改进的转子叶片密封结构制造技术

本发明专利技术题为改进的转子叶片密封结构。本发明专利技术提供了一种转子叶片(26，30)。该转子叶片(26，30)包括具有柄部(38)、从柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42)的主体(35)。该主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)。狭槽(70)限定在压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)中的每一者内。压力侧冲击面(56)的狭槽(70)和吸力侧冲击面(58)的狭槽(70)各自包括限定端部(72)的上游端部部分(74)和从上游端部部分(74)延伸的主体部分(90)。上游端部部分(74)从端部(72)向主体部分(90)渐缩。主体部分(90)还包括覆盖端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78)。保持壁(78)还包括内部保持表面(102)。保持壁(78)限定从开口(80)的偏移(150，152)。

【技术实现步骤摘要】
改进的转子叶片密封结构
本公开整体涉及用于涡轮机的转子叶片，并且更具体地，涉及改进的转子叶片密封结构。
技术介绍
涡轮机用于各种工业和应用中以用于能量传递目的。例如，气体涡轮引擎通常包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入气体涡轮引擎的工作流体的压力，并且将该压缩的工作流体供应到燃烧区段。经压缩的工作流体和燃料(例如，天然气)在燃烧区段内混合并在燃烧室中燃烧以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段，在该涡轮区段中燃烧气体膨胀以做功。例如，涡轮区段中燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转以产生电力。然后燃烧气体经由排气区段离开气体涡轮。压缩机区段和涡轮区段一般包括通常按多个级布置的多个转子叶片。在引擎操作期间，经压缩的工作流体或热燃烧气体或蒸汽的流速波动可引起转子叶片组件内的泄漏，从而导致引擎性能的总体损耗。例如，来自涡轮区段的热燃烧气体可泄漏到叶片柄部或根部腔中，导致不需要的转子盘发热。为了通过使转子叶片中的泄漏最小化来改善总体引擎性能，通常在转子盘上的转子叶片之间提供密封件以防止逸出的工作流体或燃烧气体从中穿过。然而，人们期望改善总体密封件效果。例如，许多已知的转子叶片密封件的一个问题是，这些密封件安装起来很麻烦并且需要额外硬件诸如一个或多个锁定板以使它们保持在转子叶片柄部内。额外硬件的故障可导致密封件从其狭槽中退出和/或过早地失效。因此，本领域需要改进的转子叶片密封件保持设计。具体地，提供改进的密封件保持而不需要额外硬件的阻尼器设计将是有利的。
技术实现思路
根据本公开的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过该技术的实践来了解。根据一个实施方案，提供了用于涡轮机的转子叶片组件。该转子叶片组件包括转子盘以及彼此相邻地安装在该转子盘上的第一转子叶片和第二转子叶片。第一转子叶片和第二转子叶片各自包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。第一转子叶片的压力侧冲击面的狭槽和第二转子叶片的吸力侧冲击面的狭槽限定通道。根据另一个实施方案，提供了转子叶片。该转子叶片包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。根据另一个实施方案，提供了一种涡轮机。涡轮机包括压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段。该涡轮机还包括设置在压缩机区段或涡轮区段中的至少一者中的多个转子叶片。该述多个转子叶片中的每个转子叶片包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。参照以下描述和所附权利要求书，本专利技术的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案，并与描述一起用于解释本技术的原理。附图说明本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本专利技术的轴转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的完整且能够实现的公开内容，包括制造和使用本专利技术的系统和方法的最佳模式，其中：图1示出了根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图；图2示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的压力侧透视图；图3示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的吸力侧透视图；图4是根据本公开的实施方案的在其狭槽中设置有密封件的转子叶片的压力侧冲击面放大透视图；图5是根据本公开的实施方案的转子叶片的冲击面放大侧视图；图6是根据本公开的实施方案的具有两个相邻转子叶片的转子叶片组件侧视图；图7是根据本公开的实施方案的具有相邻转子叶片的转子叶片组件的放大底视图；图8示出了根据本公开的实施方案的两个相邻转子叶片的狭槽开口侧视图；并且图9是根据本公开的实施方案的沿两个相邻转子叶片的主体的狭槽剖视图。具体实施方式现在将详细参考本专利技术的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的实施方案，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本专利技术技术的方式提供的，而不是对本专利技术技术的限制。事实上，对于本领域的技术人员显而易见的是，在不脱离受权利要求书保护的本专利技术技术的范围或实质的情况下，可以在本专利技术技术中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案，以产生又一个实施方案。因此，本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本专利技术的相似或类似的部件。如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。如本文所用，术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，并且“下游”是指流体向其流动的方向。术语“径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向，并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。近似术语，诸如“大体”或“约”包括在大于或小于指定值的百分之十内的值。当在角度或方向的上下文中使用时，此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的五度内。例如，“大体竖直”包括沿任何方向(例如，顺时针或逆时针)在竖直的五度内的方向。现在参见附图，图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图，该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮，但除非在权利要求中另外指明，否则本公开不限于工业和/或陆基气体涡轮。例如，如本文所述的转子叶片和转子叶片组件可用于任何类型的涡轮机，包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器用气体涡轮或船用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涡轮机的转子叶片(26，28)，所述转子叶片(26，28)包括：/n主体(35)，所述主体具有柄部(38)、从所述柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42)，所述主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)；/n狭槽(70)，所述狭槽限定在所述压力侧冲击面(56)和所述吸力侧冲击面(58)中的每个冲击面内，其中所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)各自包括：/n上游端部部分(74)，所述上游端部部分限定端部(72)；/n主体部分(90)，所述主体部分从所述上游端部部分(74)延伸，所述上游端部部分(74)从所述端部(72)向所述主体部分(90)渐缩，所述上游端部部分(74)包括覆盖所述端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78)，所述保持壁(78)包括内部保持表面(102)，所述保持壁(78)限定从所述开口(80)的偏移(150，152)。/n

