[發(fā)明專利]用于對準(zhǔn)頂端圍帶的裝置和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310001303.0
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN103195505A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: M.A.瓊斯
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/00
• 分類號: F01D25/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體上涉及用于將旋轉(zhuǎn)機械中的頂端圍帶(tip?shroud)對準(zhǔn)的裝置和方法。

背景技術(shù)

旋轉(zhuǎn)機械(包括渦輪)被廣泛用于各種航空、工業(yè)和發(fā)電應(yīng)用中以做功。每個旋轉(zhuǎn)機械通常包括周邊安裝的定子靜葉和旋轉(zhuǎn)葉片的交替級。定子靜葉可附連至靜止構(gòu)件，例如圍繞旋轉(zhuǎn)機械的殼體，并且旋轉(zhuǎn)葉片可附連至沿旋轉(zhuǎn)機械的軸向中心線定位的轉(zhuǎn)子。壓縮的工作流體(例如但不限于蒸汽、燃燒氣體或者空氣)沿氣體通路流動通過旋轉(zhuǎn)機械以產(chǎn)生功。定子靜葉將壓縮工作流體加速并引導(dǎo)到旋轉(zhuǎn)葉片的后續(xù)級上，以賦予旋轉(zhuǎn)葉片運動，從而轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子并做功。

泄漏在定子靜葉或旋轉(zhuǎn)葉片周圍或者旁通定子靜葉或旋轉(zhuǎn)葉片的壓縮工作流體降低旋轉(zhuǎn)機械的效率。結(jié)果，圍繞渦輪的殼體通常包括靜止護罩或靜止護罩區(qū)段，該靜止護罩區(qū)段圍繞并限定氣體通路的外周以減少旁通定子靜葉或旋轉(zhuǎn)葉片的壓縮工作流體的量。另外，每個旋轉(zhuǎn)葉片可包括設(shè)置在旋轉(zhuǎn)葉片的外部徑向頂端的頂端圍帶。當(dāng)渦輪旋轉(zhuǎn)并循環(huán)通過操作的各個級時，頂端圍帶可在渦輪葉片的徑向頂端形成密封并進一步減少壓縮工作流體在殼體和葉片的徑向頂端之間的泄漏。

頂端圍帶的空氣動力學(xué)性質(zhì)和機械性能是重要的設(shè)計考慮因素，一方面平衡效率和性能且另一方面葉片壽命。例如，雖然頂端圍帶可降低工作流體的泄漏，但是，頂端圍帶通常也增加葉片頂端處的質(zhì)量，這可增加頂端圍帶的蠕變或屈服。蠕變或屈服繼而可減少渦輪葉片的壽命、增加維護成本和/或延長停機時間。此外，失效的頂端圍帶可將碎片引入氣體通路中，這可導(dǎo)致對殼體、下游定子和/或葉片的嚴(yán)重?fù)p壞。結(jié)果，對用于對準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)機械中的頂端圍帶的裝置和方法的持續(xù)改進將是有用的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點在下面的描述中闡述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實施本發(fā)明而了解。

本發(fā)明的一個實施例是一種用于對準(zhǔn)頂端圍帶的裝置。該裝置包括平臺、第一突起以及第一突起上的第一互補對準(zhǔn)特征，平臺配置成連接至葉片，第一突起周向延伸跨過平臺的至少一部分。

本發(fā)明的第二實施例是一種用于對準(zhǔn)頂端圍帶的裝置。該裝置包括：第一平臺，其配置成連接至第一葉片；第一突起，其周向延伸跨過第一平臺的至少一部分；第一互補對準(zhǔn)特征，其在第一突起上；第二平臺，其配置成連接至與第一旋轉(zhuǎn)葉片相鄰的第二葉片；第二突起，其周向延伸跨過所述第二平臺的至少一部分；以及所述第二突起上的第二對準(zhǔn)特征。其中，第一對準(zhǔn)特征至少部分地套入第二對準(zhǔn)特征內(nèi)。

本發(fā)明還可包括一種對準(zhǔn)頂端圍帶的方法。該方法包括：使多個頂端圍帶旋轉(zhuǎn)，其中，每個頂端圍帶聯(lián)接至葉片；通過將第一頂端圍帶的第一對準(zhǔn)特征套入第二頂端圍帶的第二對準(zhǔn)特征中而對準(zhǔn)相鄰頂端圍帶。

在閱讀該說明書后，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將更好地理解這樣的實施例以及其他實施例的特征和方面。

附圖說明

在該說明書的其余部分中，包括參考附圖，更具體地闡述了本發(fā)明的完整且能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的其最佳模式，在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的旋轉(zhuǎn)機械級的局部透視圖；

圖2是如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；

圖4是圖1中所示的相鄰頂端圍帶的徑向向內(nèi)視圖；

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；

圖6是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；

圖7是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；

圖8是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖；并且

圖9是根據(jù)本發(fā)明的一備選實施例的如圖1中所示的頂端圍帶的放大透視圖。

附圖標(biāo)記：

10?????葉片級

12?????葉片

14?????轉(zhuǎn)子

16?????翼型件

18?????徑向頂端

20?????殼體

22?????氣體通路

40?????用于對準(zhǔn)頂端圍帶的裝置

42?????頂端圍帶

44?????平臺

46?????突起

48?????軸向延伸的表面

50?????周向延伸的表面

52?????對準(zhǔn)特征

54?????突起端部