用于涡轮机盘的组合式密封和平衡装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于涡轮机（120）特别是燃气涡轮的涡轮机盘（100）。该涡轮机盘（100）包括第一突起（101）和第二突起（102）。第一突起（101）和第二突起（102）以如下方式被形成，即：使得平衡配重（103）能耦连在第一突起（101）与第二突起（102）之间。第一突起（101）包括密封区段（104），该密封区段（104）能够密封涡轮机盘（100）与涡轮机（120）的另一涡轮机部分（121）之间的流体通道（105）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于涡轮机的涡轮机盘，而且涉及一种包括涡轮机盘的涡轮机。此外，本专利技术涉及一种生产用于涡轮机的涡轮机盘的方法。
技术介绍
涡轮机盘旋转地安装到传统燃气涡轮机的轴。涡轮机盘能够例如接纳涡轮机叶片。涡轮机盘相对于静止非可动的涡轮机部分旋转，从而使得涡轮机盘需要密封和平衡装置，以便提供适当的密封和旋转特性。在可动部分(例如涡轮机盘)与静止部分(例如输出预涡流装置和涡轮机外壳)之间存在多个腔。在可动部分与静止部分之间适当的密封是必须的。因此，在传统的燃气涡轮机中，减少来自腔内的流体的泄漏可通过使用例如单一密封翼片装置而被控制，该单一密封翼片装置被布置到传统涡轮机盘上的预定位置。·此外，用于对可动部分进行平衡的平衡装置是必须的。此平衡装置可例如通过使用位于涡轮机盘上特别是涡轮机盘相对侧上的预定位置处的平衡带而实现，其中单一翼片装置位于涡轮机盘的该相对侧上。图4示出了这种传统的涡轮机盘装置。在传统的涡轮机盘400的第一表面上布置有传统的单一密封唇缘401，在传统的涡轮机盘400的相对侧上布置有传统的平衡装置402。US 4，817，455公开了一种用于燃气涡轮发动机的平衡装置，其中卡环被放置在转子的转子盘中的槽内。在相对于卡环分开的位置，密封装置可被附接到转子盘。US 4，926，710公开了一种对装有叶片的燃气涡轮发动机转子进行平衡的方法。平衡环被安装到位于卡环与涡轮机盘的唇缘之间的转子盘。在相对于平衡环分开的位置，布置有用于密封转子盘的迷宫式密封。US 4，220，055公开了一种用于对转子进行平衡的平衡装置。配重特别是L形配重被布置在第一涡轮机部分与可旋转的第二转子部分之间。在相对于L形配重的分开位置，迷宫式密封装置形成在转子盘上。US 7，491，031 B2公开了一种涡轮机组发动机的平衡装置。密封盘或另一盘通过螺栓螺母连接被固定到涡轮机盘的凸缘。在螺栓与螺母之间附接有平衡物。在盘的分开位置可形成有迷宫式密封元件。在US 3，985，465中，压缩机盘的轴向延伸部的基本径向向外的表面被用于保持平衡配重。这允许经由检查孔利用细长的工具径向向外来接近平衡配重。平衡配重的位置靠近轴流式压缩机的定子罩与转子叶片之间的主流体路径的较宽通道。较宽通道特别地并不形成密封，但可用于将来自主流体路径的流体转向到二次空气系统。因而，传统装置中的密封装置和平衡装置在功能上时分开的，并且彼此之间没有相互影响。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是要提供一种适合的涡轮机盘，其制造起来简单且廉价。这一目的通过根据各独立权利要求的一种用于涡轮机(特别是燃气涡轮机)的涡轮机盘、一种包括涡轮机盘的涡轮机、以及一种生产用于涡轮机的涡轮机盘的方法而得以实现。根据本专利技术的第一方面，提出了一种用于涡轮机特别是燃气涡轮机的涡轮机盘。该涡轮机盘包括第一突起和第二突起。第一突起和第二突起以如下方式被形成，即使得平衡配重能耦连在第一突起与第二突起之间。此外，第一突起包括密封区段，该密封区段能够密封涡轮机盘与涡轮机的另一涡轮机部分之间的流体通道。根据本专利技术一个进一步的方面，提出了一种涡轮机，特别是燃气涡轮机。该涡轮机包括涡轮机部分和上文所述的涡轮机盘。涡轮机盘能以如下方式耦连到涡轮机部分，即使·得涡轮机盘的第一突起的密封区段密封涡轮机盘与涡轮机部分之间的流体通道。