[發明專利]徑向密封銷

無效

• 申請號: 201010512965.0
• 申請日: 2010-09-29
• 公開（公告）號: CN102031998A
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: J·A·瓦倫;M·S·洪坎普
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/20
• 分類號: F01D5/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;譚祐祥

技術領域

本申請大體而言涉及燃氣渦輪發動機，且更特定而言涉及用于防止燃氣渦輪葉片之間泄漏的徑向密封銷(radial?seal?pin)設計。

背景技術

燃氣渦輪通常包括轉子，轉子具有多個周向間隔開的槳葉或葉片。眾所周知，葉片通常包括翼面(airfoil)、平臺、柄、燕尾榫和其它元件。燕尾榫可位于轉子周圍并固定于其中。翼面突出到由燃燒室所產生的熱燃燒氣體路徑內以便將氣體動能轉變成旋轉機械能。

對于使用長柄葉片設計的燃氣渦輪，徑向密封銷可用于相鄰葉片的柄之間以便密封穿過柄的泄漏。一般而言，在由于旋轉所致的離心負載下，銷接觸密封槽面角(seal?slot?face?angle)且朝向側密封軌滑動。槽面角迫使銷朝向相鄰葉片以便防止在兩個葉片柄腔之間的穿過柄的泄漏。

這種徑向密封銷的常見問題包括由于使用低耐蠕變材料所致的磨圓(mushrooming)或變平的端部，由于不足的頭部空間所致的屈曲，銷結合，銷鎖定以及簡單銷磨損。此外，即使對于正常作用的銷，泄漏仍是一問題。泄漏區域包括柄內徑和外徑區域。穿過柄的泄漏可降低葉片柄腔內的凈化壓力。這種較低凈化壓力可導致可能的熱氣體攝取和因此所致的硬件損壞。

因此，需要用于燃氣渦輪的改進的徑向密封銷設計。改進的徑向密封銷設計應足以防止或限制穿過柄的泄漏同時耐用且可靠。這種改進的密封應提供改進的冷卻、延長的葉片壽命和總體上提高的系統性能和效率。

發明內容

因此，本申請提供一種渦輪葉片。該渦輪葉片可包括柄、位于柄上的徑向密封銷槽和位于徑向密封銷槽(radial?seal?pin?slot)內的密封銷。該密封銷可包括一對帶肩端部(shouldered?end)。

本申請還提供一種渦輪葉片。該渦輪葉片可包括柄、位于柄上的一對徑向密封銷槽和位于徑向密封銷槽中的每一個內的密封銷。該密封銷可包括一對帶肩端部，該帶肩端部具有圓形部分和平坦部分。

當結合若干附圖和所附權利要求來閱讀下文的具體實施方式時，對于本領域技術人員而言，本發明的這些和其它特點和改進將會變得明顯。

附圖說明

圖1是燃氣渦輪發動機的示意圖。

圖2是已知轉子葉片的側視圖。

圖3是位于轉子葉片的徑向密封銷槽中的密封銷的透視圖。

圖4A和圖4B是使用已知密封銷的柄泄漏區域的側視圖。

圖5是轉子葉片的徑向密封銷槽的透視圖。

圖6是如本文所述的其中帶密封銷的徑向密封銷槽的展開圖。

圖7是圖6的密封銷的側視平面圖。

圖8是圖6的密封銷端部的展開圖。

圖9是圖6的徑向密封銷槽的透視圖。

圖10是圖6的徑向密封銷槽的另一透視圖。

圖11A和圖11B是由圖6的密封銷填充的柄泄漏區域的側視圖。

元件符號列表：

10燃氣渦輪發動機

12壓縮機

14燃燒室

16渦輪

18轉子葉片

20翼面

22平臺

24柄

26燕尾榫

28前邊緣徑向密封銷槽

30尾邊緣徑向密封銷槽

32徑向邊緣密封銷

33圓端

34葉片蓋板

35密封凹穴面

36密封拐角

37相鄰葉片

38外徑泄漏間隙

39間隙

40外徑泄漏間隙

100轉子葉片

110翼面

120平臺

130柄

140燕尾榫

150徑向密封銷槽

160密封銷

170第一帶肩端部

180第二帶肩端部

190圓形部分

200平坦部分

210密封凹穴面

220成角度的拐角

具體實施方式

現參看附圖，在所有若干附圖中，相似附圖標記指代相似元件，圖1示出燃氣渦輪發動機10的側視截面圖。眾所周知，燃氣渦輪發動機10可包括壓縮機12以壓縮進來的空氣流。壓縮機12將壓縮的空氣流遞送到燃燒室14。燃燒室14混合壓縮的空氣流與壓縮的燃料流并點燃混合物(盡管僅示出單個燃燒室14，但是燃氣渦輪發動機10可包括任意多個燃燒室14)。熱燃燒氣體又被遞送到渦輪16。熱燃燒氣體驅動渦輪16以便做出機械功。在渦輪16中產生的機械功驅動壓縮機12和諸如發電機等的外部負載。