[发明专利]包括密封件凹座的涡轮叶片

说明书

技术领域

本发明总体上涉及一种涡轮叶片，更具体地涉及一种包括用于接纳可动密封件的凹座的涡轮叶片。

背景技术

公知燃气轮机(“GTE”)包括安装在驱动轴上的涡轮转子的一个或多个级。每个涡轮转子包括在涡轮转子周围周向地延伸的多个涡轮叶片。GTE点燃空气/燃料的混合物以产生流过涡轮叶片的高温压缩气流，这使涡轮叶片旋转涡轮转子。来自各涡轮转子的旋转能量被传递至驱动轴，以为负载例如发电机、压缩机或泵提供动力。

涡轮叶片通常包括根部结构和翼型件。公知翼型件和根部结构从涡轮叶片平台的相对侧延伸。公知涡轮转子包括用于接纳各涡轮叶片的槽。各槽的形状可类似于各对应的涡轮叶片的根部结构的形状。当多个涡轮叶片被装配到涡轮转子上时，可在相邻的涡轮叶片的涡轮平台之间和/或下方形成间隙。高温压缩气体进入相邻的涡轮叶片平台之间的间隙可导致涡轮叶片由于过热和/或振动而疲劳或失效。

用于调节压缩气体在涡轮叶片周围的流动的各种系统是公知的。例如，公知使用可动元件来桥接相邻的涡轮叶片之间的间隙。当涡轮转子未旋转时，可动元件的位置受重力支配。然而，当涡轮转子旋转时，可动元件可由于离心力的作用而被迫使沿径向向外移动，从而桥接相邻叶片之间的间隙。虽然可动元件可调节压缩气体的流量，但当前系统可能难以装配和/或需要过大的空间量。

Brock等人的美国专利No.7,104,758(“′758专利”)中描述了一种在转子叶片之间包括可动销的系统的一个示例。′758专利公开了一种包括多个转子叶片的转子。各转子叶片包括叶根、叶身和盖板。当转子叶片被装配到转子上时在各盖板之间限定出一间隙。在各盖板的两侧上形成有凹座，使得相邻的转子叶片形成由两个相对凹座形成的腔以容纳可动销。′758专利公开了该腔跨相邻盖板之间的间隙并可为泪滴形的。当涡轮旋转时，销将由于离心力而沿径向向外移动并楔入两个相对的凹座之间，以桥接所述间隙并减少振动。

尽管′758专利的系统公开了使用销来填充相邻涡轮叶片的盖板之间的间隙，但其存在一些缺点。例如，′758专利中的具有所公开的泪滴形的腔的结构可能无法有效地去除除容纳和引导可动销所需的材料以外的过多的材料。形成泪滴形腔室所导致的无法有效去除材料可不利地影响盖板的设计、减弱盖板的结构完整性和/或需要增加盖板厚度以适应材料的去除。

发明内容

一方面，本发明涉及一种涡轮叶片。该涡轮叶片可包括从涡轮平台的第一表面延伸的翼型件。该涡轮叶片还可包括涡轮平台的第一侧凹座，其构造成在该第一侧凹座的前壁与该第一侧凹座的后壁之间基本上完全容纳第一可动密封件。第一侧凹座可包括凹表面和在前壁与后壁之间延伸的凸表面。该涡轮叶片还可包括涡轮平台的第二侧凹座，其构造成接纳第二可动密封件的一部分。

另一方面，本发明涉及一种装配涡轮转子组件的方法。该方法可包括将第一涡轮叶片安装到涡轮转子上的步骤。该方法还包括将可动密封件基本上完全定位在第一涡轮叶片的侧凹座内的步骤。在将第一涡轮叶片安装到涡轮转子上之后以及在将可动密封件基本上完全定位在侧凹座内之后，该方法还可包括沿基本上平行于涡轮转子的旋转轴线的方向越过所述可动密封件以可滑动的方式将第二涡轮叶片安装到涡轮转子上的步骤。

附图说明

图1是根据本发明的安装在静止的支承结构上的GTE的示意图；

图2是图1的GTE的示例性涡轮转子的局部截面图；

图3是示例性涡轮叶片的示意图；

图4是图3的示例性涡轮叶片的压力侧的侧视图；

图5是图3的示例性涡轮叶片的吸力侧的侧视图；

图6是图2的在圆6中示出的部分的放大截面图；以及

图7是安装到涡轮转子上的图3的示例性涡轮叶片的示意图，其中邻近涡轮叶片布置有风挡(damper)。

具体实施方式

图1示出了安装在静止的支承结构12上的GTE 10。GTE 10可具有多个区段，包括例如压缩机区段14、燃烧室区段16和涡轮区段18。GTE10还可包括附接到压缩机区段14上的进气管道20和附接到涡轮区段18上的排气集气箱22。