包括整体式旋转控制特征的涡轮轮叶制造技术

本发明专利技术公开了一种包括整体式旋转控制特征的涡轮轮叶。在一个实施例中，涡轮轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和整体式旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。整体式旋转控制特征在大小方面设置成当涡轮轮叶与转子体接合时限制基部区段的旋转。

【技术实现步骤摘要】
包括整体式旋转控制特征的涡轮轮叶
在本文中公开的主题涉及涡轮，并且更具体地涉及具有整体式盖(cover)或围带(shroud)的涡轮轮叶(bucket)。
技术介绍
一些功率设备系统，例如某些核能、简单循环和联合循环功率设备系统在它们的设计和操作中采用涡轮。这些涡轮中的一些包括采用多个切向燕尾叶片(dovetailblade)的转子(例如鼓式转子、轮/隔膜式转子等)。这些叶片(或“轮叶”)经由转子体中的进入槽而沿周向安装在转子周围。另外，多级(或排)叶片可存在于任何特定设计中。在一些形式的轮叶设计中，涡轮轮叶的燕尾件的相反的端部处的整体式盖或围带意图在涡轮的操作期间在排中保持轮叶对轮叶的接触，以抑制振动刺激并且控制固有频率。涡轮轮叶的整体式盖典型地设计成存在涡轮轮叶盖和叶片的初始预扭曲或预负载，以便控制这些振动特性。燕尾件特征和转子接触面必须对该旋转力提供反作用。
技术实现思路
公开了一种包括整体式旋转控制特征的涡轮轮叶。在一个实施例中，涡轮轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚(tang)，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在该成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和整体式旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。整体式旋转控制特征在大小方面设置成当涡轮轮叶与转子体接合时限制基部区段的旋转。本公开的第一方面提供一种涡轮轮叶，包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在该成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。第二方面提供一种转子轮组件，包括：转子体，其包括围绕转子体的连续的燕尾槽；和多个涡轮轮叶，各个涡轮轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体中的连续的燕尾槽的一部分，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在该成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。第三方面提供一种涡轮，包括：多个转子轮组件，各个转子轮组件包括：转子体，其包括多个燕尾槽，至少一个槽包括多个开口；和涡轮轮叶，轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体中的至少一个槽，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在该成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。一种涡轮轮叶，包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。优选地，旋转控制特征在大小方面设置成当与转子体中的径向开口接合时限制基部区段的移动。优选地，旋转控制特征是与涡轮轮叶的基部区段成整体的径向突起。优选地，成组的凸缘中的各个凸缘接合转子体中的轴向开口。优选地，成组的柄脚中的各个柄脚接合转子体的表面上的突起。优选地，转子体的表面上的突起沿径向向外延伸。一种转子轮组件，包括：转子体，其包括围绕转子体的连续的燕尾槽；和多个涡轮轮叶，各个涡轮轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体中的连续的燕尾槽的一部分，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。优选地，旋转控制特征在大小方面设置成当与转子体中的径向开口接合时限制基部区段的移动。优选地，旋转控制特征是与涡轮轮叶的基部区段成整体的径向突起。优选地，径向开口围绕转子体沿周向延伸。优选地，成组的凸缘中的各个凸缘接合转子体中的轴向开口。优选地，轴向开口围绕转子体沿周向延伸。优选地，成组的柄脚中的各个柄脚接合转子体的表面上的突起。优选地，转子体的表面上的突起沿径向向外延伸。优选地，转子体的表面上的突起还围绕转子体沿周向延伸。一种涡轮，包括：多个转子轮组件，各个转子轮组件包括：转子体，其包括多个燕尾槽，至少一个槽包括多个开口；和涡轮轮叶，轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体中的至少一个槽，基部区段连接于径向内端，其中，基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从中心体沿轴向延伸；成组的凸缘，其在成组的柄脚的径向内侧，并且从中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从中心体延伸，其中，旋转控制特征接合转子体中的径向开口。优选地，旋转控制特征在大小方面设置成当与转子体中的径向开口接合时限制基部区段的移动。优选地，旋转控制特征是与涡轮轮叶的基部区段成整体的径向突起。优选地，成组的凸缘中的各个凸缘接合转子体中的轴向开口。优选地，成组的柄脚中的各个柄脚接合转子体上的突起，其中，突起从转子体的表面沿径向向外延伸。附图说明根据结合附图作出的本专利技术的各方面的下列详细描述，本专利技术的这些和其它特征将更容易理解，附图描绘本专利技术的各种实施例，在附图中：图1示出根据本专利技术的实施例的涡轮轮叶的剖开示意图。图2示出根据本专利技术的实施例的涡轮轮叶的剖开示意图。图3示出根据本专利技术的实施例的涡轮轮叶的基部区段和转子体的燕尾槽的剖开示意图。图4示出根据本专利技术的实施例的涡轮轮叶的基部区段和转子体的燕尾槽的剖开示意图。图5示出根据本专利技术的实施例的转子轮组件的局部透视图。图6示出例示根据本专利技术的实施例的联合循环功率设备系统的一部分的示意性框图。图7示出例示根据本专利技术的实施例的单轴联合循环功率设备系统的一部分的示意性框图。应注意的是，本公开的图不一定是按比例的。图仅意图描绘本公开的典型方面，并且因此不应被认为限制本公开的范围。在图中，相同标号表示图之间的相同元件。部件列表10涡轮轮叶12叶片区段14径向内端16径向外端18整体式围带20基部区段22中心体24成组的柄脚26成组的凸缘28旋转控制特征30转子体32燕尾槽34轴向开口36突起38径向开口40级100涡轮900多轴联合循环设备902燃气涡轮904热交换器906蒸汽涡轮907轴908发电机990单轴联合循环功率设备。具体实施方式如所指示的那样，本文公开的主题涉及涡轮，并且更具体地涉及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮轮叶，包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于所述叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，所述基部区段连接于所述径向内端，其中，所述基部区段包括：????中心体；????成组的柄脚，其从所述中心体沿轴向延伸；????成组的凸缘，其在所述成组的柄脚的径向内侧，并且从所述中心体沿轴向延伸；和????旋转控制特征，其从所述中心体延伸，其中，所述旋转控制特征接合所述转子体中的径向开口。

