包括环形密封元件的涡轮喷嘴导向叶片的制作方法

本发明涉及一种涡轮喷气发动机，更一般地涉及一种包括涡轮喷嘴的涡轮发动机，所述涡轮喷嘴具有径向内表面，所述径向内表面支承迷宫式密封件的环形密封元件，该环形密封元件为耐磨材料，旨在与面对该环形密封元件的转子所承载的刀缘配合。

背景技术：

1、燃气涡轮发动机，在通过涡轮发动机的气体流方向上从上游到下游，通常包括：风扇、一个或多个压缩机级(例如低压压缩机和高压压缩机)、燃烧室、一个或者多个涡轮级(例如高压涡轮和低压涡轮)，以及排气喷嘴8。

2、以本身已知的方式，涡轮以一系列级的形式生产，每个级包括在固定叶片轮(定子或喷嘴导向叶片)前面旋转的移动轮叶轮(转子)，该移动轮叶轮被构造成将燃烧能量转换为驱动能量，特别是驱动压缩机级和风扇。涡轮的转子盘以涡轮发动机的纵向轴线x为中心，并且通常通过上游盘和下游盘处的壳环组装在一起。喷嘴导向叶片的每个组件包括围绕轴线周向分布的多个固定叶片。

3、喷嘴导向叶片是固定叶片，固定叶片被构造成在直接下游的移动轮叶的方向上加速和分流燃烧气体流。

4、已知在涡轮喷嘴导向叶片内部径向地放置动态密封件，以减少轮叶和叶片在其中延伸的主环形管道外部的气体流通。所述密封件通常包括环形密封件和一个或多个刀缘，所述环形密封件支承固定到喷嘴导向叶片的耐磨元件，刀缘固定到转子。

5、当涡轮喷气发动机运行时，喷嘴导向叶片暴露在比移动轮的盘更高的温度下，并且喷嘴导向叶片的热惯性通常低于盘的热惯性，这导致密封环和刀缘之间的间隙变化。当上述间隙增大时，这导致泄漏流量增大，并且当该间隙减小时，导致耐磨元件的加速磨损。

6、文献fr 3 027 343公开了一种组件方案，其允许环形密封件和喷嘴导向叶片之间的径向移动。然而，所述组件的密封对温度变化很敏感，因为环形密封件的膨胀导致耐磨元件和面对的刀缘之间的间隙打开，从而使发动机性能恶化。在耐磨元件和刀缘之间注入的冷却流不会与从喷嘴导向叶片和直接相邻的旋转盘之间泄漏的气流中获得的热空气混合，这意味着环形密封件的温度变化取决于从气流中泄漏的热空气流的自由膨胀。在过渡阶段，这意味着环形密封件在温度升高的作用下膨胀，温度升高转化为密封间隙的打开、密封件的渗透性增加，因此降低密封件的性能。

7、最后，通风腔上游和下游(密封两侧)的温度差很大，在环形固定凸缘之间产生温度差，并产生差热膨胀，这可能会阻止环形密封件相对于涡轮喷嘴导向叶片的径向运动。

技术实现思路

1、本发明的一个目的是通过提出喷嘴导向叶片来克服上述缺点，该喷嘴导向叶片包括密封件，该密封件具有对温度变化不太敏感的性能，特别是当该密封包括以径向间隙安装在喷嘴导向叶片上且具有改进的寿命的环形密封件时。

