各个方面包括诸如蒸汽涡轮轮叶的涡轮机轮叶(20)、对应的垫片(52)和相关的涡轮转子。蒸汽涡轮轮叶包括：叶片(22)，其具有第一端和与第一端相反的第二端；在叶片的第一端处的末梢；以及在第二端处的底座(30)。底座可包括用于与蒸汽涡轮转子中对应的燕尾槽互补的燕尾部(32)，该燕尾部具有：本体(38)；从本体沿相反方向延伸的多个凸出部(40)，其用于与对应的燕尾槽中的多个凹部互补；以及沿着相反方向延伸穿过本体的垫片锁定槽(42)，该垫片锁定槽在本体的底部表面(46)处开口且大小设置成接合垫片。
Turbine blades, gaskets and associated turbine rotors with radial support
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有径向支承的涡轮机轮叶、垫片和相关的涡轮机转子
本文中公开的主题涉及涡轮机。具体地，本文中公开的主题涉及涡轮机(例如，蒸汽涡轮)中轮叶的支承。
技术介绍
蒸汽涡轮包括静态的喷嘴组件，其将工作流体流引导到连接至旋转转子的涡轮轮叶中。喷嘴构造(包括多个喷嘴，或“翼型件”)有时被称为“隔板”或“喷嘴组件级”。轮叶(诸如在涡轮的末级中的那些)具有带有燕尾部的底座，其大小设置成装配在转子中对应的燕尾槽内。许多末级轮叶具有显著的长度且具有相当大的重量。在低速(也被称为转动齿轮)操作期间，轮叶具有在转子燕尾部内(它们被保持在该处)移动的能力。该不期望的运动可导致轮叶和/或转子燕尾槽上显著的磨损。轮叶和燕尾槽上的该磨损可导致停机，需要维修，且招致不期望的成本。
技术实现思路
各个方面包括涡轮机轮叶、对应的垫片和相关的涡轮转子。在本公开内容的第一方面，蒸汽涡轮轮叶包括：叶片，其具有第一端和与第一端相反的第二端；在叶片的第一端处的末梢(tip)；以及在第二端处的底座，该底座包括用于与蒸汽涡轮转子中对应的燕尾槽互补的燕尾部，该燕尾部具有：本体；从本体沿相反方向延伸的多个凸出部，其用于与对应的燕尾槽中的多个凹部互补；以及沿着相反方向延伸穿过本体的垫片锁定槽，该垫片锁定槽在本体的底部表面处开口且大小设置成接合垫片。本公开内容的第二方面包括用于保持蒸汽涡轮轮叶的垫片，该垫片包括：主体，其具有在上表面与下表面之间测得的第一厚度；变薄的区域，其从主体延伸且具有在上表面与变薄的下表面之间测得的第二厚度；连接主体和变薄的区域的第一锥形区域；锁定区域，其从变薄的区域延伸且包括钩，该钩从上表面延伸且大小设置成接合蒸汽涡轮轮叶中的垫片锁定槽；以及连接变薄的区域和锁定区域的第二锥形区域。本公开内容的第三方面包括蒸汽涡轮转子，该蒸汽涡轮转子具有：转子本体，其具有包括多个凹部的多个燕尾槽；在多个燕尾槽中的一个内的蒸汽涡轮轮叶，该蒸汽涡轮轮叶具有：叶片，其具有第一端和与第一端相反的第二端；在叶片的第一端处的末梢；以及在第二端处的底座，该底座包括与蒸汽涡轮转子中的燕尾槽互补的燕尾部，该燕尾部具有：本体；从本体沿相反方向延伸的多个凸出部，其与燕尾槽中的多个凹部互补；以及沿着相反方向延伸穿过本体的垫片锁定槽，该垫片锁定槽在本体的底部表面处开口。附图说明根据连同附图进行的本专利技术的各个方面的以下详细描述，该专利技术的这些和其它特征将更容易理解，附图描绘了本公开内容的各个实施例，在附图中：图1示出了根据各个实施例的涡轮机的局部截面示意图。图2示出了根据本公开内容的各个实施例的蒸汽涡轮轮叶的示意性透视图。图3示出了图2的蒸汽涡轮轮叶的近视(close-up)图。图4示出了蒸汽涡轮转子的近视示意性透视图。图5示出了根据本公开内容的各个实施例的垫片的示意性透视图。图6示出了图5的垫片的近视图。图7示出了根据本公开内容的各个实施例的保持部件、转子和蒸汽涡轮轮叶的一部分的示意性透视图。图8示出了根据本公开内容的各个实施例的蒸汽涡轮转子和保持部件的示意性透视图。图9示出了根据本公开内容的各个实施例的蒸汽涡轮轮叶和垫片的爆炸(blow-out)示意性透视图。