[发明专利]涡轮系统及用于涡轮转子的系统与方法

说明书

技术领域

本文中公开的主题涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及覆盖涡轮叶片的叶片安装区域。

背景技术

大体上，燃气涡轮发动机燃烧压缩空气与燃料的混合物以产生热燃烧气体。燃烧气体可流经一个或更多个涡轮级以生成用于负载和/或压缩机的动力。每个涡轮级可包括具有围绕中心转子周向地配置的盖板的多个叶片。热燃烧气体可提高叶片和中心转子的温度，并且缩短中心转子的疲劳寿命。盖板可减小燃烧气体对叶片和中心转子的影响。一些盖板组件需要复杂的加工。一些盖板可硬塞(shoe-horn)到中心转子周围的适当位置，或者在安装现场定做。一些盖板组件可需要移除多个盖板，用于盖板的维护和替换或接近特定叶片，由此延迟涡轮操作并增加维护成本。

发明内容

在下面总结与原始要求权利的本发明的范围相称的某些实施例。这些实施例不意图限制要求权利的本发明的范围，而是这些实施例仅意图提供本发明的可能形式的简要总结。实际上，本发明可包含可与以下阐述的实施例相似或不同的各种形式。

在第一实施例中，一种系统，其包括涡轮，该涡轮具有涡轮转子、多个叶片和分段式盖组件。涡轮转子包括具有绕着涡轮转子的旋转轴线周向地配置的多个叶片安装件的叶片安装区域，以及相对于旋转轴线互相径向偏移地沿叶片安装区域周向地延伸的第一凹槽和第二凹槽。多个叶片配置在多个叶片安装件中。分段式盖组件包括构造成沿叶片安装区域周向地安装在第一凹槽和第二凹槽中的多个盖段。每个盖段包括盖本体和至少一个紧固件。盖本体具有沿盖本体的第一周向部分和第二周向部分延伸的第一唇部和第二唇部，其中，第一唇部构造成沿第一凹槽周向地安装，而第二唇部构造成沿第二凹槽周向地安装。至少一个紧固件构造成将盖本体保持于涡轮转子或多个叶片中的一个。

在第二实施例中，一种系统，其包括构造成沿涡轮转子的叶片安装区域周向地安装在第一凹槽和第二凹槽中的盖段。盖段包括盖本体和至少一个紧固件。盖本体包括互相偏移地沿盖本体的第一周向部分和第二周向部分延伸的第一唇部和第二唇部。第一唇部构造成沿第一凹槽周向地安装，而第二唇部构造成沿第二凹槽周向地安装。至少一个紧固件构造成将盖本体保持于涡轮转子或安装在叶片安装区域中的至少一个叶片。

在第三实施例中，一种方法，其包括沿涡轮转子的叶片安装区域将盖本体周向地安装在第一凹槽和第二凹槽中。安装包括将盖本体的第一唇部插入到第一凹槽中和将盖本体的第二唇部插入到第二凹槽中。第一唇部和第二唇部互相偏移地沿盖本体的第一周向部分和第二周向部分延伸。安装还包括插入至少一个紧固件以将盖本体固定于涡轮转子或安装在叶片安装区域中的至少一个叶片。

一种系统，其包括：涡轮，其包括：涡轮转子，其包括具有绕着涡轮转子的旋转轴线周向地配置的多个叶片安装件的叶片安装区域，以及相对于旋转轴线互相径向偏移地沿叶片安装区域周向地延伸的第一凹槽和第二凹槽；多个叶片，其配置在多个叶片安装件中；分段式盖组件，其包括构造成沿叶片安装区域周向地安装在第一凹槽和第二凹槽中的多个盖段，其中，每个盖段包括：盖本体，其包括沿盖本体的第一周向部分和第二周向部分延伸的第一唇部和第二唇部，其中，第一唇部构造成沿第一凹槽周向地安装，第二唇部构造成沿第二凹槽周向地安装；以及至少一个紧固件，其构造成将盖本体保持于涡轮转子或多个叶片中的一个。

优选地，第一凹槽和第二凹槽沿共同的方向定向。

优选地，第一凹槽和第二凹槽朝向旋转轴线径向向内地沿共同的方向定向。

优选地，每个盖段构造成沿第一径向将第一唇部和第二唇部安装到第一凹槽和第二凹槽中，并且至少一个紧固件构造成阻止盖段沿与第一径向相反的第二径向移动。

优选地，第一唇部包括具有构造成接收至少一个紧固件的紧固件插槽的突出部，并且第二唇部包括钩部。

优选地，多个叶片安装件包括多个轴向叶片槽。

优选地，分段式盖组件大致覆盖多个轴向叶片槽。

优选地，每个盖段的盖本体包括构造成围绕多个轴向叶片槽中的至少一个轴向叶片槽延伸的密封肋。

优选地，密封肋构造成将冷却剂流引导穿过叶片安装区域。

优选地，每个盖段构造成在多个叶片安装件中的至少第一叶片安装件和第二叶片安装件上面延伸。

优选地，涡轮包括燃气涡轮。