CN102235182A - 在涡轮转子盘之间的连接组件和连接涡轮转子盘的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在涡轮转子盘之间的连接组件和连接涡轮转子盘的方法，该方法包括以下步骤：形成第一转子盘(22)，其包括第一轴向延伸部(46)和盘凸缘(51)；形成第二转子盘(22)，其包括第二轴向延伸部(48)和焊接表面；形成桥接件(53)，该桥接件(53)包括在一端的桥接件凸缘(55)和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面，该桥接件(53)包括用于密封的装置；通过焊接桥接件(53)的焊接表面与第二轴向延伸部(48)而将桥接件(53)连接到第二转子盘(22)上；且通过将转子盘凸缘(51)可移除地固定到桥接件凸缘(55)上将第一转子盘(22)连接到桥接件(53)上。

Description

在涡轮转子盘之间的连接组件和连接涡轮转子盘的方法

技术领域

本申请涉及在涡轮发动机内的转子盘，涡轮发动机如本文所用且除非具体地陈述为其它情况，意味着包括所有类型的涡轮发动机或旋转发动机，包括燃气轮机、飞机发动机、发电燃烧发动机、蒸汽轮机等。更具体而言，但并无限制意义，本申请涉及用于连接涡轮转子盘的改进组件，和连接涡轮转子盘且提供涡轮转子盘之间密封结构的方法。

背景技术

应了解关于燃气轮机中的结构连接、密封组件和大体上在相邻转子盘之间且将相邻转子盘连接到彼此的其它结构提出了许多方案，这些构件被构造成解决若干操作要求。举例而言，转矩臂通常用作在相邻涡轮盘之间传输转矩的结构特征。单独于转矩臂，密封臂通常结合转矩臂使用。密封臂通常位于外侧位置且被构造成在自身与周围固定结构之间形成密封。其它常规设计提供单独的间隔轮，其能输送扭转负载且具有位于相邻转子盘之间的密封齿。

在某些情况下，转矩传输结构通过焊接从盘中每一个延伸的一体形成的臂而形成于转子盘之间。但是，形成这种连接所需长度的一体臂显著地增加了与制造转子盘相关联的锻造成本。避开这个问题的一种方案提出形成转矩臂的一系列焊接，转矩臂跨越该距离而无需自转子盘较长的一体形成的延伸部。但是，当相邻转子盘以此方式焊接在一起时，常常存在扭曲造成两个转子结构之间较差同心度的问题。因此所致的这种偏心性可导致不平衡问题。此外，焊接常常形成冶金缺陷和应力集中，在完成焊接过程之后要解决这些问题。理想地，焊接下降应被机械加工成平滑以减轻这些问题。但是，应了解在完成转矩臂的焊接之后，这种性质的完全焊接的转矩臂将阻挡接近焊接结构的内表面，这将导致不能对焊接底侧进行机械加工。

在某些常规结构中，转矩臂被构造成具有多个栓接。但是，多个栓接是不合需要的，这归因于它们所需的轴向长度、高成本和它们带给组件的额外重量。

因此，需要一种避免常规组件缺点的转矩臂。特别地，需要一种转矩臂，其满足在涡轮发动机中所需的这种结构和密封功能，同时成本高效地制造且高效地组装。

发明内容

因此本申请描述了一种连接燃气轮机中的两个转子盘的方法，该方法包括以下步骤：形成第一转子盘，其包括从第一转子盘的腹板部延伸的第一轴向延伸部，其中在远端，第一轴向延伸部包括盘凸缘；形成第二转子盘，其包括从第二转子盘的腹板部延伸的第二轴向延伸部，其中，在远端，第二轴向延伸部包括焊接表面；形成桥接件，该桥接件包括在一端的桥接件凸缘和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面，该桥接件包括用于密封的装置；通过将桥接件的焊接表面焊接到第二轴向延伸部的焊接表面上而将桥接件连接到第二转子盘上；以及，通过将盘凸缘可移除地固定到桥接件凸缘上而将第一转子盘连接到桥接件上。

本申请还描述了用于连接涡轮发动机中的两个转子盘的方法，包括以下步骤：形成第一转子盘，其包括从第一转子盘的腹板部延伸的第一轴向延伸部，其中，在远端，第一轴向延伸部包括盘凸缘；形成第二转子盘，其包括从第二转子盘的腹板部延伸的第二轴向延伸部，其中，在远端，第二轴向延伸部包括焊接表面；形成桥接件，该桥接件包括在一端的桥接件凸缘和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面，该桥接件包括用于密封的装置；通过将桥接件的焊接表面焊接到第二轴向延伸部的焊接表面上而将桥接件连接到第二转子盘上；在第一转子盘和第二转子盘中的至少一个包括未安装条件时，从内径向位置对在桥接件的密封表面与第二轴向延伸部的焊接表面之间形成的焊接底侧进行机械加工，以及，在对桥接件的焊接表面与第二轴向延伸部的焊接表面之间形成的焊接进行机械加工之后，通过将凸缘盘可移除地固定到桥接件凸缘上而将第一转子盘连接到桥接件上。