图10示出了根据本公开内容的各个实施例的蒸汽涡轮轮叶、转子和垫片的爆炸示意性透视图。图11根据本公开内容的各个实施例从转子的视角示出了蒸汽涡轮轮叶的剖视图。图12示出了根据本公开内容的各个实施例的穿过蒸汽涡轮转子的组装部分的截面图，示出了燕尾槽内的垫片、转子和轮叶之间的关系。图13示出了根据本公开内容的实施例的增材制造过程的框图，该增材制造过程包括存储代表垫片和/或蒸汽涡轮轮叶的代码的非暂时性(non-transitory)计算机可读存储介质。要注意的是，本专利技术的附图不一定按比例。附图意在仅描绘本专利技术的典型方面，且因此不应被认为是限制本专利技术的范围。在附图中，相似的标号代表附图之间相似的元件。具体实施方式本文中公开的主题涉及涡轮机。具体地，本文中公开的主题涉及支承涡轮机(例如，蒸汽涡轮)中的轮叶。如这些图中表示的，“A”轴线代表轴向方位(沿着涡轮转子的轴线，有时被称为涡轮中心线)。如本文中使用的，用语“轴向”和/或“沿轴向”是指物体沿着轴线A的相对位置/方向，该轴线A与涡轮机(特别是转子区段)的旋转轴线基本平行。如本文中还使用的，用语“径向”和/或“沿径向”是指物体沿着轴线(r)的相对位置/方向，该轴线(r)与轴线A基本垂直且仅在一个位置处与轴线A相交。另外，用语“周向”和/或“周向地”是指物体沿着圆周(c)的相对位置/方向，该圆周(c)包绕轴线A，但在任何位置处不与轴线A相交。图中相同标记的元件描绘了基本类似的(例如，相同的)构件。与用于将轮叶保持在蒸汽涡轮中的常规构件和方法相比，本公开内容的各个方面提供用于蒸汽涡轮轮叶和对应的保持垫片，其增强安装轮叶和/或从蒸汽涡轮转子中移除轮叶的简易性，以及改进转子内的那些轮叶的固持。用于将轮叶保持在转子内的常规系统利用楔、弹簧和紧密装配的燕尾连接的组合。这些系统可占据大量的空间，难以安装，且/或由于它们紧密的装配和有限的柔性导致构件(诸如轮叶燕尾部或转子燕尾部)上的应力。与常规构造相比，根据本文中描述的各个实施例所公开的构件可以以更加少的努力来安装，且在操作期间提供用于增强固持。转到图1，示出了蒸汽涡轮2(例如，高压/中压蒸汽涡轮)的局部截面示意图。例如，蒸汽涡轮2可包括低压(LP)区段4和高压(HP)区段6(要理解的是，如本领域中已知的，LP区段4或HP区段6可包括中压(IP)区段)。LP区段4和HP区段6至少部分地包围在外壳7中。蒸汽可经由外壳7中的一个或多个入口8进入HP区段6和LP区段4，且从(一个或多个)入口8沿轴向向下游流动。在一些实施例中，HP区段6和LP区段4由共同的轴10来连结，该轴10可接触轴承12，允许轴10在工作流体(蒸汽)推动LP区段4和HP区段6中的每一个内的叶片旋转时旋转。在对LP区段4和HP区段6内的叶片执行机械功之后，工作流体(例如，蒸汽)可穿过外壳7中的出口14离开。HP区段6和LP区段4的中心线(CL)16示为参考点。LP区段4和HP区段6两者可包括隔板组件，其容纳在外壳7的节段内。图2示出了根据本公开内容的各个实施例的蒸汽涡轮轮叶20(例如，在HP区段6和/或LP区段4内)的示意性透视图。图3示出了蒸汽涡轮轮叶20的一部分的近视透视图。如示出的，蒸汽涡轮轮叶(或简单地，轮叶)20可包括叶片22，其具有第一端24和与第一端24相反的第二端26。叶片22的第一端24可包括末梢28，其在一些实施例中可联接到护罩(未示出)。底座30在叶片22的第二端26处，该底座30包括用于与转子中对应的燕尾槽(图4)互补的燕尾部32。图4示出了包括成组的燕尾槽36的转子34(例如，蒸汽涡轮转子)的一部分的近视透视图，燕尾槽36用于与轮叶20的燕尾部32联接。返回到图3，与常规的蒸汽涡轮轮叶相比，轮叶20可包括燕尾部32，其包括：本体38；从本体沿相反方向(d1，d2)延伸的多个凸出部40；以及沿着相反方向(d1，d2)延伸穿过本体38的垫片锁定槽42。多个凸出部40大小设置成与对应的燕尾槽36(图4)中的多个凹部44互补。