[發明專利]渦輪葉片和燃氣渦輪

有效

• 申請號: 201480055802.0
• 申請日: 2014-09-04
• 公開（公告）號: CN105612312B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: P·施羅德
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: F01D5/30
• 分類號: F01D5/30;F01D5/32
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 王茂華,潘聰

技術領域

本發明涉及具有渦輪葉片翼型并且具有渦輪葉片基部的渦輪葉片，渦輪葉片基部用于將渦輪葉片固定在渦輪軸的渦輪軸狹槽中，其中情況中的渦輪葉片基部包括用于保持固定裝置的保持設備，固定裝置用于固定被布置在渦輪葉片基部的頂側上的平坦的覆蓋元件。

本發明還涉及具有多個渦輪葉片并且具有渦輪軸的燃氣渦輪，渦輪葉片在每種情況下借助于渦輪葉片基部附接到渦輪軸。

背景技術

一般的渦輪葉片在現有技術中眾所周知。相應的渦輪葉片具有渦輪葉片基部，渦輪葉片借助于渦輪葉片基部固定在被形成在渦輪軸上的對應的渦輪軸狹槽中。為此，具有其渦輪葉片基部的相應的渦輪葉片沿著與渦輪軸的旋轉軸對準的軸向插入方向被推送到對應的渦輪軸狹槽中并且被固定。在渦輪軸的插入側上，渦輪葉片基部和渦輪軸狹槽包覆有密封板。

特別地，為了固定密封板的周向位置，密封板一方面插入到渦輪軸的周向狹槽中，并且另一方面借助于渦輪葉片基部上的固定裝置以固定方式布置。

固定裝置至少包括螺栓元件和固定板元件。出于保持固定裝置的目的，渦輪葉片基部上提供有被插入到渦輪葉片基部中的袋子形狀的移除材料的區域。這些袋子例如通過侵蝕被引入到渦輪葉片基部中，如特別是根據WO 2010/094539 A1已知的。

另外，US 4 480 958 A公開了一種具有轉子翼型、渦輪葉片基部和渦輪葉片平臺的渦輪葉片，渦輪葉片平臺布置在渦輪葉片基部與轉子翼型之間，其中渦輪葉片安裝在渦輪的渦輪盤上。在這一上下文中，附接到渦輪盤的保持板的第一端能夠嚙合到其中的周向狹槽被加工到渦輪葉片平臺中。在這一上下文中，周向狹槽被切割到渦輪葉片平臺中，這對渦輪葉片內的力流有負面影響。保持板本質上具有兩個功能部分，即第一部分——用于密封位于渦輪盤與渦輪葉片基部之間的冷卻導管的密封部分，以及第二部分——保持部分，渦輪葉片可以借助于保持部分在渦輪葉片接收狹槽中被保持就位，其中保持板借助于被螺固到渦輪盤中的螺絲經由密封部分被固定。這一螺絲固定保持板；螺絲被螺固到被配置為保持設備的內部螺紋中。在此沒有示出被布置在渦輪葉片基部上的用于保持另外的固定裝置的保持設備。

另外，DE 199 60 896 A1教示了具有保持環的軸向渦輪機的安裝在葉片基座接收部分中的用于轉子葉片的保持設備，保持環一方面在形成在轉子盤上的掣子(catch)中徑向向內嚙合，并且另一方面具有徑向向外的突出部，其每個可以在保持溝槽中嚙合，保持溝槽徑向向內打開并且被加工到葉片基座中，以便借助于保持環防止轉子葉片軸向移動離開轉子盤的葉片基座接收部分。保持溝槽也被切割到葉片基座中，這對渦輪葉片內的力流具有負面影響。

另外，美國5 137 430 A公開了一種包括轉子盤以及布置在轉子盤上的多個轉子葉片的布置，轉子葉片每個具有轉子葉片翼型、轉子葉片基座以及布置在轉子葉片基座與轉子葉片翼型之間的轉子葉片平臺。徑向向內打開的接收溝槽在轉子葉片基座中被加工用于接收保持環，轉子葉片借助于保持環被防止軸向移動離開轉子盤的轉子葉片基座接收部分。在這一上下文中，接收溝槽被切割到轉子葉片基座中，這對渦輪葉片內的力流有負面影響。

發明內容

本發明的目的是進一步開發一般的渦輪葉片使得作用于渦輪葉片的力能夠被渦輪葉片并且特別地被渦輪葉片的渦輪葉片基部更好地承接和傳輸。

本發明的目的通過具有渦輪葉片翼型并且具有渦輪葉片基部的渦輪葉片來實現，渦輪葉片基部用于將渦輪葉片固定在渦輪軸的渦輪軸狹槽中，其中情形中渦輪葉片基部包括用于保持固定裝置的保持設備，固定裝置用于固定被布置在渦輪葉片基部的頂側的平坦的覆蓋元件，其中保持設備布置在渦輪葉片基部外部的這一渦輪葉片基部上。

保持固定裝置的保持設備布置在渦輪葉片基部外部的這一渦輪葉片基部上這一事實具體地通過渦輪葉片基部明顯改善了承接和傳輸力的屬性。

陳述“在渦輪葉片基部外部的這一渦輪葉片基部上”在本發明的上下文中表示保持設備沒有通過例如銑削、侵蝕等被加工到渦輪葉片基部的材料本體中。

相反，保持設備通過材料在這一材料本體外部或者渦輪葉片基部外部上的積聚來產生。

“頂側”這一概念在本發明的上下文中描述渦輪葉片基部的頂側，其同時也在這一渦輪葉片基部的短邊處。該頂側因此橫向于或者垂直于將渦輪葉片基部插入到接收渦輪葉片基部的渦輪軸狹槽中的方向行進，插入方向與渦輪軸的旋轉軸方向對準。在這一上下文中，頂側優選地是平坦的。這一頂側例如以正確的角度延伸到杉樹形狀的渦輪葉片基部的波狀外側。