[發(fā)明專利]渦輪噴嘴組裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310007415.7
• 申請日: 2013-01-09
• 公開（公告）號: CN103195496A
• 公開（公告）日: 2013-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R.W.科因;A.G.溫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;楊國治

技術(shù)領(lǐng)域

本申請和作為結(jié)果的專利通常涉及氣體渦輪發(fā)動機(jī)，并且更具體地涉及減小了泄漏的用于在懸臂渦輪噴嘴等的內(nèi)平臺中組裝冷卻構(gòu)件的方法。

背景技術(shù)

沖擊冷卻系統(tǒng)已經(jīng)與渦輪機(jī)一起使用以冷卻諸如外殼、動葉、噴嘴等的各種類型的構(gòu)件。沖擊冷卻系統(tǒng)經(jīng)由氣流而將構(gòu)件冷卻，以維持構(gòu)件之間的足夠的空隙并提升足夠的構(gòu)件壽命。然而，與其中一些類型的已知的沖擊冷卻系統(tǒng)相關(guān)的一個難題是這些系統(tǒng)趨于需要復(fù)雜的鑄造和/或結(jié)構(gòu)焊接。這樣的結(jié)構(gòu)可能不耐用或可能生產(chǎn)和修理昂貴。此外，沖擊冷卻所需要的構(gòu)件應(yīng)當(dāng)容忍制造變化并容忍例如噴嘴靜葉、罩、金屬片、管路硬件以及其他構(gòu)件之間的熱差。這些容忍需要可能導(dǎo)致構(gòu)件之間的顯著的間隙，從而引起壓力腔之間的不期望的泄漏。

因此，期望用于與渦輪噴嘴一起使用的緊密封裝的冷卻構(gòu)件和組裝該渦輪噴嘴的方法。優(yōu)選地，冷卻構(gòu)件可以允許噴嘴充分地面對高的氣體路徑溫度，同時滿足壽命和維護(hù)的需要，在成本方面也合理。此外，這些構(gòu)件的組裝可以被簡化并減少這些構(gòu)件之間的任何可能導(dǎo)致泄漏的間隙。

發(fā)明內(nèi)容

本申請和作為結(jié)果的專利提供了一種將沖擊冷卻組件安裝在渦輪噴嘴的翼型的內(nèi)平臺中的方法。該方法可以包括如下步驟：將插入件定位于翼型的腔內(nèi)、將核芯出口覆蓋件定位在腔的開口的附近、將沖擊氣室定位于平臺腔內(nèi)、將未固定的套管插入穿過沖擊氣室的組裝端口并插入至插入件的氣流腔中以及閉合組裝端口。

本申請和作為結(jié)果的專利還提供了用于在渦輪噴嘴的內(nèi)平臺使用的一種沖擊冷卻組件。該沖擊冷卻組件可以包括沖擊插入件、沖擊氣室以及套管，該沖擊插入件定位在噴嘴的翼型的腔的附近，該沖擊氣室?guī)в卸ㄎ挥趦?nèi)平臺和沖擊插入件的附近的組裝端口，該套管在組裝端口的附近從沖擊氣室延伸，并延伸至噴嘴的翼型的腔中。

當(dāng)參照若干附圖和所附的權(quán)利要求時，基于以下詳細(xì)描述的綜述，本申請和作為結(jié)果的專利的這些及其他的特征和改善對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將變得清楚。

附圖說明

圖1是顯示壓縮機(jī)、燃燒器以及渦輪的、氣體渦輪發(fā)動機(jī)的示意圖。

圖2是其中帶有沖擊冷卻組件的噴嘴靜葉的部分側(cè)視圖。

圖3是如本文所述的帶有沖擊冷卻組件的噴嘴靜葉的分解圖。

圖4是圖3的帶有沖擊冷卻組件的噴嘴靜葉的部分截面圖。

具體實施方式

現(xiàn)在參照附圖，其中，在該若干附圖中，同樣的編號始終是指同樣的要素，圖1顯示了可以在此使用的氣體渦輪發(fā)動機(jī)10的示意圖。氣體渦輪發(fā)動機(jī)10可以包括壓縮機(jī)15。壓縮機(jī)15將進(jìn)入的空氣流20壓縮。壓縮機(jī)15將已壓縮的空氣流20運(yùn)送至燃燒器25。燃燒器25將已壓縮的空氣流20與加壓的燃料流30混合，并點燃該混合物以產(chǎn)生燃燒氣體流35。雖然僅顯示了單個的燃燒器25，但氣體渦輪發(fā)動機(jī)10可以包括任何數(shù)量的燃燒器25。燃燒氣體流35繼而被運(yùn)送至渦輪40。燃燒氣體流35驅(qū)動渦輪40以產(chǎn)生機(jī)械功。在渦輪40中產(chǎn)生的機(jī)械功經(jīng)由軸45而驅(qū)動壓縮機(jī)15和諸如發(fā)電機(jī)等的外負(fù)荷50。

氣體渦輪發(fā)動機(jī)10可以使用天然氣、各種類型的合成氣以及/或者其他類型的燃料。氣體渦輪發(fā)動機(jī)10可以為由美國紐約州斯卡奈塔市的通用電氣公司提供的多個不同的氣體渦輪發(fā)動機(jī)中的任一個，包括但不限于諸如7或9系的重型的氣體渦輪發(fā)動機(jī)等。氣體渦輪發(fā)動機(jī)10可以具有不同的構(gòu)造并可以使用其他類型的構(gòu)件。在此，也可以使用其他類型的氣體渦輪發(fā)動機(jī)。在此，也可以將多個氣體渦輪發(fā)動機(jī)、其他類型的渦輪以及其他類型的發(fā)電設(shè)備一起使用。

圖2是可以與上述的渦輪40一起使用的噴嘴55的示例。通常而言，噴嘴55可以包括在內(nèi)平臺65和外平臺70之間延伸的噴嘴靜葉60。多個噴嘴55可以組合成一周向列，以與多個轉(zhuǎn)子葉片(圖中未顯示)一起形成一級。

噴嘴55還可以包括帶有沖擊氣室90的沖擊冷卻組件85。沖擊氣室90可以具有形成于此的多個沖擊孔95。沖擊氣室90可以經(jīng)由套管(spoolie)或其他類型的冷卻導(dǎo)管而與來自壓縮機(jī)15或另一源的空氣流20相連通?？諝饬?0可以延伸穿過噴嘴靜葉60而延伸至沖擊冷卻組件85中，并經(jīng)由沖擊孔95而延伸出，以沖擊冷卻噴嘴55的一部分或他處。在此可以使用其他構(gòu)件和其他構(gòu)造。