本发明还描述一种涡轮发动机中转子盘的组件，包括：第一转子盘和第二转子盘，其隔开且被定位成绕共同轴线旋转；以及，转矩臂，其包括由沿着第一转子盘的腹板部的预定径向位置和沿着第二转子盘的腹板部的预定径向位置限定的连接距离；该转矩臂在沿着每个腹板部的预定径向位置之间在结构上连接第一转子盘和第二转子盘，且臂在周向延伸以形成圆筒形状，该圆筒形状基本上分隔涡轮发动机的热气体路径与形成于转矩臂内侧上的转子盘腔。该转矩臂可包括三个连接的结构部段：i)第一轴向延伸部，其从第一转子盘延伸，与第一转子盘一体地形成，且在远端包括盘凸缘；ii)第二轴向延伸部，其从第二转子盘延伸，与第二转子盘一体地形成，且在远端包括焊接表面；以及，iii)桥接件，其包括在一端的桥接件凸缘和在另一端的焊接表面，桥接件凸缘被构造成形成与盘凸缘的机械连接，焊接表面被构造成形成与第二轴向延伸部的焊接表面的焊接连接；固定装置，其将盘凸缘可移除地结合到桥接件凸缘。沿着外侧表面，转矩臂可包括用于在转矩臂与固定结构之间形成密封的装置，其当安装于组装的涡轮发动机中时，从外侧位置包围转矩臂。第一轴向延伸部和第二轴向延伸部各可具有小于连接距离0.4倍的长度。

当结合附图和权利要求书来理解时，通过阅读优选实施例的下文的详细描述，本发明的这些和其它特点将会变得显而易见。

附图说明

通过仔细学习示范性实施例下文更详细的描述，并结合附图理解，本发明的这些和其它特点将会更全面地理解和了解，在附图中：

图1是其中可使用本申请的某些实施例的示范性涡轮发动机的示意图；

图2是图1的燃气轮机的压缩机部段的截面图；

图3是图1的燃气轮机的涡轮机部段的截面图；

图4是根据本申请的示范性实施例转子盘连接组件的图示的截面图；

图5是根据本发明的替代实施例转子盘连接组件的图示的截面图；以及

图6是根据本发明的替代实施例转子盘连接组件的图示的截面图。

部件列表：

燃气轮机10

压缩机11

涡轮机12

燃烧器13

压缩机转子叶片14

压缩机定子叶片15

涡轮机转子叶片16

涡轮机定子叶片17

转子盘连接组件20

转子盘22

外径向部24

腹板部26

内壳27

翼型件28

膜片30

膜片内侧表面32

密封件34

转矩臂36

连接距离41

转子盘腔44

第一轴向延伸部46

第二轴向延伸部48

盘凸缘51

桥接件53

桥接件凸缘55

螺栓56

第一轴向延伸部的长度57

第二轴向延伸部的长度58

桥接件的长度59

转矩臂36的外侧表面60

切割齿61

可磨损的材料62

径向突出部63

凸缘上的径向突出部65

具体实施方式

首要问题是为了清楚地传达本申请的发明，可能会需要选择指代和描述涡轮发动机和相关系统的某些部件或机器构件的术语。在任何可能的情况下，工业术语将以与其被接受的意义一致的方式使用和采用。但是，这意味着任何这样的术语被给予广义且并非狭义地理解使得不合理地限制本文预期的意义和权利要求书的范围。本领域技术人员应了解常常特定构件可使用若干不同术语来指代。此外，在本文中描述为单个部件的物品可包括若干构成部件且可在另一情形下被称作由若干构成部件组成，或者可在本文中描述为包括多个构成部件的物品可做成且在某些情况下称作单个部件。因此，在理解本文所述的本发明的范围中，不仅应注意所提供的术语和描述，而且也应当注意到本文所提供的构件的结构、构造、功能和/或用途。

