CN112431638B - 涡轮发动机的花键 - Google Patents

Abstract

一种涡轮发动机的组件，包括具有第一和第二面对端面的多个周向布置段。第一和第二面对端面包括多通道花键密封组件。多通道花键密封组件包括至少一个第一和第二通道，其中面对的第一或第二通道可以接收至少一个花键密封。

Description

涡轮发动机的花键

技术领域

本发明总体上涉及具有多通道花键密封的涡轮发动机，尤其涉及多通道花键密封的通道的至少一个交叉口。

背景技术

涡轮发动机，特别是气体或燃烧涡轮发动机，是从穿过发动机的燃烧气体流中提取能量到多个旋转涡轮叶片上的旋转式发动机。

涡轮发动机包括但不限于呈串行流动布置的前风扇组件，后风扇组件，用于压缩流过发动机的空气的高压压缩机，用于将燃料与压缩空气混合从而可以点燃混合物的燃烧器，以及高压涡轮。高压压缩机，燃烧器和高压涡轮有时被统称为核心发动机。

传统上，涡轮发动机使用旋转轮叶和固定叶片来提取能量。然而，一些涡轮发动机包括至少一个在与发动机内的其他旋转部件相反方向上旋转的涡轮。部件通常沿周向布置，并需要部件之间的不同密封以确保气体的适当流动。

发明内容

一方面，本发明涉及一种涡轮发动机，该涡轮发动机包括一个内转子/定子并具有纵向轴线，一种外接至少部分内转子/定子，并且具有包括具有面对周端对的多个周向布置的部件段的至少一个部件的外转子/定子，所述内转子或外转子/定子至少一个绕所述纵向轴线转动，一种包括位于周端之一的第一和第二通道的第一组的多通道花键密封，所述第一和第二通道交叉以形成交叉口，所述第一通道在所述交叉口具有第一深度，所述第二通道在所述交叉口具有第二深度，所述第二深度大于所述第一深度以限定邻近所述第一通道的壁架，所述花键密封位于所述第二通道内且在所述交叉口具有一定宽度，使得所述花键密封至少部分覆盖第一通道和至少部分覆盖壁架。

另一方面，本发明涉及一种用于涡轮发动机的部件，该部件包括具有面对周端对的多个周向布置的部件段，以及多通道花键密封。该多通道花键密封包括位于周端之一的第一和第二通道的第一组，第一和第二通道交叉以形成交叉口，第一通道在交叉口具有第一深度，所述第二通道在所述交叉口具有第二深度，且所述第二深度大于所述第一深度以限定邻近所述第一通道的壁架，以及位于所述第二通道内且在所述交叉口具有一定宽度的花键，使得所述花键至少部分覆盖所述第一通道且至少部分覆盖所述壁架。

附图说明

在附图中：

图1是气体涡轮发动机的示意性剖视图。

图2是图1的气体涡轮的叶片组件和喷嘴组件的示意性剖视图。

图3是图2所示部分叶片组件的护罩组件的侧视图，其中花键密封通道形成交叉口。

图4是在交叉口处截取的图3的部分护罩组件的示意性截面图。

图5是图2中护罩组件和部分叶片的另一侧视图。

图6是图2的叶片组件的花键密封的示意性立体图。

图7是图2的叶片组件的第一和第二护罩段与图6的花键密封相对的分解图。

图8是图7的周向布置的护罩与图6的花键密封的截面图。

图9是图2的部分叶片组件的悬挂组件的侧视图，其中花键密封通道形成交叉口。

图10是在交叉口处截取的图9的部分悬挂组件的示意性截面图。

图11是图10的周向布置的悬挂组件与图6的花键密封的截面图。

具体实施方式

本发明的各方面涉及涡轮发动机的两个部件之间的多通道花键密封。为了说明，多通道花键密封将被描述为相邻和周向布置的两个护罩之间的密封部分。然而，应当理解为，本文所描述的本发明的各方面并不限于此，并且可能在其他与涡轮发动机中的气流路线有关的装置中具有普遍适用性，例如，叶片平台、轮叶段、形成喷嘴的轮叶对或喷嘴段。还应理解为，本文所描述的公开内容的各方面并不限于此，并且可能在非飞行器应用中具有普遍适用性，例如其他移动应用和非移动工业、商业和住宅应用。

