用于防止盘超速的系统和方法技术方案

涡轮组件(128)包括轴(134)、多个转子盘(202)、多个叶片(170)和至少一个切割机构(210)。转子盘(202)沿着轴(134)沿轴向间隔开，并且联接到轴(134)上，并且包括径向外部部分。叶片(170)围绕径向外部部分沿周向间隔开。切割机构(210)构造成在盘超速状况期间从转子盘(202)上切下叶片(170)。

Systems and methods used to prevent disk overspeed

The turbine assembly (128) includes a shaft (134), a plurality of rotor discs (202), a plurality of blades (170), and at least one cutting mechanism (210). The rotor disc (202) is separated along an axis (134) along an axial interval, and is connected to a shaft (134), and includes a radial external part. The blade (170) opens around the circumferential interval around the radial part. The cutting mechanism (210) is constructed to cut off the blade (170) from the rotor disc (202) during the disk overspeed condition.

【技术实现步骤摘要】
用于防止盘超速的系统和方法
本公开的领域大体涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地，涉及涉及转子超速保护。
技术介绍
燃气涡轮发动机包括转子组件，转子组件可相对于固定发动机结构旋转。转子组件包括多个级，各个级包括可旋转盘和固定导叶组件。各个盘和导叶组件包括多个沿周向间隔开的叶片或导叶。各个级联接到轴上的转子安装结构上，轴构造成驱动相应的机器，诸如涡轮。热燃烧气体通过叶片来驱动转子组件。转子组件的一个已知失效机制是使盘的一部分与转子脱开。当后一级与转子安装结构分开时，后面的级发生脱开。热燃烧气体仍然对分开的级提供功率，但分开的转子盘级可能不再对轴传递功率。分开的级可比在正常运行期间旋转得快得多，因为它没有负载且仍然接收来自燃烧气体的功率输入，从而引起盘超速状况，盘超速状况可导致单独的级的结构完整性失效，以及导致转子盘级的部件弹出。
技术实现思路
一方面，提供一种可旋转机器。涡轮组件包括轴、多个转子盘、多个叶片和至少一个切割机构。转子盘沿着轴沿轴向间隔开，并且联接到轴上，并且包括径向外部部分。叶片围绕径向外部部分沿周向间隔开。切割机构构造成在盘超速状况期间从转子盘上切下叶片。另一方面，提供一种涡轮风扇发动机。涡轮风扇发动机包括多级压缩机、轴和涡轮组件。轴联接到多级压缩机和涡轮组件上。涡轮组件构造成通过轴来驱动多级压缩机。涡轮组件包括轴、多个转子盘、多个叶片和至少一个切割机构。转子盘沿着轴沿轴向间隔开，并且联接到轴上，并且包括径向外部部分。叶片围绕径向外部部分沿周向间隔开。切割机构构造成在盘超速状况期间从转子盘上切下叶片。又一方面，提供一种在转子盘的超速状况期间切断围绕涡轮的转子盘沿周向间隔开的成排的叶片中的至少一个叶片的方法。方法包括在转子盘与涡轮的轴分开之后，用发动机燃烧气体驱动转子盘。方法还包括使用转子盘的离心力来沿着轴沿轴向平移转子盘。方法进一步包括接合转子盘与至少一个切割机构。方法还包括使用切割机构来从转子盘上切断至少一些叶片。技术方案1.一种可旋转机器(110)，包括：轴(134)；转子盘(202)，其联接到所述轴(134)上，并且具有径向外部部分；围绕所述径向外部部分沿周向间隔开的多个叶片(170)；以及至少一个切割机构(210)，其构造成在盘超速状况期间使所述多个叶片(170)中的至少一些与所述转子盘(202)脱开。技术方案2.根据技术方案1所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述至少一个切割机构(210)包括楔(302)和楔保持器(304)。技术方案3.根据技术方案2所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述楔保持器(304)包括上臂(318)和下臂(320)，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在非盘超速状况期间将所述楔(302)保持在第一位置上，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在盘超速状况期间将所述楔(302)重新定位到所述多个叶片(170)的旋转路径中。技术方案4.根据技术方案3所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述楔(302)包括尖锐切割刃(314)，所述切割刃(314)构造成使所述多个叶片(170)中的至少一些与所述转子盘(202)脱开。技术方案5.根据技术方案4所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述可旋转机器(110)进一步包括构造成允许所述转子盘(202)在盘超速状况期间向后平移的多个弱化密封件(206，208)。技术方案6.根据技术方案5所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述至少一个切割机构(210)包括十二个切割机构(210)。技术方案7.根据技术方案3所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述下臂(320)包括盘接合臂(328)，所述转子盘(202)构造成在盘超速状况期间对所述盘接合臂(328)应用轴向力。技术方案8.一种涡轮风扇发动机(110)，包括：压缩机(124)；轴(134)；以及涡轮组件(128)，其通过所述轴(134)联接到所述压缩机(124)上，所述涡轮组件(128)构造成通过所述轴(134)驱动所述压缩机(124)，所述涡轮组件(128)包括：多个转子盘(202)，各个转子盘(202)包括径向外部部分，并且沿着所述轴(134)沿轴向间隔开且联接到所述轴(134)上；围绕所述径向外部部分沿周向间隔开的多个叶片(170)；以及至少一个切割机构(210)，其构造成在盘超速状况期间使所述多个叶片(170)与所述转子盘(202)脱开。技术方案9.根据技术方案8所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述至少一个切割机构(210)包括楔(302)和楔保持器(304)。技术方案10.根据技术方案9所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述楔保持器(304)包括上臂(318)和下臂(320)，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在非盘超速状况期间将所述楔(302)保持在第一位置上，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在盘超速状况期间将所述楔(302)重新定位到所述多个叶片(170)的旋转路径中。技术方案11.根据技术方案10所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述楔(302)包括尖锐切割刃(314)，所述切割刃(314)构造成脱开所述多个叶片(170)。技术方案12.根据技术方案11所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述涡轮风扇发动机(110)进一步包括构造成允许所述多个转子盘(202)的级(200)在盘超速状况期间向后平移的多个弱化密封件(206，208)。技术方案13.根据技术方案12所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述楔(302)包括凹口(316)，所述上臂(318)包括凹口接合钩(324)，所述凹口接合钩(324)、所述上臂(318)和所述下臂(320)构造成在非盘超速状况期间将所述楔(302)保持在第一位置上。技术方案14.根据技术方案12所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述至少一个切割机构(210)包括十二(12)个切割机构(210)。技术方案15.根据技术方案10所述的涡轮风扇发动机(110)，其特征在于，所述下臂(320)包括盘接合臂(328)，所述多个转子盘(202)的第二级(200)构造成在盘超速状况期间挤压所述盘接合臂(328)。附图说明当参照附图来阅读以下详细描述时，本公开的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中相同符号在图中表示相同部件，其中：图1是根据本公开的示例实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面图。图2是图1中显示的燃气涡轮发动机的示例性高压涡轮的示意性横截面图。图3是沿着区域3得到的图2的一部分的放大视图。除非另有指示，否则本文提供的图意于示出本公开的实施例的特征。相信这些特征适用于包括本公开的一个或多个实施例的各种各样的系统中。因而，图不意于包括本领域普通技术人员知道的为了实践本文公开的实施例所需的所有传统特征。部件列表：110涡轮风扇发动机112纵向中心线114风扇区段116燃气涡轮发动机118外壳119内壳120环形入口122低压(LP)压缩机124高压(HP)压缩机126燃烧区段128HP涡轮130LP涡轮132喷嘴区段134HP轴或轴杆136LP轴或轴杆137核心空气流路径138空气流路径140风扇142本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可旋转机器(110)，包括：轴(134)；转子盘(202)，其联接到所述轴(134)上，并且具有径向外部部分；围绕所述径向外部部分沿周向间隔开的多个叶片(170)；以及至少一个切割机构(210)，其构造成在盘超速状况期间使所述多个叶片(170)中的至少一些与所述转子盘(202)脱开。