此外，若干描述性术语可在本文中经常使用，且其可有助于在这点定义这些术语。这些术语和给予它们在本文中用途的定义如下。术语“转子叶片”在无进一步具体限制的情况下，是指压缩机或涡轮机的旋转叶片，其包括压缩机转子叶片和涡轮机转子叶片。术语“定子叶片”在无进一步具体限制的情况下，是指压缩机或涡轮机定子叶片，其包括压缩机定子叶片和涡轮机定子叶片。术语“叶片”将在本文中用于指代任一类型的叶片。因此，在无进一步具体限制的情况下，术语“叶片”包括所有类型的涡轮发动机叶片，包括压缩机转子叶片、压缩机定子叶片、涡轮机转子叶片和涡轮机定子叶片。另外，如本文所用的“下游”和“上游”以及“前”和“后”是指示相对于工作流体流过涡轮机的方向。因此，术语“下游”指大体上对应于工作流体流动的方向，且术语“上游”或“前”大体上指与工作流体流动方向相反的方向。术语“后”或“尾”和“前”或“前部”大体上指相对于工作流体流动的相对位置。有时，通过描述显然，术语“尾”和“前”可指代旋转部件的旋转方向。当在这种情况下，旋转部件的“前缘”是相对于部件旋转方向的前方或前部，且旋转部件的“尾缘”是相对于部件旋转方向的后边缘或后部边缘。

术语“径向”指垂直于轴线的运动或位置。常常需要所描述的部件相对于轴线在不同径向位置。在此情况下，如果第一构件在比第二构件更靠近轴线处，在本文中可陈述为第一构件在第二构件的“径向内部”或“内侧”。如果(另一方面)第一构件在比第二构件距轴线更远处，在本文中可陈述为第一构件在第二构件的“径向外部”或“外侧”。术语“轴向”指平行于轴线的运动或位置。最后，术语“周向”是指绕轴线的运动或位置。

现作为背景技术参考图1至图3，其示出其中可使用本申请的实施例的示范性燃气轮机。本领域技术人员应了解本发明并不限于这特定类型的用途。如所陈述的那样，本发明可用于燃气轮机中，诸如在发电和飞机中所用的发动机、蒸汽轮机和其它类型的旋转发动机。图1是燃气轮机10的图示。一般而言，燃气轮机通过从燃料在压缩空气流中燃烧所产生的热气体的加压流动提取能量而操作。如图1所示，燃气轮机10可被构造为具有轴向压缩机11和燃烧器13，轴向压缩机11由共同轴杆或转子机械地联接到下游涡轮机部段或涡轮机11，且燃烧器13位于压缩机11与涡轮机12之间。

图2示出可用于图1的燃气轮机的示范性多级轴向压缩机11的截面图。如图所示，压缩机11可包括多个级。每个级可包括一排压缩机转子叶片14，之后为一排压缩机定子叶片15。因此，第一级可包括一排压缩机转子叶片14，压缩机转子叶片14可绕中央轴杆旋转，之后为一排压缩机定子叶片15，压缩机定子叶片在操作期间保持固定。压缩机定子叶片15大体上彼此在周向间隔开且绕旋转轴线固定。压缩机转子叶片14在周向间隔开且连接到轴杆上；当轴杆在操作期间旋转时，压缩机转子叶片14绕轴杆旋转。本领域普通技术人员应了解压缩机转子叶片14被构造成使得当绕轴杆自旋时，它们将动能赋予给流过压缩机11的空气或流体。压缩机11可具有图2所示的级之外的其它级。额外的级可包括多个周向间隔开的压缩机转子叶片14，之后为多个周向间隔开的压缩机定子叶片15。

图3示出可用于图1的燃气轮机的示范性涡轮机部段或涡轮机11的局部视图。涡轮机11也可包括多个级。示出三个示范性级，但更多或更少的级可存于涡轮机11中。第一级包括在操作期间绕轴杆旋转的多个涡轮桨叶或涡轮机转子叶片16和在操作期间保持固定的多个喷嘴或涡轮机定子叶片17。涡轮机定子叶片大体上彼此在周向间隔开且绕旋转轴线固定。涡轮机转子叶片16可安装于涡轮叶轮(未图示)上以绕轴杆(未图示)旋转。还示出涡轮机11的第二级。第二级同样包括多个周向间隔开的涡轮机定子叶片17，之后为多个周向间隔开的涡轮机转子叶片16，涡轮机转子叶片16也安装于涡轮叶轮上用于旋转。还示出第三级，且其同样包括多个涡轮机定子叶片17和转子叶片16。应了解涡轮机定子叶片17和涡轮机转子叶片16位于涡轮机11的热气体路径中。热气体流过热气体路径方向以箭头示出。本领域普通技术人员应了解涡轮机11可具有图3所示的级之外的其它级。每个额外级可包括一排涡轮机定子叶片17，之后为一排涡轮机转子叶片16。