如本文所用，术语“上游”是指与流体流动方向相反的方向，而术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。“前”或“向前”是指在某事物前面，“后”或“向后”是指在某事物背后。当用于流体流动时，前/向前指上游，后或向后指下游。此外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离共同中心的方向。在涡轮发动机的上下文中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线和发动机外周之间延伸的射线方向。此外，如本文所用，“一”或“一组”元素可以是任何数量的元素，包括仅一个。

所有定向参考(例如，径向、轴向、近端、远端、上、下、向上、向下、左、右、侧向、前、后、顶部、底部、之上、之下、竖直、水平、顺时针、逆时针、上游、下游、向前、向后等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本发明，并且不产生限制，特别是对于本文所述的本公开的位置，方向或用途。连接参考(例如，附接，联接，固定，紧固，连接和接合)将被广义地解释，并且除非另外指出，否则可包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对运动。因此，连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此之间为固定关系。示例图仅出于说明的目的，所附附图中反映的维度，位置，顺序和相对尺寸可以变化。

图1是飞行器的涡轮发动机10的示意性截面图。发动机10具有中心线或纵向轴线12，其从前部14延伸到后部16。发动机10以向下游或向后串行流动关系包括：包括风扇20的风扇区段18，包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26的压缩机区段22，包括燃烧器30的燃烧区段28，包括HP涡轮34和LP涡轮36的涡轮区段32以及排气区段38。

风扇区段18包括围绕风扇20的风扇壳体40。风扇20包括多个围绕纵向轴线12径向设置的风扇叶片42。HP压缩机26，燃烧器30和HP涡轮34形成发动机芯44，以产生燃烧气体。发动机芯44被芯壳体46包围，该芯壳体可以与风扇壳体40联接。

围绕发动机10的纵向轴线12同轴设置的HP轴或线轴48将HP涡轮34与HP压缩机26驱动连接。在较大直径的环形HP线轴48内绕着发动机10的纵向轴线12同轴设置的LP轴或线轴50，将LP涡轮36驱动连接到LP压缩机24和风扇20。线轴48、50可绕发动机中心线旋转并联接到多个可旋转元件，这些元件可共同限定内部转子/定子51。当图示为转子时，内转子/定子51可以认为是定子。

LP压缩机24和HP压缩机26分别包括多个压缩机级52、54，其中一组压缩机叶片56、58相对于一组相应的静态压缩机轮叶60、62(也称为喷嘴)旋转，以压缩或加压通过压缩机级的流体流。在单个压缩机级52、54中，可以将多个压缩机叶片56、58设置成环，并且可以相对于纵向轴线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而相应的静态压缩机轮叶60、62位于旋转压缩机叶片56、58的前方并与其相邻。需要注意的是，图1所示的叶片、轮叶和压缩机级的数量仅是为了说明而选择的，其他的数量也有可能。

用于压缩机级的压缩机叶片56、58可被安装到盘61，盘61被安装到HP和LP线轴48、50中的相应一个，每个压缩机级具有自己的盘61。用于压缩机级的轮叶60、62可以以周向布置安装到芯壳体46。

HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级64、66，其中，一组涡轮叶片68、70相对于对应的一组静态涡轮轮叶72、74(也称为喷嘴)旋转，以从流经该级的流体流中提取能量。在单个涡轮级64、66中，可以将多个涡轮叶片68、70设置成环，并且可以相对于纵向轴线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而相应的静态涡轮轮叶72、74位于旋转叶片68、70的前方并与其相邻。需要注意的是，图1中所示的叶片、轮叶和压缩机级的数量仅是为了说明而选择的，其他的数量也有可能。

用于涡轮级的叶片68、70可被安装到盘71，该盘71被安装到HP和LP线轴48、50中的相应一个，每个涡轮级具有专有的盘71。用于压缩机级的轮叶72、74可以以周向布置安装到芯壳体46。

