[發明專利]鎖定間隔組件

在審

• 申請號: 201410858078.7
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104675448A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: B·D·波特;M·J·希利;C·M·漢森
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/32
• 分類號: F01D5/32;F04D29/32
• 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

本發明大體涉及渦輪機。更具體地，本發明涉及鎖定間隔組件，其用于將轉子葉片固連至渦輪機的轉子盤。

背景技術

各種渦輪機(例如燃氣渦輪或蒸汽渦輪)，包括：軸、聯接至軸的多個轉子盤、和安裝至轉子盤的各種轉子葉片。常規燃氣渦輪包括可旋轉軸，其中各種轉子葉片安裝至其壓縮機和渦輪區段中的盤。各個轉子葉片包括：翼形件，加壓空氣、燃燒氣體或其他流體(例如蒸汽)在該翼形件上方流動；和平臺，其在翼形件的基部處，限定用于空氣或流體流的徑向內邊界。

轉子葉片典型地是可移除的，并且因此包括適當的根部分，例如T型根部分，其構造為接合轉子盤周邊中的互補附接槽道。該根部可或者為軸向進入的根部或是周向進入的根部，其與在盤周邊中形成的對應軸向或周向槽道接合。典型的根部包括具有最小橫截面面積的頸部和根部突起，該根部突起從根部延伸進入位于附接槽道內的一對側面凹部中。

對于周向根部，單個附接槽道形成在前和后連續周向柱或箍之間，該柱或箍環繞轉子盤的前面和后面的整個周邊周向地延伸。周向附接槽道的橫截面形狀包括由前和后轉子盤柱或箍限定的側面凹部，在渦輪操作期間，轉子盤柱或箍與轉子葉片的根部突起協作，以徑向地保持單獨的葉片。

在燃氣渦輪的壓縮機區段中，例如，轉子或壓縮機葉片(特別是根部構件)插入周向槽道中且環繞周向槽道，并且旋轉大約90度，以使轉子葉片的根部突起與側面凹部接觸，來限定環繞轉子盤周圍的轉子葉片的完整的級。轉子葉片包括翼形件基部處的平臺，該平臺可環繞槽道鄰接地接合。在其他實施例中，可將間隔件安裝在相鄰轉子葉片平臺之間的周向槽道中。如本領域所公知的，一旦已安裝所有葉片(和間隔件)，那么典型地利用特別地設計的間隔組件填充附接槽道中的最終剩余的空間或更多個空間。

用于促進最終間隔組件插入到周向槽道中的常用技術包括轉子盤中的非軸對稱負載槽道。已經設計了各種常規間隔組件來消除對轉子盤中的負載槽道的需要。但是，這些組件包括復雜的裝置。這些常規的組件通常難以組裝，制造昂貴，并且可導致轉子不平衡。因此，存在對于改良的鎖定間隔組件的需要，該鎖定間隔組件相對容易組裝在最終空間內，該最終空間在渦輪機的相鄰轉子葉片(例如燃氣渦輪的壓縮機和/或渦輪轉子葉片)的平臺之間。

發明內容

本發明的方面和優點將在下面在下列說明中描述，或者可從說明書而變得明顯，或者可通過本發明的實踐而習得。

本發明的一個實施例是用于插入相鄰轉子葉片的平臺之間的周向附接槽道中的鎖定間隔組件。鎖定間隔組件包括：第一端件，其構造為配合入在相鄰轉子葉片的平臺之間的空間中。第一端件包括平臺部分和根部分。該根部分限定第一突起，該第一突起具有適于突入附接槽道的凹部部分中的輪廓。該平臺部分和根部分限定第一內表面，該第一內表面相對于徑向延伸的平面成角度，該徑向延伸的平面垂直于鎖定間隔組件的軸向中心線。

第二端件構造為配合在第一內表面與附接槽道的側壁部分之間。第二端件包括平臺部分和根部分。根部分限定第二突起，該第二突起具有適于突入附接槽道的凹部部分中的輪廓。該平臺部分和根部分限定第二內表面，該第二內表面相對于徑向延伸的平面成角度，該徑向延伸平面垂直于鎖定間隔組件的軸向中心線。第二內表面構造為與第一內表面匹配。鉆孔延伸穿過第一端件的平臺部分和第二端件的根部分，并且緊固件延伸穿過鉆孔。緊固件的一端構造為與第二端件的根部分接合。

本發明的另一實施例為轉子組件。轉子組件包括具有前柱和后柱的轉子盤。前柱和后柱至少部分地限定連續周向延伸的附接槽道。轉子組件還包括多個轉子葉片。多個轉子葉片中的各個從多個平臺中的一個延伸。多個平臺中的各個通過向內延伸的根部固連至附接槽道。鎖定間隔組件布置在多個平臺中的至少兩個之間的空間中。鎖定間隔組件包括第一端件，第一端件構造為配合到平臺之間的空間中。第一端件包括平臺部分和根部分。根部分限定第一突起，第一突起具有適于突入附接槽道的凹部部分中的輪廓。平臺部分和根部分限定第一內表面，該第一內表面相對于徑向延伸的平面成角度，該徑向延伸的平面垂直于鎖定間隔組件的軸向中心線。

第二端件構造為配合在第一內表面與附接槽道的側壁部分之間。第二端件包括平臺部分和根部分。根部分限定第二突起，第二突起具有適于突入附接槽道的凹部部分中的輪廓。平臺部分和根部分限定第二內表面，第二內表面相對于徑向延伸的平面成角度，該徑向延伸的平面垂直于鎖定間隔組件的軸向中心線。第二內表面構造為與第一內表面匹配。鉆孔延伸穿過第一端件的平臺部分和第二端件的根部分，并且緊固件延伸穿過鉆孔。緊固件的一端構造為與第二端件的根部分接合。