在使用中，在轴向压缩机11内的压缩机转子叶片14的旋转可压缩空气流动。在燃烧器13中，当压缩空气与燃料混合并点燃时释放能量。因而产生可被称作工作流体的自燃烧器13的热气体流动然后在涡轮机转子叶片16上导向，工作流体的流动引起涡轮机转子叶片16绕该轴杆旋转。由此，工作流体的能量被转变成旋转叶片和旋转轴杆(由于在转子叶片与轴杆之间的连接)的机械能。轴杆的机械能然后可用于驱动压缩机转子叶片14的旋转，从而产生所需压缩空气供应，且也使得发电机发电。

现参看图4至图6，提供根据本申请的实施例的转子盘连接组件20的图示的截面图。如图所示，在示范性应用中，一对转子盘22被图示为盘22，可安装和应用于燃气轮机的涡轮机部段中。如所陈述的那样，本发明的这种类型的应用只是示范性的。其它应用，诸如在燃气轮机、蒸汽轮机或其它旋转发动机的压缩机部段中的应用也是可能的。

转子盘22可包括外径向部24，其包括携带转子叶片16的连接装置。在外径向部24内侧，转子盘22的腹板部26在径向朝向盘22中心延伸。定子叶片17位于两个转子叶片16之间。如所描述的那样，定子叶片17是通常固定于涡轮机内壳27上的固定构件。定子叶片17通常包括翼型件28和在翼型件28内侧的膜片30，翼型件是与流过发动机的工作流体流动相互作用的部件。膜片30大体上限定在转子叶片之间工作流体的流动路径的内径向边界。应当指出的是：流动方向由所示箭头指示。而且，沿着内侧表面32，膜片30通常用于形成密封件34的固定构件。密封件34如图所示定位，即，在通常存在于旋转部件和非旋转部件的径向间隙中，以防止或限制从那里泄露的工作流体量。应了解通过此间隙绕过翼型件28的工作流体对于涡轮发动机的效率具有不利影响，这是提供密封件34的原因。

图4还示出根据本申请的示范性实施例的转子盘连接组件20。示出分段转矩臂36。应了解转矩臂36大体上跨越连接距离41。连接距离41的长度在一端由沿着上游或第一转子盘22a的腹板部的预定径向位置和在另一端沿着下游或第二转子盘22b的腹板部的预定径向位置限定。转矩臂36可由常规材料构造以通过在沿着每个腹板部的预定径向位置之间刚性地连接第一转子盘22a和第二转子盘22b而提供结构、转矩传输功能。转矩臂36也可在周向延伸以形成圆筒形状，该圆筒形状基本上分隔向发动机的热气体路径暴露的涡轮区域与形成于转矩臂36的内侧上的转子盘腔44。

本发明转矩臂36包括三个非一体部段。第一部段是从第一转子盘22a延伸的第一轴向延伸部46。第二部段是从第二转子盘22b延伸的第二轴向延伸部48。第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48可分别为第一转子盘22a和第二转子盘22b的部分且分别与第一转子盘22a和第二转子盘22b一体地形成。一般而言，第一轴向延伸部46a和第二轴向延伸部48在安装于组装的涡轮发动机内时，包括从转子盘22a、22b的腹板部26主要在轴向延伸的延伸部。轴向延伸部46、48大体上朝向彼此延伸且指向彼此。在某些实施例中，轴向延伸部46、48具有基本上恒定的轴向长度且在给定径向高度绕涡轮发动机的中心轴线在周向延伸。

根据本申请的示范性实施例，第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48的长度可相对较短。此如上文所述维持转子盘合理的制造成本。本领域技术人员应了解由于常规锻造做法，制造转子盘的成本随着轴向延伸的臂，诸如第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48的增加而显著地增加。在远端，如图所示，第一轴向延伸部46包括在向外径向延伸的盘凸缘51。在远端，如图所示，第二轴向延伸部48包括允许向它形成焊接连接的表面，这个表面将被称作“焊接表面”。

转矩臂36的第三部段是桥接部段，其在本文中将被称作桥接件53。在一端，桥接件53包括桥接件凸缘55，桥接件凸缘55在向外径向延伸且被构造成接合盘凸缘51且与盘凸缘51形成机械连接。在另一端，桥接件53包括焊接表面，该焊接表面被构造成与第二轴向延伸部48的焊接表面形成焊接连接。常规机械连接可用于将盘凸缘51可移除地连接到桥接件凸缘55。如图所示，在一实施例中，可利用使用螺栓56的栓接。