【技术特征摘要】
2016.09.09 US 15/2606411.一种可旋转机器(110)，包括：轴(134)；转子盘(202)，其联接到所述轴(134)上，并且具有径向外部部分；围绕所述径向外部部分沿周向间隔开的多个叶片(170)；以及至少一个切割机构(210)，其构造成在盘超速状况期间使所述多个叶片(170)中的至少一些与所述转子盘(202)脱开。2.根据权利要求1所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述至少一个切割机构(210)包括楔(302)和楔保持器(304)。3.根据权利要求2所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述楔保持器(304)包括上臂(318)和下臂(320)，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在非盘超速状况期间将所述楔(302)保持在第一位置上，所述上臂和所述下臂(318，320)构造成在盘超速状况期间将所述楔(302)重新定位到所述多个叶片(170)的旋转路径中。4.根据权利要求3所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述楔(302)包括尖锐切割刃(314)，所述切割刃(314)构造成使所述多个叶片(170)中的至少一些与所述转子盘(202)脱开。5.根据权利要求4所述的可旋转机器(110)，其特征在于，所述可旋转机器(110)进一步包括构造成允许所述转子盘(202)在盘超速状况期间向后平移的多个弱化密封件(206，208)。6.根据权利要求5所述的可旋转机器(110...

【专利技术属性】
技术研发人员：NG普拉巴卡，SA斯特朗，CS奥尔基塞夫斯基，S尚卡，N贾因，M里勒，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US