[发明专利]涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法

说明书

根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构包含：涡轮动叶，其包含翼型部、平台部和叶根部；涡轮转子轮盘，其供上述涡轮动叶的叶根部安装；密封板，其安装于所述平台部与所述涡轮转子轮盘的一侧部之间，对形成于所述叶根部和平台部内部的冷却流路进行密封；插销，其以贯穿的方式插入于上述涡轮转子轮盘和上述密封板，而将密封板固定于涡轮转子轮盘；以及固定器，其以所述插销不脱落的方式对该插销进行固定。

技术领域

本发明涉及涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法。

背景技术

轮机是指利用如蒸汽、气体等压缩性流体的流动在冲击力或者反作用力的作用下获得旋转力的机械装置，有利用蒸汽的蒸汽轮机和利用高温的燃烧气体的燃气轮机等。

其中，燃气轮机大致由压缩机、燃烧器和涡轮构成。上述压缩机具备导入空气的空气导入口，压缩机外壳内交替地配置有多个压缩机静叶和压缩机动叶。

燃烧器向在上述压缩机中被压缩的压缩空气供给燃料，用燃烧机构进行点火，从而生成高温高压的燃烧气体。

涡轮在涡轮外壳内交替地配置有多个涡轮静叶和涡轮动叶。此外，以贯穿压缩机、燃烧器、涡轮和排气室的中心部的方式配置有转子。

上述转子的两端部被轴承支承为能够旋转。而且，在上述转子固定有多个轮盘以连接各个动叶，同时在排气室侧的端部连接发电机等的驱动轴。

这种燃气轮机由于没有四冲程内燃机的活塞等往复运动机构而不具备活塞-缸体等相互摩擦部分，因此润滑油的消耗极少，并且大幅减少了往复运动机械的特征即振幅，具有可高速运动的优点。

对燃气轮机的运转简单说明如下。在压缩机被压缩的空气与燃料混合而燃烧，从而生成高温的燃烧气体，这样生成的燃烧气体被喷射到涡轮侧。被喷射的燃烧气体在上述涡轮静叶和涡轮动叶通过而生成旋转力，由此上述转子旋转。

用于从涡轮转子轮盘向涡轮动叶供给冷却空气的冷气流路，可以形成于涡轮动叶的叶根部的内部。为了形成且密封冷气流路，在涡轮动叶的叶根部和转子轮盘的轴向两侧面上，可以以紧贴的方式结合有密封板。

在现有技术中，将密封板通过螺栓等来紧固于涡轮动叶的叶根部。但是，存在以下问题：由于螺栓的头部从密封板中突出，从而在高速旋转时由于与气体的摩擦而发生风阻损失(windage loss)。此外，由于与动叶的叶根部组装而产生的离心力大，从而螺栓的重量可能成为动叶的叶根部的应力增加的原因。

现有技术文献

专利文献

韩国公开专利公报第10-2020-0020415号

发明内容

本发明的目的在于，提供涡轮动叶的密封组装结构和包含其的燃气轮机以及涡轮动叶的密封组装方法，其通过将密封板的下端部固定于涡轮转子轮盘，并且去除固定构件突出于密封板和转子轮盘的部分，从而减少由于气体摩擦导致的风阻损失，最小化施加于动叶的叶根部的荷重，由此能够提高动叶的结构稳定性。

根据本发明的一实施例的涡轮动叶的密封组装结构包含：涡轮动叶，其包含翼型部、平台部和叶根部；涡轮转子轮盘，其供上述涡轮动叶的叶根部安装；密封板，其安装于上述平台部与上述涡轮转子轮盘的一侧部之间，对形成于上述叶根部和平台部内部的冷却流路进行密封；插销，其以贯穿的方式插入于上述涡轮转子轮盘和上述密封板，而将密封板固定于涡轮转子轮盘；以及固定器，其以上述插销不脱落的方式对该插销进行固定。

上述涡轮转子轮盘可以包含：安装肋，其从一侧延伸而形成供上述密封板的半径方向内侧端部插入的安装槽；和贯穿孔，其以贯穿的方式形成于上述安装肋，供上述插销插入。

上述密封板可以包含销孔，上述销孔以贯穿的方式形成于与上述安装肋的贯穿孔对应的位置。