在各个实施例中，垫片锁定槽42在本体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蒸汽涡轮轮叶，其包括：叶片，所述叶片具有第一端和与所述第一端相反的第二端；在所述叶片的第一端处的末梢；以及在所述第二端处的底座，所述底座包括用于与蒸汽涡轮转子中对应的燕尾槽互补的燕尾部，所述燕尾部具有：本体；从所述本体沿相反方向延伸的多个凸出部，其用于与所述对应的燕尾槽中的多个凹部互补；以及沿着所述相反方向延伸穿过所述本体的垫片锁定槽，所述垫片锁定槽在所述本体的底部表面处开口且大小设置成接合垫片。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.18 US 15/3558181.一种蒸汽涡轮轮叶，其包括：叶片，所述叶片具有第一端和与所述第一端相反的第二端；在所述叶片的第一端处的末梢；以及在所述第二端处的底座，所述底座包括用于与蒸汽涡轮转子中对应的燕尾槽互补的燕尾部，所述燕尾部具有：本体；从所述本体沿相反方向延伸的多个凸出部，其用于与所述对应的燕尾槽中的多个凹部互补；以及沿着所述相反方向延伸穿过所述本体的垫片锁定槽，所述垫片锁定槽在所述本体的底部表面处开口且大小设置成接合垫片。2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮轮叶，其特征在于，所述燕尾部还包括：从所述本体的侧部沿垂直于所述多个凸出部的方向延伸的轴向固持特征。3.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮轮叶，其特征在于，所述轴向固持特征包括钩。4.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮轮叶，其特征在于，所述钩包括从所述本体沿第一方向延伸的第一部件以及从所述第一部件沿第二不同方向延伸的第二部件。5.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮轮叶，其特征在于，所述轴向固持特征限定邻近所述本体的空间，所述空间大小设置成接合轴向固持部件。6.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮轮叶，其特征在于，所述本体包括最下面的球根区段，其用于与所述多个凹部中的一个互补，且其中所述垫片锁定槽从所述本体的底部表面延伸到所述最下面的球根区段内的位置。7.一种用于保持蒸汽涡轮轮叶的垫片，所述垫片包括：主体，其具有在上表面与下表面之间测得的第一厚度；变薄的区域，其从所述主体延伸且具有在所述上表面与变薄的下表面之间测得的第二厚度；连接所述主体和所述变薄的区域的第一锥形区域；锁定区域，其从所述变薄的区域延伸且包括钩，所述钩从所述上表面延伸且大小设置成接合所述蒸汽涡轮轮叶中的垫片锁定槽；以及连接所述变薄的区域和所述锁定区域的第二锥形区域。8.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，所述变薄的区域具有等于所述主体的长度的大约四分之一的长度。9.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，所述变薄的区域允许所述垫片在紧邻所述蒸汽涡轮轮叶的槽内弯曲。10.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，所述锁定区域还包括沿着其下表面的圆形边缘。11.根据权利要求7所述的垫片，其特征在于，所述第二厚度在所述第一厚度的大约百分...
【专利技术属性】
技术研发人员：SS伯吉克，TJ法里纳奥，JJ利戈斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US
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