作为转子部分的补充，发动机10的静止部分，例如压缩机和涡轮区段22、32中的静态轮叶60、62、72、74，也单独或共同称为外转子/定子63。如图所示，外转子/定子63可以指发动机10的非旋转元件的组合。或者，包围内转子/定子51的至少一部分的外转子/定子63，可以设计为旋转。内转子或外转子/定子51、63可以包括至少一个部件，作为非限制性示例，此部件可以是护罩、轮叶、喷嘴、喷嘴体、燃烧器、悬挂器或叶片，其中所述至少一个部件是多个具有相对的周向端对的呈周向布置的部件段。

在操作中，离开风扇区段18的气流被分开，使得一部分气流被引导到LP压缩机24中，然后LP压缩机24向HP压缩机26供应加压空气76，从而进一步压缩空气。来自HP压缩机26的加压空气76在燃烧器30中与燃料混合并被点燃，从而产生燃烧气体。通过驱动HP压缩机26的HP涡轮34从这些气体中提取一些功。燃烧气体被排放到LP涡轮36中，该LP涡轮36提取出额外的功以驱动LP压缩机24，并且最终从发动机10通过排气区段38排放气体。LP涡轮36驱动LP线轴50使风扇20和LP压缩机24旋转。

加压气流76的一部分可以作为引气77从压缩机区段22抽出。引气77可以从加压气流76抽出并提供给需要冷却的发动机部件。进入燃烧器30的加压气流76的温度显著升高。这样，引气77提供的冷却对于在升高的温度环境中操作这种发动机部件是必要的。

气流78的其余部分绕过LP压缩机24和发动机芯44，并通过固定轮叶排，更具体地说是通过出口导向轮叶组件80离开发动机组件10，该出口导向轮叶组件80包括位于风扇排出侧84的多个翼型导向轮叶82。更具体地讲，在风扇区段18附近利用周向上的一排径向延伸的翼型导向轮叶82，以进行气流78的某方向上的控制。

由风扇20供应的一些空气可以绕过发动机芯44，并用于冷却发动机10的部分，尤其是热部分，和/或用于冷却飞行器的其他方面或为飞行器的其他方面提供动力。在涡轮发动机的情况下，发动机的热部分通常在燃烧器30的下游，特别是涡轮区段32，其中HP涡轮34是最热的部分，因为它直接在燃烧区段28的下游。冷却流体的其他来源可以是但不限于从LP压缩机24或HP压缩机26排出的流体。

图2示意性地图示了HP涡轮34的叶片组件67和喷嘴组件73。喷嘴组件73可以联接到喷嘴密封体75或包括喷嘴密封体75。叶片组件67包括一组涡轮叶片68。每个叶片68和轮叶72都具有前缘90和后缘92。叶片组件67由至少一个部件包围：具有多个周向布置的部件段的外围组件102或围绕叶片68的外围壁103。外围组件102限定了主流M，并且可以周向地环绕发动机10内周向设置的叶片、轮叶或其他翼型件。

在所示示例中，外围组件102是具有护罩段106和悬挂段107的护罩组件104，护罩段106和悬挂段107具有相对和面对的周向端对，在此称为面对端面110。用于多通道交叉口的花键密封114可沿护罩段106的面对端面110延伸。此外，或者替代地，花键密封114可以沿着悬挂段107的面对端面110延伸。每个护罩段106或悬挂段107轴向地从前边缘116延伸到后边缘118，并且至少部分地将相对高压H的区域与相对低压L的区域分开。护罩段106或悬挂段107至少部分地将涡轮发动机10中的冷却气流(CF)与热气流(HF)分开。

图3是护罩段106的第一护罩段108的面对端面110的第一面对端面112的放大图。在第一面对端面112中形成第一组面对通道120。第一组面对通道120可以包括第一通道122和第二通道124，其中第一通道122具有第一中心线126，第二通道124具有第二中心线128。第一通道122可以具有终端132。第二通道124可以具有终端134。

第一和第二通道122、124交叉形成交叉口130。例如，在第一通道122的末端132和第二通道124的过渡点136处图示了交叉口130。可以想到，交叉口130可以位于第二通道124的末端134处或第一通道122和第二通道124的末端132、134处。进一步想到，交叉口130可以位于第一和第二通道122、124重叠的任何位置，包括第一和第二通道122、124的终端132、134之间的任何过渡点或任意点。

第一和第二通道122、124以角度140交叉。角度140可从第一通道122的第一中心线126至第二通道124的第二中心线128限定。如图所示，角度140可以是非直角。或者，角度140可以是大于0度且小于180度的任何角度。