【技术特征摘要】
20191220 US 16/722,0201.一种用于涡轮机的转子叶片(26，28)，所述转子叶片(26，28)包括：
主体(35)，所述主体具有柄部(38)、从所述柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42)，所述主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)；
狭槽(70)，所述狭槽限定在所述压力侧冲击面(56)和所述吸力侧冲击面(58)中的每个冲击面内，其中所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)各自包括：
上游端部部分(74)，所述上游端部部分限定端部(72)；
主体部分(90)，所述主体部分从所述上游端部部分(74)延伸，所述上游端部部分(74)从所述端部(72)向所述主体部分(90)渐缩，所述上游端部部分(74)包括覆盖所述端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78)，所述保持壁(78)包括内部保持表面(102)，所述保持壁(78)限定从所述开口(80)的偏移(150，152)。


2.根据权利要求1所述的转子叶片(26，28)，其中所述转子叶片(26，28)是第一转子叶片(26，28)；并且其中当彼此相邻地安装在转子盘(24，28)上时，所述第一转子叶片(26，28)的所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和第二转子叶片(26，28)的所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)限定通道(82)。


3.根据权利要求2所述的转子叶片(26，28)，其中所述主体部分(90)在所述上游端部部分(74)和闭合的下游端部(76)之间延伸。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子叶片(26，28)，其中所述偏移(150，152)相对于纵向轴线平移地限定。


5.根据权利要求4所述的转子叶片(26，28)，其中所述平移偏移(150)为至多约1.5英寸。


6.根据权利要求1至3中任一项所述的转子叶片(26，28)，其中所述偏移(150，152)相对于纵向轴线旋转地限定。


7.根据权利要求6所述的转子叶片(26，28)，其中所述旋转偏移(152)为至多约60度。


8.根据权利要求3所述的转子叶片(26，28)，还包括至少部分地定位在所述主体部分(90)内的密封件，其中所述密封件至少部分地由所述保持壁(78)保持在适当位置。


9.根据权利要求3至8中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·詹姆斯·贾斯珀，克莱尔·凯瑟琳·奈奥蒂，墨尔本·詹姆斯·迈尔斯，威廉·斯科特·泽米蒂斯，斯蒂芬·道格拉斯·希勒，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US