[发明专利]用于涡轮机叶片的耐久带

说明书

关于由联邦政府赞助的研究的声明

本发明受到政府支持，编号为DE-FC26-05NT42643，由能源部(DOE)授予。政府享有本发明的某些权利。

背景技术

本发明涉及涡轮机，确切地说涉及用于提高涡轮机叶片耐久性的系统。

涡轮机，例如压缩机和涡轮，用于在转子与流体之间转移能量。例如，涡轮发动机提供轴向力，从而为飞机、船舶和发电机提供动力。涡轮机通常包括围绕轴杆或转子旋转以在转子与流体之间转移能量的叶片。此外，叶片可以由转子支撑。例如，涡轮机叶片可以附接到所述转子或安装在所述转子中。在涡轮机的操作过程中，由于叶片的高速旋转和/或高温操作的原因，因此叶片所受的应力很高。不幸的是，应力很高会使叶片降级，并且在某些情况下会发生机械故障。

发明内容

下文概述了与最初申请保护的本发明的范围相符的某些实施例。这些实施例并非意图限制申请保护的本发明的范围，相反，这些实施例仅意图简要概述本发明的可能形式。实际上，本发明可以包括可能类似于或不同于下述实施例的多种形式。

在第一实施例中，一种系统包括涡轮机。所述涡轮机包括转子，所述转子界定涡轮机系统的纵轴。第一叶片连接到所述转子，并且所述第一叶片具有第一叠层(laminated plies)和第二叠层。第一耐久带连接到所述第一叶片，并且经配置以防止第一叠层与第二叠层分离。

在第二实施例中，一种设备包括涡轮机叶片，所述涡轮机叶片经配置以安装在涡轮机的流体路径中。所述设备还包括连接到所述涡轮机叶片的耐久带，所述耐久带经配置以防止涡轮机叶片分离。

在第三实施例中，燃气涡轮发动机包括压缩机、燃烧室，以及涡轮。压缩机具有多个压缩机叶片，并且经配置以压缩空气。燃烧室经配置以从压缩机接收压缩空气，并且将压缩空气与燃料的混合物燃烧而生成燃烧产物。所述涡轮具有多个涡轮叶片，并且经配置以从燃烧室接收燃烧产物。耐久带连接到多个压缩机叶片或多个涡轮叶片中的第一叶片。所述第一叶片具有第一叠层和第二叠层。所述耐久带经配置以防止所述第一叠层与所述第二叠层分离。

附图说明

在参考附图阅读以下详细说明后，将更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：

图1为根据本发明一方面的具有带耐久带的涡轮叶片的涡轮发动机系统的实施例的示意性方框图；

图2为根据本发明一方面的沿图1中的线2-2截取的涡轮机的局部截面轴向图，图示了具有带耐久带的、圆周地安装的涡轮机叶片的图1中转子的实施例；

图3为根据本发明一方面的沿图2中的线3-3截取的涡轮机的示意性透视图，图示了具有耐久带的涡轮机叶片的实施例；

图4为根据本发明各方面的沿图3中的线4-4截取的涡轮机叶片的示意性前视图，图示了涡轮机叶片具有耐久带的实施例，所述耐久带经配置以防止涡轮机叶片的各层分离；

图5为根据本发明一方面的具有多个耐久带的涡轮机叶片的实施例的示意性前视图；

图6为根据本发明一方面的沿线3-3截取的图3中的涡轮机叶片的示意性透视图，图示了涡轮机叶片具有通孔以及设置在所述通孔中的一个或多个耐久带的实施例；以及

图7为根据本发明一方面的具有多个耐久带的涡轮机叶片的实施例的示意性前视图。

具体实施方式

下文将描述本发明的一个或多个具体实施例。为了简要描述这些实施例，可能不会在说明书中描述实际实施方案的所有特征。应了解，在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时，都必须做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的具体目标，例如，遵守系统相关和业务相关约束，这些约束可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应了解，此类开发可能非常复杂耗时，但无论如何，对受益于本发明的一般技术人员而言，这仍是常规的设计、建造和制造操作。

在介绍本发明各种实施例的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件外，可能还有其他元件。