可以想到，在第一面对端面112中可以形成第三通道150或第四通道152。第三或第四通道150、152可以与第一通道122、第二通道124交叉或相互交叉。又可以想到，在第一面对端面112中可以形成任何数量的通道，然后可以提供任何数量的交叉口。

作为非限制性示例，通道122、124、150、152如图所示具有开口，这些开口通常呈长圆形。通道122、124、150、152可以具有任意数量的曲线、轮廓、拐点或整体形状。

图4是图3的第一和第二通道122、124的交叉口130处的示意性截面图。图示的尺寸不作为度量。

第一通道122可以包括在内拐角164处接合的外壁160和侧壁162。外拐角166被限定为侧壁162邻接第一面对端面112的点。在交叉口130处的第一通道122的第一深度168可以从外拐角166到内拐角164进行测量。可以在侧壁162和第一通道122的相对侧壁(未示出)之间测量第一通道长度167。

第二通道124可以具有顶壁170和底壁172，底壁172与后壁174接合。顶边缘180由顶壁170限定，顶壁170邻接第一面对端面112。底边缘182由与第一面对端面112邻接的底壁172限定。下后接合点176由后壁174邻接底壁172的部位限定。上后接合点178被限定在后壁174邻接顶壁170处。

第二通道124的第二深度184可在交叉口130处从底边182到后壁174或下后接合点176进行测量。在第二通道124中除交叉口130之外的位置处，可以测量从底边182到后壁174的另一深度186。可以想到，另一深度186小于第二深度184。或者，第二深度184可以以第二通道124的任何长度延伸，包括终端134之间的第二通道124的整个长度。

因此，第一通道122在交叉口130处具有第一深度168，第二通道124在交叉口130处具有第二深度184，其中第二深度184大于第一深度168。

邻近第一通道122的壁架190由大于第一深度168的第二深度184限定。壁架190是在交叉口130处，从上后接合点178延伸到前边缘192的顶壁170的一部分。在交叉口130处，壁架190的前边缘192可进一步限定为第一通道122的外壁160和第二通道124的顶壁170接合的位置。壁架190从前边缘192到第二通道124的后壁174的上后接合点178，延伸壁架距离194。

可以想到，第一通道122可以从第二通道124下方的位置与第二通道124交叉并在第二通道124处终止。已经考虑了不同的方向、交叉口和通道的数量。进一步可以想到，对于相应的第一或第二通道122、124的长度，第一和第二深度168、184可以是恒定的。

图5是面对图3中第一护罩段108的第一面对端面112的第二护罩段208的第二面对端面212的放大图。虽然不要求，但是第二面对端面212一般可以是第一面对端面112的镜像。因此，作为非限制性示例，第二面对端面212与第一面对端面112类似，因此，将以相同数字增加100来标识类似零件，并且可理解为，除非另有说明，第一面对端面112的相同零件的描述适用于第二面对端面212。

在第二面对端面212中形成第二组面对通道220。第二组面对通道220可以包括在交叉口230处交叉的第一通道222和第二通道224。面对的第一通道122、222和第二通道124、224对由第一和第二面对端面112、212形成。在所示的示例中，面对端面112、212在面对第一和第二护罩段108、208中示出。然而，应理解，面对端面112、212可包括涡轮发动机10中的任何合适的固定或非固定部件，不限于轮叶、喷嘴或叶片。

转向图6，作为非限制性示例，图示了花键密封114。多通道花键密封可由花键密封114和第一和第二通道122、124、222、224的第一和第二组面对通道120、220限定。花键密封114通常可以是矩形的，其中密封终端310、312通过相对侧314、316连接，第一和第二突出部分320、322形成在两侧314、316中的至少一个上。第一和第二突出部分320、322的边界边缘324、326可以限定为第一和第二突出部分320、322中的一个或多个部分，它们与花键中心线328相距最远地延伸。交叉花键长度334、336可以分别限定第一突出部分320、第二突出部分322的长度。第一突出部分320和第二突出部分322的交叉花键长度334、336可大致平行于花键中心线328测量。交叉花键长度334、336可以大于或等于第一通道长度167。然而，可以想到，交叉花键长度334、336中的一个或两个可以小于第一通道长度167。虽然花键密封114被图示为对称交叉形状的密封，但它是非限制性例子。可以想到，第一和第二突出部分320、322不必具有相同的比例或对称。进一步可以想到，突出部分不一定是矩形的。

