84)中的凹口(104),所述凹口(104)限定所述末梢部分(38,39,40,41,42,43)与所述壳体(12)之间的间隙区。
3.根据权利要求2所述的涡轮机(2),其特征在于,所述涡轮机(2)还包括:定位在形成于所述表面部分(84)中的所述凹口(104)内的可磨蚀的材料(108)。
4.根据权利要求3所述的涡轮机(2),其特征在于,所述可磨蚀的材料(108)包括镍铬铝。
5.根据权利要求3所述的涡轮机(2),其特征在于,所述可磨蚀的材料(108)包括氧化铝。
6.根据权利要求3所述的涡轮机(2),其特征在于,所述可磨蚀的材料(108)包括镍铬铝和氧化铝。
7.根据权利要求1所述的涡轮机(2),其特征在于,所述涡轮机(2)还包括:形成在所述壳体(12)中的第一凸缘元件(62)和第二凸缘元件(64),所述第一凸缘元件(62)和所述第二凸缘元件(64)构造和设置成用以***述第一壁部件(90)和所述第二壁部件(92)中的相应壁部件,以便将所述至少一个补缀环节段(46,47,48,49)可拆卸地固定到所述压缩机(4)上。
8.根据权利要求1所述的涡轮机(2),其特征在于,所述至少一个补缀环节段(46,47,48,49)包括围绕所述壳体(12)的内表面(14)延伸以形成补缀环的多个补缀环节段(46,47,48,49)。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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