[發明專利]用于轉子過速保護的方法和系統

有效

• 申請號: 201810304775.6
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN108691690B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發明（設計）人: S.S.K.馬內帕利;M.L.謝爾頓;G.塞沙里;M.馬諾哈蘭
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02K3/06
• 分類號: F02K3/06;F01D9/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 郭帆揚;劉林華

本發明提供了一種燃氣渦輪發動機、系統以及在過速狀態期間切斷圍繞轉子間隔的一排葉片中的至少一個葉片的方法。燃氣渦輪發動機包括圍繞軸的軸線可旋轉的軸，聯接到軸并且具有徑向外表面的轉子以及沿著外面部分軸向地間隔的一排或多排葉片。每一排葉片包括圍繞徑向外表面周向地間隔的多個葉片。燃氣渦輪發動機殼體至少部分地圍繞一排或多排葉片。一排或多排靜止輪葉沿著殼體軸向地間隔。每一排靜止輪葉包括在軸和燃氣渦輪發動機殼體之間徑向地延伸的多個靜止輪葉。使用熔絲元件將靜止輪葉聯接到燃氣渦輪發動機殼體。

技術領域

本申請的技術領域一般涉及燃氣渦輪發動機，并且更具體地涉及轉子過速保護。

背景技術

燃氣渦輪發動機包括相對于靜止的發動機結構可旋轉的轉子組件。發動機可以包括多個級。每一級包括轉子葉片組件和靜止輪葉組件，轉子葉片組件包括多個周向地間隔的翼型件或葉片，靜止輪葉組件包括多個周向地間隔的翼型件或輪葉。每個轉子葉片組件聯接到軸上的轉子，所述軸配置成驅動燃氣渦輪發動機。熱的燃燒氣體與葉片相互作用以驅動轉子組件。在一些已知的轉子組件中，轉子的一部分的脫離可能導致不期望的過速狀態。例如，當后轉子葉片組件級與轉子分離時，后級會發生脫離。分開的級仍受熱的燃燒氣體的驅動，但分開的級不再能夠將該動力傳輸到軸。分開的級可能比正常運行期間旋轉得明顯更快，原因是它不帶載荷，并且仍從燃燒氣體接收動力輸入，從而產生過速狀態。

發明內容

在一方面，一種燃氣渦輪發動機，包括：圍繞軸的縱向軸線可旋轉的軸；聯接到所述軸并且具有徑向外表面的轉子；以及沿著外面部分軸向地間隔的一排或多排葉片。所述一排或多排葉片中的每一排葉片包括圍繞所述徑向外表面周向地間隔的多個葉片。所述燃氣渦輪發動機還包括至少部分地圍繞所述一排或多排葉片的燃氣渦輪發動機殼體以及沿著所述燃氣渦輪發動機殼體軸向地間隔的一排或多排靜止輪葉。所述一排或多排靜止輪葉中的每一排靜止輪葉包括在所述軸和所述燃氣渦輪發動機殼體之間徑向地延伸的多個靜止輪葉。使用熔絲元件將所述靜止輪葉聯接到所述燃氣渦輪發動機殼體。

可選地，所述多個靜止輪葉圍繞所述燃氣渦輪發動機殼體的徑向內表面周向地間隔，并且所述一排或多排靜止輪葉可以與所述一排或多排葉片軸向地互相交叉。同樣可選地，所述燃氣渦輪發動機殼體包括圍繞所述燃氣渦輪發動機殼體的徑向內表面周向地延伸的圍欄，并且，所述多個靜止輪葉中的一個靜止輪葉的上游端包括配置成接合所述圍欄的鉤。所述圍欄和所述鉤中的至少一個形成所述熔絲元件。銷釘元件可以延伸通過所述圍欄和所述鉤，并且所述銷釘元件也可以形成所述熔絲元件。

可選地，所述燃氣渦輪發動機殼體包括圍繞所述燃氣渦輪發動機殼體的徑向內表面周向地延伸的圍欄，并且，所述多個靜止輪葉中的至少一些靜止輪葉一起組合在輪葉區組件中。所述輪葉區組件的上游端包括配置成接合所述圍欄的鉤。所述圍欄和所述鉤中的至少一個形成所述熔絲元件。銷釘元件可以延伸通過所述圍欄和所述鉤，并且所述銷釘元件也可以形成所述熔絲元件。

所述燃氣渦輪發動機殼體可以包括圍繞所述燃氣渦輪發動機殼體的徑向內表面周向地延伸的上游延伸唇部，并且，所述多個靜止輪葉中的一個靜止輪葉的下游端可以包括配置成接合所述唇部的橫檔。所述唇部和所述橫檔中的至少一個可以形成所述熔絲元件?？蛇x地，所述銷釘元件延伸通過所述唇部和所述橫檔，并且，所述銷釘元件也可以形成所述熔絲元件。

所述燃氣渦輪發動機殼體可以包括圍繞所述燃氣渦輪發動機殼體的徑向內表面周向地延伸的上游延伸唇部，并且，所述多個靜止輪葉中的至少一些靜止輪葉可以一起組合在輪葉區組件中。所述輪葉區組件的下游端可以包括配置成接合所述唇部的橫檔，并且，所述橫檔、所述唇部和延伸通過所述橫檔和所述唇部的銷釘元件中的至少一個形成所述熔絲元件。銷釘元件可以延伸通過所述唇部和所述橫檔，并且，所述銷釘元件也可以形成所述熔絲元件。

可選地，一排或多排靜止輪葉可以沿著所述燃氣渦輪發動機殼體軸向地均勻間隔。