交叉花键宽度332可限定为第一和第二突出部分320、322的边界边缘324、326之间的距离。通道花键宽度330可限定为沿相对垂直于花键中心线328的路径(位于花键密封114的不包括第一或第二突出部分320、322的部分上)的、在相对侧314、316之间的距离。交叉花键宽度332可以大于通道花键宽度330。

转到图7，组装时，第一和第二护罩段108、208周向布置，其中至少一个花键密封114设置在第二通道124、224中，该第二通道穿过第一和第二面对端面112、212。花键密封114的第一和第二突出部分320、322可以位于交叉口130、230。花键密封114可以是可弯曲和可塑形的，以适合第二通道124、224的轮廓或其他径向变化。

可选地，可以在穿过第一和第二面对端面112、212的第一通道122、222中设置垂直花键密封338。可以想到，在第一和第二面对端面112、212之间可以使用任何数量的密封。

图8是在交叉口130、230处截取的具有第一和第二面对端面112、212的第一和第二护罩段108、208的截面图。与第一护罩段108的第一深度168类似，第二护罩段208的第一深度268可以限定为从第二面对端面212到邻近第一通道222的前边缘292的距离。第二深度284可以限定为从第二面对端面212到第二通道224的下后接合点276的距离。在交叉口230处，可以限定另一个壁架290，其中第二通道224的第二深度284大于第一通道222的第一深度268。

第一尺寸340可限定为从接合点到面对壁架的边缘的距离。也就是说，第一尺寸340可以从下后接合点176到面对的前边缘292进行测量。或者，第一尺寸340可以从下后接合点276到面对的前边缘192进行测量。第二尺寸342可在面对的下后接合点176、276之间进行测量。

花键密封114可以至少部分覆盖第一通道122、222，并且在交叉口130、230处至少部分覆盖两个壁架190、290上。也就是说，花键密封114可以延伸穿过或覆盖第一通道122、222的至少一部分。第一突出部分320和第二突出部分322可以重叠或覆盖至少一部分壁架190、290。

交叉花键宽度332可以大于第一通道122、222的第一深度168、268的组合，并且小于或等于第二通道124、224的第二深度184、284的组合宽度。也就是说，花键密封114的交叉花键宽度332至少大于第一尺寸340且小于或等于第二尺寸342。在交叉花键宽度332大于第一尺寸340且小于第二尺寸342的非限制性示例中，花键密封114将部分地覆盖至少一部分壁架190、290。在交叉花键宽度332等于第二通道124、224的第二深度184、284的组合宽度的示例中，花键密封114将完全覆盖至少一部分壁架190、290，并且可以在下后接合点176、276之间延伸。

作为非限制性示例，交叉花键长度334、336可以小于第一通道长度167，导致花键密封114至少部分覆盖第一通道122、222。在另一个非限制性示例中，交叉花键长度334、336可以等于第一通道长度167，花键密封114可以定位成使得第一通道122、222被至少部分覆盖或被覆盖。

在操作中，花键密封114的第一和第二突出部分320、322从一个壁架190伸到另一个壁架290。这在第一和第二护罩段108、208相面对处提供了更好的密封并减少了从第一通道122、222到第二通道124、224的槽泄漏。

图9是悬挂段107的第一悬挂段109的面对端面110的第一面对端面412的放大图。在第一面对端面412中形成第一组面对通道420。第一组面对通道420可以包括第一通道422和第二通道424，其中第一通道422具有第一中心线426，第二通道424具有第二中心线428。第一通道422可以具有终端432。第二通道424可以具有终端434。

第一和第二通道422、424交叉形成交叉口430。例如，在第一通道422的终端432和第二通道424的过渡点436处图示了交叉口430。可以想到，交叉口430可以位于第二通道424的终端434或第一和第二通道422、424的终端432、434。进一步可以想到，交叉口430可以位于第一和第二通道422、424重叠的任何位置，包括第一和第二通道422、424的终端432、434之间的任何过渡点或任意点。