根据本专利技术一个进一步的方面，提供了一种生产用于涡轮机特别是燃气涡轮机的涡轮机盘的方法。该方法包括在涡轮机盘上形成第一突起和第二突起的步骤。第一突起和第二突起以如下方式被形成，即使得平衡配重能耦连在第一突起与第二突起之间。第一突起包括密封区段，该密封区段能够密封涡轮机盘与涡轮机的另一涡轮机部分之间的流体通道。用语“突起”表示基本沿着涡轮机盘的表面的法线方向延伸的凸缘、带或边缘。突起例如还可由圆凸或扩口形成。第一突起和第二突起在功能上耦连，这是因为两个突起共同实现所述平衡配重的耦连，其中一个突起进一步包括用于提供涡轮机盘的密封能力的密封区段。因而，通过第一突起和第二突起的功能上的耦连，提出了一种组合式密封和平衡装置。用语“涡轮机盘”表示类似板状的盘，其例如可旋转地连接到涡轮机的涡轮机轴或连接到涡轮机外壳的内表面。涡轮机盘可包括涡轮机叶片。涡轮机盘也可用作压缩机盘，因而能安装到压缩机或涡轮机的压缩级中。用语“涡轮机的另一部分”表示涡轮机或压缩机的可动和非可动静止部分。涡轮机的静止部分例如为涡轮机的外壳、(外置)预涡流室的部分、燃烧室或轴。涡轮机的可动部分例如进一步邻近涡轮机或压缩机盘。如果上述涡轮机盘和相邻定位的涡轮机盘在彼此之间提供相对运动，则合适的密封是必须的。用语“流体通道”表示位于涡轮机内的两个腔之间的流体的通道。通道的密封由第一突起的密封区段提供。密封区段可例如包括压靠在涡轮机的另一部分上的密封唇缘。密封区段可相对第一突起整体形成或为单体，或者相对于第一突起可为分离的部分。如果密封区段相对第一突起为分离的部分，则密封区段可拆卸地或不可拆卸地附接到第一突起。因而，密封区段可包括与第一突起类似的材料，或者可包括相对于第一突起不同的材料。例如，密封区段可由具有高密封性能的材料(例如耐磨材料或刷式密封)形成，其中第一突起可由金属或陶瓷材料形成。平衡配重能例如通过压配合连接或通过分离的固定元件(例如螺钉或螺栓)固定在第一突起与第二突起之间。平衡配重例如通过锤平、粘接或焊接同样能固定在第一突起与第二突起之间。利用上述涡轮机盘，密封和平衡装置在功能上耦连和组合。突起中的每一个，即第一突起和第二突起，用于保持平衡配重，其中，额外地，突起中的至少一个提供密封区段。因而，通过组合密封和平衡装置，因为用于提供密封和平衡的所有功能元件被组合在两个突起内，因而减少必须的安装空间。因为形成或布置有平衡和密封装置的加工表面可保持得非常小，以致于例如舍弃多个不同和分开的加工表面，因而这导致简单和低廉的生产涡轮机盘的方法。因为仅有一个加工表面必须进行加工，因而可舍弃在制造装置中重新调节涡轮机盘。根据一个进一步的示例性实施例，涡轮机盘进一步包括第一表面和第二表面，其中第一突起和第二突起形成在第一表面或第二表面中的至少一个上。 根据一个进一步的示例性实施例，涡轮机盘能以如下方式耦连到涡轮机，即使得第一表面和第二表面相对于涡轮机的轴的轴向方向为相对表面。第二表面可不具有平衡配重装置和另一密封区段。第二表面可形成涡轮机盘的指向涡轮机的主流体流方向的上游和/或下游的表面。因而，因为用于涡轮机盘的密封和平衡的功能元件位于一个表面上，另一第二表面可不具有用于密封或平衡涡轮机盘的任一功能元件。因而，例如，因为不具有任一功能元件的第二表面更容易夹紧在制造装置中，因而涡轮机盘更容易操纵。根据一个进一步的示例性实施例，涡轮机盘能以如下方式耦连到涡轮机，即使得第一表面被定向成相对于涡轮机的流体流朝向上游，第二表面被定向成相对于流体流朝向下游。根据一个进一步的示例性实施例，密封区段包括单一密封唇缘。根据一个进一步的示例性实施例，密封区段包括迷宫式密封。通过使用迷宫式密封，多个组合式密封唇缘用于密封涡轮机盘和另一涡轮机部分。根据一个进一步的示例性实施例，第一突起和第二突起以如下方式被形成和/或布置，即使得在第一突起与第二突起之间形成有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：A布拉思韦特，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：
国别省市：