[發明專利]與轉子組件一起使用的燕尾槽

在審

• 申請號: 201980032212.9
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN112119206A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 托馬斯·盧茨
• 申請（專利權）人: 通用電氣技術有限公司
• 主分類號: F01D5/30
• 分類號: F01D5/30
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 馬爽;臧建明

本發明公開了一種渦輪葉輪。該渦輪葉輪包括多個第一燕尾槽(300)和多個第二燕尾槽(100)。該多個第一燕尾槽和該多個第二燕尾槽在該渦輪葉輪(200)的徑向外周邊上周向交替地間隔開。并且公開了一種轉子組件(600)。該轉子組件與該渦輪葉輪一起使用多個第一渦輪葉片(700)和多個第二渦輪葉片(800)。

背景技術

本公開整體涉及轉子組件，并且更具體地，涉及包括有意使頻率失諧的渦輪葉片的轉子組件。

渦輪葉片(也稱為旋轉渦輪葉片或渦輪轉子葉片)通過使渦輪機的軸旋轉來將來自流動流體諸如熱燃燒氣體或蒸汽的能量轉換成機械能。當渦輪機通過各種操作模式過渡時，渦輪機葉片同時經受機械應力和熱應力。

汽輪機葉片在經受高離心負荷和振動應力的環境中運行。在運行過程中，顫動(即渦輪葉片的自激勵振動)可導致渦輪部件發生重大損傷。顫動是由空氣動力與慣性力之間的耦合引起的空氣彈性不穩定性。這種相互作用導致作用在渦輪葉片上的空氣動力不穩定，這導致振動。振動可導致結構故障。因此，限制了汽輪機的流速和壓力以防止顫動，這限制了汽輪機的功率輸出和效率。

一種用于減少顫動的已知方法是通過從兩個相鄰的渦輪葉片中的一者精確地移除材料來改變渦輪葉片的自然頻率，這需要對渦輪葉片進行昂貴的機加工，從而導致原材料浪費并降低了汽輪機的效率。

因此，本領域將期望改進的轉子組件，例如包括改進的有意使頻率失諧的渦輪葉片的轉子組件。

附圖說明

根據隨后的具體實施方式，當結合附圖時，本公開的上述和其他方面、特征和優點將變得更加顯而易見，其中：

圖1是根據本公開的一個實施方案的示例性反向流動汽輪機的示意圖。

圖2是根據本公開的一個實施方案的用于圖1的汽輪機的示例性渦輪葉輪的一部分的圖示。

圖3是根據本公開的一個實施方案的示例性第一燕尾槽的示意圖。

圖4是根據本公開的一個實施方案的示例性第二燕尾槽的示意圖。

圖5是根據本公開的另一個實施方案的示例性第二燕尾槽的示意圖。

圖6是根據本公開的一個實施方案的示例性轉子組件的一部分的圖示。

具體實施方式

下面將描述本公開的一個或多個實施方案。除非另有定義，否則本文所用的技術和科學術語具有與本公開所屬領域的技術人員通常理解的相同的含義。術語“一個”和“一種”并不表示數量的限制，而是表示所引用項目中的至少一者的存在。如在整個說明書和權利要求書中使用的，近似語言可以用于修改可以允許變化的任何定量表示，而不會導致與其相關的基本功能的變化。因此，由一個或多個術語(諸如“約”和“基本上”)修飾的值不限于指定的精確值。另外，當使用表達“約第一值至第二值”時，該約旨在修飾這兩個值。在至少一些情況下，近似語言可以對應于用于測量值的儀器的精度。在此和整個說明書和權利要求書中，范圍限制可以組合和/或互換，此類范圍被識別并且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語言另有指示。

圖1是示例性反向流動汽輪機10的示意圖。汽輪機10包括第一低壓(LP)區段12和第二低壓區段14。如本領域中已知的，渦輪區段12和14中的每一者包括多個級的隔膜(圖1中未示出)。轉子軸16延伸穿過第一低壓(LP)區段12和第二低壓區段14。LP區段12和14中的每一者包括噴嘴18和20。單個外殼或殼體22沿水平面并分別軸向分成上半部段24和下半部段26，并且跨越第一低壓(LP)區段12和第二低壓區段14兩者。單個外殼或殼體22的中心區段28包括低壓蒸汽入口30。在單個外殼或殼體22內，第一低壓(LP)區段12和第二低壓區段14被布置在由軸頸軸承32和34支撐的單個軸承跨度中。分流器40在第一渦輪區段12和第二渦輪區段14之間延伸。