第一和第二通道422、424以角度440交叉。角度440可从第一通道422的第一中心线426至第二通道424的第二中心线428限定。如图所示，角度440可以是直角。或者，角度440可以是大于0度且小于180度的任何角度。

可以想到，在第一面对端面412中形成第三通道450。第三通道450可以与第二通道424交叉，但是可以想到第三通道450可以与第一通道422交叉。进一步可以想到，可以在第一面对端面412中形成任何数量的通道，然后可以提供任何数量的交叉口。

作为非限制性示例，通道422、424、450如图所示具有开口，所述开口通常呈长圆形或矩形。通道422、424、450可以具有任意数量的曲线、轮廓、拐点或整体形状。

图10是图9的第一和第二通道422、424的交叉口430处截取的示意性截面图。图示的尺寸不作为度量。

第一通道422可以包括在内拐角464处接合的外壁460和侧壁462。外拐角466被限定为侧壁462邻接第一面对端面412的点。在交叉口430处的第一通道422的第一深度468可以从外拐角466到内拐角464进行测量。可以在侧壁462和第一通道422的相对侧壁(未示出)之间测量第一通道长度467。

第二通道424可以具有顶壁470和底壁472，该顶壁470和底壁472由后壁474接合。顶边缘480由顶壁470限定，顶壁470邻接第一面对端面412。底边缘482由与第一面对端面412邻接的底壁472限定。下后接合点476由后壁474邻接底壁472的部位限定。上后接合点478被限定在后壁474邻接顶壁470处。

邻接第一通道422的终端432图示了壁架491，其中壁架491限定了第二通道424的一部分。壁架491是在交叉口430处的底壁472的一部分，从下后接合点478延伸至前边缘492。壁架491的前边缘492可在交叉口430处进一步限定为第一通道422的外壁460与第二通道424的底壁472接合的位置。可以从前边缘492到后壁474或下后接合点476测量壁架深度485。

第二通道424的第二深度484可在交叉口430处从底边缘482的延伸线至后壁474或下后接合点476进行测量。另一深度486可以在第二通道424中的交叉口430以外的位置从底边缘482到后壁474或下后接合点476进行测量。可以想到，另一深度486小于第二深度484。或者，第二深度484可以以第二通道424的任何长度延伸，包括终端434之间的第二通道424的整个长度。

因此，第一通道422在交叉口430处具有第一深度468，第二通道424在交叉口430处具有第二深度484，其中第二深度484大于第一深度468。

可以认为，第一通道122可以从第二通道124下方的位置与第二通道124交叉和在第二通道124处终止。已经考虑了不同的方向、交叉口和通道的数量。进一步认为，对于相应的第一或第二通道122、124的长度，第一和第二深度168、184可以是恒定的。

图11是在交叉口430处截取的第一悬挂段109和第二悬挂段209的截面图。第一悬挂段109的第一面对端面412与第二悬挂段209的第二面对端面512面对。第二悬挂段209可包括第一通道522和第二通道524，第一通道522和第二通道524可至少部分地分别面对第一悬挂段109的第一通道422和第二通道424。第一悬挂段109和第二悬挂段209与第一悬挂段109和第二悬挂段209相类似地面对。

与第一悬挂段109的第一深度468类似，第二悬挂段209的第一深度568可以限定为从第二面对端面512到邻近第一通道522的前边缘592的距离。第二深度584可以限定为从第二面对端面512到第二通道524的下后接合点576的距离。在第二通道524的第二深度584大于第一通道522的第一深度568的地方，可以限定另一个壁架591。

第一尺寸340可限定为从接合点到面对的壁架的边缘的距离。也就是说，第一尺寸340可以从下后接合点476到面对的前边缘592进行测量。或者，第一尺寸340可以从下后接合点576到面对的前边缘492进行测量。第二尺寸342可以在面对的下后接合点476、576之间进行测量。

花键密封114可以覆盖第一通道422和522，并且在交叉口430处覆盖两个边缘491和591。花键密封114的交叉花键宽度332至少大于第一尺寸340且小于第二尺寸342。

可选地，可以在穿过第一和第二面对端面412、512的第一通道422、522中设置竖直花键密封338。可以想到在第一和第二面对端面412，512之间可以使用任何数量的密封。

