[發明專利]包括密封件凹座的渦輪葉片

有效

• 申請號: 200980147802.2
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN102227545A
• 公開（公告）日: 2011-10-26
• 發明（設計）人: H·D·基姆;M·杜米特拉斯庫;M·E·格林斯潘;Y·康;Y·W·基姆
• 申請（專利權）人: 索拉透平公司
• 主分類號: F01D5/14
• 分類號: F01D5/14;F01D5/20;F01D11/08;F01D25/00;F02C7/28
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 吳鵬;馬江立

技術領域

本發明總體上涉及一種渦輪葉片，更具體地涉及一種包括用于接納可動密封件的凹座的渦輪葉片。

背景技術

公知燃氣輪機(“GTE”)包括安裝在驅動軸上的渦輪轉子的一個或多個級。每個渦輪轉子包括在渦輪轉子周圍周向地延伸的多個渦輪葉片。GTE點燃空氣/燃料的混合物以產生流過渦輪葉片的高溫壓縮氣流，這使渦輪葉片旋轉渦輪轉子。來自各渦輪轉子的旋轉能量被傳遞至驅動軸，以為負載例如發電機、壓縮機或泵提供動力。

渦輪葉片通常包括根部結構和翼型件。公知翼型件和根部結構從渦輪葉片平臺的相對側延伸。公知渦輪轉子包括用于接納各渦輪葉片的槽。各槽的形狀可類似于各對應的渦輪葉片的根部結構的形狀。當多個渦輪葉片被裝配到渦輪轉子上時，可在相鄰的渦輪葉片的渦輪平臺之間和/或下方形成間隙。高溫壓縮氣體進入相鄰的渦輪葉片平臺之間的間隙可導致渦輪葉片由于過熱和/或振動而疲勞或失效。

用于調節壓縮氣體在渦輪葉片周圍的流動的各種系統是公知的。例如，公知使用可動元件來橋接相鄰的渦輪葉片之間的間隙。當渦輪轉子未旋轉時，可動元件的位置受重力支配。然而，當渦輪轉子旋轉時，可動元件可由于離心力的作用而被迫使沿徑向向外移動，從而橋接相鄰葉片之間的間隙。雖然可動元件可調節壓縮氣體的流量，但當前系統可能難以裝配和/或需要過大的空間量。

Brock等人的美國專利No.7,104,758(“′758專利”)中描述了一種在轉子葉片之間包括可動銷的系統的一個示例。′758專利公開了一種包括多個轉子葉片的轉子。各轉子葉片包括葉根、葉身和蓋板。當轉子葉片被裝配到轉子上時在各蓋板之間限定出一間隙。在各蓋板的兩側上形成有凹座，使得相鄰的轉子葉片形成由兩個相對凹座形成的腔以容納可動銷。′758專利公開了該腔跨相鄰蓋板之間的間隙并可為淚滴形的。當渦輪旋轉時，銷將由于離心力而沿徑向向外移動并楔入兩個相對的凹座之間，以橋接所述間隙并減少振動。

盡管′758專利的系統公開了使用銷來填充相鄰渦輪葉片的蓋板之間的間隙，但其存在一些缺點。例如，′758專利中的具有所公開的淚滴形的腔的結構可能無法有效地去除除容納和引導可動銷所需的材料以外的過多的材料。形成淚滴形腔室所導致的無法有效去除材料可不利地影響蓋板的設計、減弱蓋板的結構完整性和/或需要增加蓋板厚度以適應材料的去除。

發明內容

一方面，本發明涉及一種渦輪葉片。該渦輪葉片可包括從渦輪平臺的第一表面延伸的翼型件。該渦輪葉片還可包括渦輪平臺的第一側凹座，其構造成在該第一側凹座的前壁與該第一側凹座的后壁之間基本上完全容納第一可動密封件。第一側凹座可包括凹表面和在前壁與后壁之間延伸的凸表面。該渦輪葉片還可包括渦輪平臺的第二側凹座，其構造成接納第二可動密封件的一部分。

另一方面，本發明涉及一種裝配渦輪轉子組件的方法。該方法可包括將第一渦輪葉片安裝到渦輪轉子上的步驟。該方法還包括將可動密封件基本上完全定位在第一渦輪葉片的側凹座內的步驟。在將第一渦輪葉片安裝到渦輪轉子上之后以及在將可動密封件基本上完全定位在側凹座內之后，該方法還可包括沿基本上平行于渦輪轉子的旋轉軸線的方向越過所述可動密封件以可滑動的方式將第二渦輪葉片安裝到渦輪轉子上的步驟。

附圖說明

圖1是根據本發明的安裝在靜止的支承結構上的GTE的示意圖；

圖2是圖1的GTE的示例性渦輪轉子的局部截面圖；

圖3是示例性渦輪葉片的示意圖；

圖4是圖3的示例性渦輪葉片的壓力側的側視圖；

圖5是圖3的示例性渦輪葉片的吸力側的側視圖；

圖6是圖2的在圓6中示出的部分的放大截面圖；以及

圖7是安裝到渦輪轉子上的圖3的示例性渦輪葉片的示意圖，其中鄰近渦輪葉片布置有風擋(damper)。

具體實施方式

圖1示出了安裝在靜止的支承結構12上的GTE?10。GTE?10可具有多個區段，包括例如壓縮機區段14、燃燒室區段16和渦輪區段18。GTE10還可包括附接到壓縮機區段14上的進氣管道20和附接到渦輪區段18上的排氣集氣箱22。