[发明专利]在涡轮转子盘之间的连接组件和连接涡轮转子盘的方法

说明书

技术领域

本申请涉及在涡轮发动机内的转子盘，涡轮发动机如本文所用且除非具体地陈述为其它情况，意味着包括所有类型的涡轮发动机或旋转发动机，包括燃气轮机、飞机发动机、发电燃烧发动机、蒸汽轮机等。更具体而言，但并无限制意义，本申请涉及用于连接涡轮转子盘的改进组件，和连接涡轮转子盘且提供涡轮转子盘之间密封结构的方法。

背景技术

应了解关于燃气轮机中的结构连接、密封组件和大体上在相邻转子盘之间且将相邻转子盘连接到彼此的其它结构提出了许多方案，这些构件被构造成解决若干操作要求。举例而言，转矩臂通常用作在相邻涡轮盘之间传输转矩的结构特征。单独于转矩臂，密封臂通常结合转矩臂使用。密封臂通常位于外侧位置且被构造成在自身与周围固定结构之间形成密封。其它常规设计提供单独的间隔轮，其能输送扭转负载且具有位于相邻转子盘之间的密封齿。

在某些情况下，转矩传输结构通过焊接从盘中每一个延伸的一体形成的臂而形成于转子盘之间。但是，形成这种连接所需长度的一体臂显著地增加了与制造转子盘相关联的锻造成本。避开这个问题的一种方案提出形成转矩臂的一系列焊接，转矩臂跨越该距离而无需自转子盘较长的一体形成的延伸部。但是，当相邻转子盘以此方式焊接在一起时，常常存在扭曲造成两个转子结构之间较差同心度的问题。因此所致的这种偏心性可导致不平衡问题。此外，焊接常常形成冶金缺陷和应力集中，在完成焊接过程之后要解决这些问题。理想地，焊接下降应被机械加工成平滑以减轻这些问题。但是，应了解在完成转矩臂的焊接之后，这种性质的完全焊接的转矩臂将阻挡接近焊接结构的内表面，这将导致不能对焊接底侧进行机械加工。

在某些常规结构中，转矩臂被构造成具有多个栓接。但是，多个栓接是不合需要的，这归因于它们所需的轴向长度、高成本和它们带给组件的额外重量。

因此，需要一种避免常规组件缺点的转矩臂。特别地，需要一种转矩臂，其满足在涡轮发动机中所需的这种结构和密封功能，同时成本高效地制造且高效地组装。

发明内容

因此本申请描述了一种连接燃气轮机中的两个转子盘的方法，该方法包括以下步骤：形成第一转子盘，其包括从第一转子盘的腹板部延伸的第一轴向延伸部，其中在远端，第一轴向延伸部包括盘凸缘；形成第二转子盘，其包括从第二转子盘的腹板部延伸的第二轴向延伸部，其中，在远端，第二轴向延伸部包括焊接表面；形成桥接件，该桥接件包括在一端的桥接件凸缘和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面，该桥接件包括用于密封的装置；通过将桥接件的焊接表面焊接到第二轴向延伸部的焊接表面上而将桥接件连接到第二转子盘上；以及，通过将盘凸缘可移除地固定到桥接件凸缘上而将第一转子盘连接到桥接件上。

本申请还描述了用于连接涡轮发动机中的两个转子盘的方法，包括以下步骤：形成第一转子盘，其包括从第一转子盘的腹板部延伸的第一轴向延伸部，其中，在远端，第一轴向延伸部包括盘凸缘；形成第二转子盘，其包括从第二转子盘的腹板部延伸的第二轴向延伸部，其中，在远端，第二轴向延伸部包括焊接表面；形成桥接件，该桥接件包括在一端的桥接件凸缘和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面，该桥接件包括用于密封的装置；通过将桥接件的焊接表面焊接到第二轴向延伸部的焊接表面上而将桥接件连接到第二转子盘上；在第一转子盘和第二转子盘中的至少一个包括未安装条件时，从内径向位置对在桥接件的密封表面与第二轴向延伸部的焊接表面之间形成的焊接底侧进行机械加工，以及，在对桥接件的焊接表面与第二轴向延伸部的焊接表面之间形成的焊接进行机械加工之后，通过将凸缘盘可移除地固定到桥接件凸缘上而将第一转子盘连接到桥接件上。