[發明專利]用于周向燕尾形轉子葉片附接系統的鎖定隔離件組件

無效

• 申請號: 201010251992.7
• 申請日: 2010-08-03
• 公開（公告）號: CN101994526A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: M·S·卡薩文特;B·T·博耶
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/32
• 分類號: F01D5/32
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本發明一般地涉及周向進入的轉子燕尾部系統，并且更具體地涉及在此類系統中使用的鎖定隔離件組件。

背景技術

常規燃氣渦輪機包括轉子，該轉子在其風扇、壓縮機和渦輪區段中具有安裝到轉子盤上的多個轉子葉片。各葉片均包括加壓空氣在其上流動的翼型件，以及限定對于空氣流的徑向內側邊界的翼型件根部處的平臺。葉片典型地是可移除的，且因此包括構造成接合轉子盤圓周中的互補燕尾槽的適合的燕尾部。燕尾部可為接合形成在盤體圓周中的對應軸向槽或周向槽的軸向進入式燕尾部或周向進入式燕尾部。典型的燕尾部包括從葉片平臺的底部沿徑向向內延伸的具有截面面積的頸部。頸部向外分叉成一對相對的燕尾凸起。

對于周向燕尾部，單個燕尾槽形成在前連續周向柱體或“箍部”與后連續周向柱體或“箍部”之間，且圍繞盤體的整個圓周沿周向延伸。美國專利No.6,033,185中示出了此類構造的實例。周向槽可在一個位置處局部地擴大，以容許單個的燕尾部先插入其中，且然后沿燕尾槽周向地重新定位，直到整個槽由整排葉片填充。周向燕尾槽的截面形狀包括由前轉子盤箍部和后轉子盤箍部限定的凸起凹口，前轉子盤箍部和后轉子盤箍部與燕尾凸起配合來在渦輪運行期間克服離心力沿徑向保持單個的葉片。

多個葉片，具體而言是燕尾構件，滑入周向槽且圍繞周向槽滑動，以便限定圍繞轉子盤周邊的完整的轉子葉片級。葉片包括根部端處的平臺，該平臺可圍繞槽成鄰接接合。在其它實施例中，隔離件可安裝在相鄰轉子葉片平臺之間的周向槽中。一旦所有葉片(和隔離件)已經安裝好，則槽中最后剩余的空間典型地由專門設計的隔離件組件填充，如本領域通常所知。

各種常規隔離件組件為相對復雜的多構件裝置，其依靠螺栓、凸輪或其它轉矩機構，轉矩機構轉動來促動相對設置的移動部件與盤體箍部形成接合。凸輪件、螺栓或其它功能部件然后鎖住。其它裝置沿徑向將兩個壓力面用螺栓連接在一起。這些常規系統通常難以組裝，且在渦輪運行期間易于分開，例如，如果裝置的任一側相對于相鄰渦輪構件(即，轉子盤或葉片平臺)形成間隙。常規設計中經常遇到的另一問題在于構件難以配合在一起。

發明內容

本發明的方面和優點將在以下描述中部分地闡述，或可從該描述變得清楚，或可通過本發明的實踐來獲悉。

一方面，本發明提供了一種獨特的鎖定隔離件組件，其在相鄰轉子葉片的平臺之間的轉子周向燕尾槽中用以填充槽中最后的空間。該組件可包括具有平臺的靜止部件，該平臺構造成配合到相鄰轉子葉片平臺之間的空間中。例如，該平臺可具有寬度、長度和厚度，以便填充該空間，且放置為與轉子葉片平臺齊平。靜止構件還包括第一支腿，該第一支腿從平臺下側沿橫向延伸，且具有以便延伸到燕尾槽中的構造。在平臺中限定沿縱向延伸的凹槽。滑動部件與靜止部件可移動地接合，以便沿凹槽滑動。該滑動部件包括上板件和連接到該上板件上的第二支腿，例如以便從上板件的下側沿橫向延伸。第二支腿還具有以便延伸到與第一支腿相對的燕尾槽中的構造。滑動部件可沿凹槽在第一解鎖位置和第二解鎖位置之間移動，在第一解鎖位置，第一支腿和第二支腿間隔開第一距離，以便可在相鄰轉子葉片平臺之間的空間處從上方插入燕尾槽。滑動部件可移動到第二鎖定位置，在第二鎖定位置，第一支腿和第二支腿間隔開延長的(相比于第一距離)第二距離，使得第一支腿和第二支腿抵靠接合燕尾槽的相對壁。在滑動部件的鎖定位置上，靜止部件不可移除地鎖定到燕尾槽中。

另一方面，本發明還包含一種具有帶轉子盤的轉子的轉子組件。盤的前箍部構件和后箍部構件限定連續沿周向延伸的燕尾槽。多個轉子葉片圍繞燕尾槽安裝，且各轉子葉片均具有平臺和從平臺延伸入燕尾槽中的燕尾部。鎖定隔離件組件安裝在至少其中兩個轉子葉片之間。鎖定隔離件組件可如上文討論的那樣構造，且本文將進行更為詳細的描述。

本發明的這些及其它實施例和特征將在以下描述中更為詳細地描述。

附圖說明

在結合附圖的如下詳細說明中更為具體地描述了根據優選實施例和示例性實施例的本發明及其另外的方面和優點，在附圖中：

圖1為常規燃氣渦輪機構造的構件的局部截面視圖；

圖2為用于周向進入式轉子葉片的示例性轉子燕尾部和燕尾槽構造的局部截面視圖；

圖3為具有根據本發明的各方面的在相鄰轉子葉片平臺之間的鎖定隔離件組件的轉子盤的局部透視圖；

圖4為根據本發明的方面的鎖定隔離件組件的實施例的構件的透視圖；

圖5為處于組裝狀態的圖4中的構件的透視圖；

圖6為插入燕尾槽中的圖4中的構件的透視圖；