[發明專利]渦輪機葉片組件

有效

• 申請號: 201110373680.8
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102465718A
• 公開（公告）日: 2012-05-23
• 發明（設計）人: M·S·洪坎普;M·D·科利耶;J·D·赫斯林格
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/20
• 分類號: F01D5/20;F01D5/34
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;傅永霄

技術領域

本發明涉及渦輪機，確切地說，涉及用于抑制振動并密封相鄰葉片組件之間的空間的機構，其中所述葉片組件在渦輪機中周向隔開。

背景技術

渦輪發動機通常具有多個周向隔開的葉片組件，所述葉片組件安裝在轉子上，從而與轉子一起圍繞轉子軸旋轉。這些葉片組件的形狀和配置各不相同，但通常包括最內部的鳩尾榫部分、具有平臺部分的中間部分，以及最外部的翼型件部分，其中所述平臺部分具有從所述平臺下垂的柄部分，且所述鳩尾榫部分以可滑動方式收容于轉子中的以互補方式配置的凹槽中。柄部分將鳩尾榫和平臺部分分開，同時也界定了用于冷卻流體的凹處。在相鄰葉片組件之間引入冷卻流體，通常是空氣，來提高在高入口溫度下運作的葉片組件上的冶金限制已成為慣例。平臺部分將柄和翼型件部分分開。翼型件部分通常徑向下垂到通道中，從而與工作流體相互作用。但是，這些翼型件部分同時也會受到諧波刺激。此類葉片振動的來源和性質是難以識別和消除的。因此普遍需要和希望抑制此類振動。因此通過阻尼器組件來有效減少渦輪發動機的諧波刺激已成為慣例。

盡管這些已知的阻尼器組件在很大程度上是合乎需要的，但冷卻流體會從阻尼器組件漏入工作流體中，這就會降低渦輪發動機的效率。因此使用能夠密封相鄰葉片組件周圍的阻尼器組件就變得尤為有益。

發明內容

本發明提供一種具有至少兩個相鄰葉片組件的渦輪機，其中所述葉片組件圍繞所述渦輪機的轉子周向安置，所述渦輪機包括：所述至少兩個相鄰葉片組件的每一個具有：具有平臺的料斗，所述料斗的后側設有第一凹處，且所述料斗的前側設有第二凹處，所述料斗進一步具有位于所述第一凹處的一端的第一阻尼器銷槽和位于所述第二凹處的一端的第二阻尼器銷槽，以及伸出到所述渦輪機的流中的翼型件，以此通過所述轉子的旋轉來將所述流中的動能轉換成機械能，所述翼型件從所述平臺向外延伸；以及一個阻尼器銷，其收容于(i)所述至少兩個相鄰葉片組件的第一個的所述第一阻尼器銷槽和(ii)所述至少兩個相鄰葉片組件的第二個的所述第二阻尼器銷槽的至少一個中，所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第一個的所述第一阻尼器銷槽相對于所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第二個的所述第二阻尼器銷槽來進行設置，以便使得所述阻尼器銷可在所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第一個的所述第一阻尼器銷槽和所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第二個的所述第二阻尼器銷槽內移動，所述第一阻尼器銷槽的深度足以在其中完全收容所述阻尼器銷。

所述第二阻尼器銷槽的深度足以在其中部分收容所述阻尼器銷。所述渦輪機進一步包括：(i)所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第一個的所述第一凹處和(ii)所述相鄰葉片組件的所述第二個的所述第二凹處中的至少一個的每一側都設有一個密封銷槽；以及收容于所述密封銷槽中的密封銷。每一個所述密封銷槽的深度都足以在其中完全收容所述密封銷的一個。所述密封銷槽延伸超過與所述第一阻尼器銷槽和所述第二阻尼器銷槽的至少一個的邊緣對齊的邊線，其中所述密封銷與所述阻尼器銷重疊。所述至少兩個相鄰葉片組件的每一個都進一步具有從所述平臺下垂的柄部分，所述柄部分界定所述第一和第二凹處。所述至少兩個相鄰葉片組件的每一個進一步具有從所述柄部分延伸的聯鎖連接器部分，所述聯鎖連接器部分配置成收容于所述轉子的開口中。所述聯鎖連接器部分是一個鳩尾榫。所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第一個的所述第一阻尼器銷槽通過以一定角度傾斜，從相對于所述至少兩個相鄰葉片組件的所述第二個的所述第二阻尼器銷槽來進行定位。所述角度與所述渦輪機的內部流路角大致相同。

本發明進一步提供一種葉片組件，所述葉片組件包括：具有平臺的料斗，所述料斗的一側設有凹處，所述料斗進一步具有位于所述凹處的一端的阻尼器銷槽以及一個位于所述凹處的每一側的密封銷槽，所述密封銷槽延伸超過與所述阻尼器銷槽的邊緣對齊的邊線；從所述平臺向外延伸的翼型件；收容于所述密封銷槽中的密封銷；以及收容于所述阻尼器銷槽中的阻尼器銷，其中所述密封銷與所述阻尼器銷重疊。