益处包括减少气体涡轮发动机中相邻流路段之间的冷却空气泄漏。具体而言，本文所述的花键密封可使多通道组件中通道之间的槽泄漏最小化。这可以最大限度地提高效率和降低燃料消耗。

应当理解的是，所公开的设计应用不限于具有风扇和增压器部分的涡轮发动机，也可应用于涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机。

本书面描述使用示例性实施例来描述当前公开的主题，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践这种主题，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。当前公开的主题的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则这样的其他示例意图落入权利要求的范围内。

本发明的进一步方面通过以下条项的主题提供：

1.一种涡轮发动机，包括：内转子/定子并具有纵向轴线；外转子/定子，其围绕内转子/定子的至少一部分，内转子/定子或外转子/定子中的至少一个绕纵向轴线转动并且具有至少一个部件，该部件包括具有面对的周向端对的多个周向布置的部件段；和多通道花键密封，该多通道花键密封包括位于一个周向端的第一组第一和第二通道和花键密封，第一通道和第二通道交叉以形成交叉口，第一通道在交叉口处具有第一深度，第二通道在交叉口处具有第二深度，第二深度大于第一深度以限定邻近第一通道的壁架，花键密封位于第二通道内且在交叉口处具有宽度，使得花键密封至少部分地覆盖第一通道并且至少部分地覆盖壁架。

2.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中多通道花键密封包括另一个周向端中的第二组第一通道和第二通道，以限定面对的第一通道和第二通道对。

3.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中花键密封位于面对的第二通道对内。

4.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中第二组的第二通道的第一深度大于第二组的第一通道的第二深度，以限定另一个壁架。

5.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中花键密封至少部分地覆盖第一通道并且在交叉口处至少部分地覆盖壁架。

6.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中面对的第二通道对具有对应的后壁或下后接合点，在交叉口处的花键密封的宽度至少大于从后壁或下后接合点中的一个到面对的壁架的边缘的第一尺寸。

7.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中在面对的后壁或下后接合点之间限定第二尺寸，并且在交叉口处的花键密封的宽度在第一尺寸和第二尺寸之间。

8.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中对于对应的至少一个第一通道和第二通道的长度，第一深度和第二深度中的至少一个是恒定的。

9.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中交叉口位于第一通道和第二通道中的至少一个的终端。

10.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中交叉口位于第一通道和第二通道中的至少一个的过渡点。

11.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中第一通道和第二通道以非直角交叉。

12.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中至少一个部件包括护罩、轮叶、喷嘴、喷嘴体、燃烧器、悬挂器或叶片中的至少一个。

13.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中第一组第一通道和第二通道包括多个第一通道，每个第一通道与第二通道形成交叉口。

14.一种涡轮发动机的部件，包括多个周向布置的部件段和多通道花键密封，该部件段具有面对的周向端对，该多通道花键密封包括：位于一个周向端中的第一组第一通道和第二通道，第一通道和第二通道交叉以形成交叉口，第一通道在交叉口处具有第一深度，第二通道在交叉口处具有第二深度，第二深度大于第一深度，以限定邻近第一通道的壁架；以及花键，该花键位于第二通道内且在交叉口处具有宽度，使得花键至少部分地覆盖第一通道且至少部分地覆盖壁架。

15.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中多通道花键密封包括另一个周向端中的第二组第一通道和第二通道，以限定面对的第一通道和第二通道对。

16.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中花键位于面对的第二通道对内。

17.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中第二组的第二通道的深度大于第二组的第一通道深度，以限定另一个壁架。

18.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中花键至少部分地覆盖第一通道并且在交叉口处至少部分地覆盖壁架。

19.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中第二通道具有对应的后壁或下后接合点，且在交叉口处的花键的宽度至少大于从后壁或下后接合点中的一个到面对的壁架的边缘的第一尺寸。

20.根据任何在前条项的涡轮发动机，其中在面对的后壁或下后接合点之间限定第二尺寸，且在交叉点处的花键的宽度在第一尺寸和第二尺寸之间。

Claims (20)

