[发明专利]燃气轮机导叶

说明书

本发明大体上涉及用于燃气轮机的导向导叶，并且更具体地，本发明提供了具有改善的柔性的创新导向导叶，其导致了导叶平台与导叶载体之间的界面处的应力减小。根据本发明，发明出了新颖构想，其提供导向导叶与导向导叶载体之间的仅周向线接触或点接触。

技术领域

本发明大体上涉及用于燃气轮机的导向导叶，并且更具体地，本发明提供了具有改善的柔性的创新导向导叶，其导致了导叶平台与导叶载体之间的界面处的应力减小。

背景技术

如所公知的，用于燃气轮机的标准构造构想出了牢固地连接到外壳或导叶载体上的多个导叶，外壳或导叶载体包绕由安装到其上的叶片引导的旋转轴。具体而言，各个导叶均包括翼型件，其连接到导叶平台上，导叶平台继而又固持到外壳中。当热燃烧气体经过壳来驱动旋转轴时，导叶经历高温。

大体上，导叶可在其外径处以悬臂方式，或在其外径和内径处固定到外壳上(后一设计称为摇动导叶)。

参看图1，示意性地示出了根据现有技术水平的悬臂设计的定子导叶100，其中导叶100包括安装到包括前缘钩102和后缘钩101的导叶平台104上的翼型件103，钩102和钩101继而又安装在导叶载体105中。轴向和周向固定可在前缘钩102或后缘钩101上操作。

参看以下附图2，示出了根据现有技术的以摇动导叶构造的定子导叶200。在此情况下，导叶200包括安装在导叶平台204上的翼型件203，导叶平台204继而又包括配合到导叶载体收纳部分205中的单个外钩201。钩201提供外轴向、周向和径向支承，且将轴向、径向和周向导叶负载转移到导叶载体205上。

此外，导叶200在其内径202处由内结构构件208支承，内结构构件208提供内轴向支承。如附图中示意性指出的，构件202配合到导叶载体205中。导叶200通过施加到翼型件203上的轴向气体负载相对于外轴向导叶载体支承件205和内轴向导叶载体支承件208推动。

由于瞬变模式中的燃气涡轮发动机的结构部分的不同热膨胀，故导叶200的内轴向支承件205和外轴向支承件208将关于彼此沿轴向改变。

如图3中所示，这将促使导叶200关于导叶载体205倾斜。此外，由于导叶自身中的热应力，故钩201可沿任何方向弯曲。

大体上，根据现有技术的教导内容，导叶200提供周向钩201，其具有外侧上的周向空间和内侧上的平面表面。如图4中所示，导叶载体205中的收纳凹槽提供外圆柱表面和内圆柱表面，其产生外侧处的表面接触206和内侧处的轴向线接触207。为了防止钩201在导叶载体205的收纳凹槽内沿周向方向的非期望倾斜，导叶钩201与导叶载体205之间的空隙通常保持尽可能小。

具体而言，对于摇动类型的导叶，现有技术存在若干缺陷。

首先，钩的热变形(例如，弯曲)可将导叶卡在凹槽内。这将高的力引入导叶或载体中，这导致寿命缩短。

此问题的可能的部分解决方案可为增大空隙，然而这可允许导叶沿周向方向的相当大倾斜。此外，导叶应当围绕钩自由旋转大约几度(最大＋/-5°)，以补偿相对的外支承件和内支承件的移动，这在轴向线接触和表面接触的情况下是不可能的。

发明内容

本发明的目的在于通过提供如在下文中基本限定的燃气轮机导向导叶来解决上述技术问题。

此外，本发明还提供了如在下文中基本限定的导向导叶载体。

优选实施例在对应的优选方面中限定。

根据仅出于示例性而非限制性目的在以下详细描述中描述的优选实施例，本解决方案提供了一种用于燃气轮机的导向导叶，其包括导叶平台和连接到导叶平台上的导叶翼型件，其中导叶平台包括沿燃气轮机的周向方向延伸且适于收纳在导向导叶载体凹槽中的长形钩，其中导向导叶还包括位于长形钩的外侧的远端处且布置成抵靠导向导叶载体凹槽的第一突出垫和第二突出垫，其中突出垫具有圆形的形状。