【技术特征摘要】
2012.08.22 US 13/5912781.一种涡轮轮叶，包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于所述叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合转子体，所述基部区段连接于所述径向内端，其中，所述基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从所述中心体沿轴向延伸，其中所述成组的柄脚中的每个柄脚的轴向端均包括从每个柄脚的所述轴向端径向向内延伸的柄脚凸缘，所述柄脚凸缘构造成与从转子的表面径向向外延伸的转子突起相接合；成组的凸缘，其在所述成组的柄脚的径向内侧，并且从所述中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从所述中心体延伸，其中，所述旋转控制特征接合所述转子体中的径向开口。2.根据权利要求1所述的涡轮轮叶，其特征在于，所述旋转控制特征在大小方面设置成当与所述转子体中的所述径向开口接合时限制所述基部区段的移动。3.根据权利要求2所述的涡轮轮叶，其特征在于，所述旋转控制特征是与所述涡轮轮叶的基部区段成整体的径向突起。4.根据权利要求1所述的涡轮轮叶，其特征在于，所述成组的凸缘中的各个凸缘接合所述转子体中的轴向开口。5.一种转子轮组件，包括：转子体，其包括围绕所述转子体的连续的燕尾槽以及从所述转子体的表面上径向向外延伸的转子突起；和多个涡轮轮叶，各个涡轮轮叶包括：叶片区段，其具有径向内端和径向外端；整体式盖区段，其连接于所述叶片区段的径向外端；和基部区段，其用于接合所述转子体中的所述连续的燕尾槽的一部分，所述基部区段连接于所述径向内端，其中，所述基部区段包括：中心体；成组的柄脚，其从所述中心体沿轴向延伸，其中所述成组的柄脚中的每个柄脚的轴向端包括从每个柄脚的所述轴向端径向向内延伸的柄脚凸缘，所述柄脚凸缘构造成与所述转子突起相接合；成组的凸缘，其在所述成组的柄脚的径向内侧，并且从所述中心体沿轴向延伸；和旋转控制特征，其从所述中心体延伸，其中，所述旋转控制特征接合所述转子体中的径向开口。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：JR霍维斯，MK博文，RJ布拉肯，LS杜卡罗斯，SL艾文，NA蒂森彻克，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：