1.一种涡轮发动机，其特征在于，包括：

内转子/定子并且具有纵向轴线；

外转子/定子，所述外转子/定子围绕所述内转子/定子的至少一部分，所述内转子或所述外转子中的至少一个绕所述纵向轴线转动，并具有至少一个部件，所述部件包括具有面对的周向端对的多个周向布置的部件段；和

多通道花键密封，所述多通道花键密封包括：

位于一个所述周向端中的第一组第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道交叉以形成交叉口，所述第一通道在所述交叉口处具有第一深度，所述第二通道在所述交叉口处具有第二深度，且所述第二深度大于所述第一深度，以限定邻近所述第一通道的壁架，以及

花键密封，所述花键密封位于所述第二通道内，在所述交叉口处具有宽度，使得所述花键密封至少部分地覆盖所述第一通道，并且至少部分地覆盖所述壁架。

2.根据权利要求1所述的涡轮发动机，其特征在于，所述多通道花键密封包括另一个所述周向端中的第二组第一通道和第二通道，以限定面对的第一通道和第二通道对。

3.根据权利要求2所述的涡轮发动机，其特征在于，所述花键密封位于所述面对的第二通道对内。

4.根据权利要求3所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第二组的所述第二通道的所述第一深度大于所述第二组的所述第一通道的所述第二深度，以限定另一个壁架。

5.根据权利要求4所述的涡轮发动机，其特征在于，所述花键密封覆盖所述第一通道并且在所述交叉口处至少部分地覆盖所述壁架。

6.根据权利要求4-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述面对的第二通道对具有对应的后壁或下后接合点，且在所述交叉口处的所述花键密封的宽度至少大于从所述后壁或所述下后接合点中的一个到面对的壁架的边缘的第一尺寸。

7.根据权利要求6所述的涡轮发动机，其特征在于，在面对的所述后壁或所述下后接合点之间限定第二尺寸，且在所述交叉口处的所述花键密封的所述宽度在所述第一尺寸和所述第二尺寸之间。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，对于对应的至少一个所述第一通道和所述第二通道的长度，所述第一深度和所述第二深度中的至少一个是恒定的。

9.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述交叉口位于所述第一通道和所述第二通道中的至少一个的终端。

10.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述交叉口位于所述第一通道和所述第二通道中的至少一个的过渡点。

11.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一通道和所述第二通道以非直角交叉。

12.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述至少一个部件包括护罩、轮叶、喷嘴、喷嘴体、燃烧器、悬挂器或叶片中的至少一个。

13.根据权利要求1-5中任一项所述的涡轮发动机，其特征在于，所述第一组第一通道和第二通道包括多个第一通道，每个所述第一通道与所述第二通道形成交叉口。

14.一种涡轮发动机的部件，其特征在于，包括：

具有面对的周向端对的多个周向布置的部件段；和

多通道花键密封，包括：

位于一个所述周向端中的第一组第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道交叉以形成交叉口，所述第一通道在所述交叉口处具有第一深度，所述第二通道在所述交叉口处具有第二深度，且所述第二深度大于所述第一深度以限定邻近所述第一通道的壁架，以及

花键，所述花键位于所述第二通道内，在所述交叉口处具有宽度，使得所述花键至少部分地覆盖所述第一通道，并且至少部分地覆盖所述壁架。

15.根据权利要求14所述的部件，其特征在于，所述多通道花键密封包括另一个所述周向端中的第二组第一通道和第二通道，以限定面对的第一通道和第二通道对。

16.根据权利要求15所述的部件，其特征在于，所述花键位于所述面对的第二通道对内。

17.根据权利要求16所述的部件，其特征在于，所述第二组的所述第二通道的深度大于所述第二组的所述第一通道的深度，以限定另一个壁架。

18.根据权利要求17所述的部件，其特征在于，所述花键至少部分覆盖所述第一通道并且在所述交叉口处至少部分地覆盖所述壁架。

19.根据权利要求17所述的部件，其特征在于，所述第二通道具有对应的后壁或下后接合点，且在所述交叉口处的所述花键的宽度至少大于从所述后壁或所述下后接合点中的一个到面对的壁架的边缘的第一尺寸。

20.根据权利要求19所述的部件，其特征在于，在面对的所述后壁或所述下后接合点之间限定第二尺寸，且在所述交叉口处的所述花键的宽度在所述第一尺寸和所述第二尺寸之间。

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