2、为此目的，在本发明的第一方面中，提出了涡轮喷嘴导向叶片，涡轮喷嘴导向叶片具有旋转轴线并且包括：

3、-凸缘，所述凸缘相对于轴线径向延伸；

4、-环形密封件，所述环形密封件安装在凸缘上并且包括被构造成承载耐磨元件的内表面；

5、-通风腔，所述通风腔在径向上在内侧由环形密封件的外表面界定并且在下游由凸缘的上游表面界定；

6、-偏转件，所述偏转件被构造成朝向通风腔引导气流；和

7、-至少一个贯通开口，所述至少一个贯通开口形成在环形密封件中并且被构造成使通风腔与环形密封件的内表面流体连通。

8、根据第一方面的涡轮喷嘴导向叶片的一些优选但非限制性的特征如下，且这些特征单独地或组合地采用：

9、-偏转件安装在凸缘和环形密封件中的一个上，使得偏转件在通风腔内基本上径向延伸；

10、-偏转件被固定到环形密封件的弯曲的上游边缘；

11、-上游边缘径向向内延伸；

12、-涡轮喷嘴导向叶片包括固定到环形密封件的上游边缘的弯曲的金属片，所述至少一个开口穿过偏转件；

13、-偏转件包括基本上平面的或截头圆锥形的金属片；

14、-偏转件相对于轴线径向延伸；

15、-偏转件钎焊在凸缘和环形密封件中的一个上，或者偏转件与环形密封件成一体件；和/或

16、-环形密封件被安装成能够相对于凸缘径向移动。

17、在第二方面，本发明提出了一种涡轮，该涡轮包括根据第一方面的涡轮喷嘴导向叶片。

18、在第三方面，本发明提出了一种涡轮发动机，包括根据第二方面的涡轮，并且包括附加涡轮，附加涡轮的转速大于涡轮的转速。

19、在第四方面，本发明提出了一种包括根据第三方面的涡轮发动机的飞行器。

技术特征：

1.涡轮(2)的喷嘴导向叶片(3)，所述喷嘴导向叶片具有旋转轴线(x)，并且包括：

2.根据权利要求1所述的喷嘴(3)，其中，所述偏转件(19)安装在所述凸缘(6)和所述环形密封件(12)中的一个上，以便在所述通风腔(17)内基本上径向延伸。

3.根据权利要求1或2所述的喷嘴(3)，其中，所述上游边缘(15c)向上延伸到槽(11)，所述槽形成在所述涡轮(2)的与所述喷嘴相邻的转子的盘(8)的周缘(9)中。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述至少一个开口(20)被构造成允许气流从所述通风腔(17)朝向所述环形密封件(12)的内表面(15a)通过。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述喷嘴(3)包括固定在所述环形密封件(12)的上游边缘(15c)上的弯曲金属片，所述至少一个开口(20)穿过所述偏转件(19)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述偏转件(19)包括基本上平面的或截头圆锥形的金属片。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述偏转件(19)相对于所述轴线(x)径向延伸。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述偏转件(19)钎焊到所述凸缘(6)和所述环形密封件(12)中的一个上，或者所述偏转件与所述环形密封件(12)成一体。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的喷嘴(3)，其中，所述环形密封件(12)被安装成能够相对于所述凸缘(6)径向移动。

10.涡轮(2)，所述涡轮包括根据权利要求1至9中任一项所述的喷嘴(3)。

11.涡轮发动机(1)，包括根据权利要求10所述的涡轮(2)，并且包括附加涡轮，所述附加涡轮的转速大于所述涡轮(2)的转速。

技术总结本发明涉及一种用于涡轮(2)的喷嘴导向叶片(3)，该喷嘴导向叶片具有旋转轴线(X)，并且包括：‑相对于轴线(X)径向延伸的凸缘(6)；‑环形密封件(12)，所述环形密封件安装在凸缘上并且包括内表面(l5a)，内表面被构造成承载耐磨元件(13)；‑通风腔(17)，所述通风腔在径向上在内侧由环形密封件(12)的外表面(l5b)界定并且在下游由凸缘(6)的上游面(6a)界定，‑挡板，所述挡板被构造成朝向通风腔(17)引导气流；和‑至少一个贯通开口(20)，所述贯通开口形成在环形密封件(12)中并且被构造成使通风腔(17)与环形密封件(12)的内表面(l5a)流体连通。技术研发人员：肯尼·比奥博伊特,马西厄·西蒙,帕特里克·简·劳伦特·苏塔那,朱利安·尼库拉斯·吉拉尔多受保护的技术使用者：赛峰飞机发动机公司技术研发日：技术公布日：2024/6/23