[发明专利]转子轴组件以及制造燃气涡轮的转子轴组件的方法

说明书

一种用于燃气涡轮的转子轴盖(300)，包括：盘状体(310)，该盘状体限定：第一轴向面(312)、第二轴向面(314)和外径向面(316)，盘状体(310)包括：第一环形爪(330)，被设置在第一轴向面(312)上，第一环形爪(330)包括从第一轴向面(312)突出的多个齿(332)；由盘状体(310)限定的多个孔口(340)，多个孔口(340)中的每个孔口(342、344、346)沿轴向方向(30)延伸穿过盘状体(310)。

技术领域

本公开涉及燃气涡轮。

特别地，本公开涉及用于燃气涡轮的部件及其制造方法。

背景技术

燃气涡轮发动机是涡轮机械的一种具体示例，燃气涡轮发动机通常包括转子，转子具有固定至转子轴的多个旋转转子动叶排和固定至燃气涡轮壳体、位于多个转子动叶排之间的多个固定静叶排。

当热的加压工作流体流经燃气涡轮的主通路中的静叶排和动叶排时，工作流体将动量传递给转子动叶并进而使转子轴进行旋转运动。涡轮令人满意的运行需要转子的精确平衡。因此，转子轴被机加工至高精度。图1和图2示出包括已知转子轴72的示例性燃气涡轮60。

为了向燃气涡轮的另一部件(例如压气机)提供有用功，转子轴的旋转运动通过扭矩驱动联接而被机械联接至另一部件。图2示出已知转子轴72包括轴向端部72，具有弯曲齿的环形爪77被机加工到轴向端部72中。在使用时，环形爪77与燃气涡轮的另一部件上的互补环形爪接合并啮合，以实现扭矩驱动联接的已知示例。

传统上，临近转子轴的整个制造过程的最后，弯曲齿被机加工至转子轴中。此时，转子轴已经经历了多个早期制造阶段，为转子轴赋予了其大致的最终形状。然而，转子轴的物理尺寸可能使得难以以期望精度来对弯曲齿进行机加工。此外，在机加工弯曲齿时，任何错误可能都是不可恢复的，从而损失所耗费的工作和成本。

EP3266981A1公开了一种包括转子盘和微型盘的转子盘组件。转子盘具有第一延伸构件、第一指状物和第二指状物。第一延伸构件从围绕轴线设置的盘主体轴向延伸。第一指状物从第一延伸构件轴向延伸。第二指状物与第一指状物周向地间隔开。第二指状物从第一延伸构件轴向延伸。第一指状物和第二指状物中的每一个具有第一部分和从第一部分的远端径向延伸的第二部分。微型盘可操作地连接至转子盘。微型盘具有互锁指状物，该互锁指状物从微型盘本体径向延伸并且设置在第一指状物和第二指状物之间。互锁指状物、第一部分和第二部分限定环形槽。

US2016/168996A1公开了一种用于平衡涡轮盘堆叠的系统，包括高压涡轮盘堆叠。凸缘被开槽以容纳和定向滑环。在滑环上附接平衡配重，以在燃气涡轮发动机的旋转期间平衡涡轮盘堆叠。

EP1380722A1公开了一种燃气涡轮发动机凸缘轴，该凸缘轴设置有多个防刮板，多个防刮板中的每个防刮板具有与凸缘上的对应孔口对准的两个开口。螺栓穿过开口和孔口，来将防刮板附接至凸缘。防刮板具有不同的质量以促进轴平衡。

US2016/298456A1公开了一种用于结合涡轮机械的至少一个转子的至少两个转子元件的方法。在彼此轴向间隔分开的至少两个点中的每个点处，通过测量装置检测转子元件的至少一个径向外部柱形表面的径向跳动。由此确定转子元件相对于彼此的相对安装对准，在相对安装对准处，转子的总质心相对于其总旋转轴线的距离被最小化。本发明通过测量装置的至少一个光学传感器元件光学地检测转子元件的径向外部柱形表面的径向跳动。

因此，非常期望一种提供降低成本和改进平衡的用于涡轮机械的部件。

发明内容

根据本公开，提供了一种如本文所述的求所述的用于燃气涡轮的部件和方法。本发明的其它特征将从本文随后的描述中变得明显。