如所描述的那样，第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48可具有相对较短的长度，且桥接件53跨越连接距离41的其余部分。应了解根据本发明的第一轴向延伸部46的长度(其在图4中被标注为距离57)，第二轴向延伸部48的长度(其在图4中被标注为距离58)和桥接件53的长度(其在图4中被标注为距离59)可表达为总连接距离41的百分比。在本发明的某些实施例中，第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48各可包括小于连接距离41的0.5倍的长度。更优选地，第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48各包括小于连接距离41的0.4倍的长度。在另外优选的实施例中，第一轴向延伸部46和第二轴向延伸部48各可包括小于连接距离41的0.3倍的长度。

关于转矩臂36的所有三个部段的长度，在某些优选实施例中，第一轴向延伸部46的长度包括连接距离41的0.15至0.35倍的范围；第二轴向延伸部48的长度包括连接距离41的0.15至0.35倍的范围；以及，桥接件53的长度包括连接距离41的0.30至0.70倍的范围。更优选地、在某些实施例中，第一轴向延伸部46的长度包括连接距离41的大约0.25倍；第二轴向延伸部48的长度包括连接距离41的大约0.25倍；以及，桥接件53的长度包括连接距离41的大约0.50倍。

如所述的那样，密封件34可形成于膜片30的内侧表面32与转矩臂36之间。密封件34可包括位于膜片30的内侧表面32上的密封结构，其与位于转矩臂36的外侧表面60上的密封结构相互作用或者相对于位于转矩臂36的外侧表面60上的密封结构构造使得形成密封。更特定而言，在某些实施例中，位于转矩臂36上的密封结构位于桥接件53的外侧表面上。桥接件53上的密封结构可包括从桥接件53的表面在径向向外延伸的结构，使得在旋转构件与非旋转构件之间的径向间隙变窄。在某些实施例中，若干轴向较薄的突出部或“齿”可从桥接件53的表面在径向延伸。这些齿可与位于膜片上的齿相符以形成联锁齿。以此方式，可在此位置形成迷宫密封件，如图4所示。由迷宫密封件形成的曲折路径限制经过径向间隙的泄露流动。

图5示出具有在密封35位置的不同密封类型的替代实施例。如图所示，多个切割齿61可形成于转矩臂36的外侧表面60上。切割齿61大体上包括被构造成具有耐用尖锐边缘的径向突出部。与切割齿61相对，可磨损材料62的区域沿着膜片30的内侧表面32定位。在操作中，由于在涡轮发动机内的热生长，切割齿61与可磨损材料62接触且在其内侵蚀通道从而形成有效密封。应了解其它类型的密封也是可能的。

图6示出本发明的替代实施例。如图所示，并非定位于第一轴向延伸部46上，盘凸缘51位于下游转子盘22b的第二轴向延伸部48上。因此，在桥接件53的下游侧(桥接件凸缘55位于其上)与下游转子盘22b上的轴向延伸部48之间做出可移除的机械连接。在此情况下，桥接件53的上游端包括焊接表面，焊接表面可焊接到第一轴向延伸部46上，如图所示。在此布置中，盘凸缘51和/或桥接件凸缘55的径向高度可被构造成使得其在径向与膜片30的内径向边界的径向高度重叠。换言之，盘凸缘51的径向高度相对于膜片30的内径向边界位于外侧位置，如在图6中所描绘。这种构造形成穿过径向间隙更曲折的泄露路径且可被构造成减少泄露。盘凸缘51和桥接件凸缘55位于转矩臂36的上游侧也可有助于形成泄露流动的更曲折路径，但应了解将该结构定位于下游侧可提高其效果。如图所示，其它径向齿63可位于间隙内和/或间隙上游以形成更多的密封特征。此外，一个或多个密封特征可位于盘凸缘51和/或桥接件凸缘55上。如图所示，此可包括径向突出部65。在其它实施例中(未图示)，其可包括一个或多个切割齿。

本发明还包括用于连接相邻转子盘的方法。应了解描述为这些方法的部分的若干构件可与上文所提供的描述一致。在一实施例中，该方法可包括以下步骤：a)形成第一转子盘22，其包括从第一转子盘22的腹板部26延伸的第一轴向延伸部46、48，其中，在远端，第一轴向延伸部46、48包括盘凸缘51；b)形成第二转子盘22，其包括从第二转子盘22的腹板部26延伸的第二轴向延伸部46、48，其中，在远端，第二轴向延伸部46、48包括焊接表面；c)形成桥接件53，该桥接件53包括在一端的桥接件凸缘55和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面60，该桥接件53包括用于密封的装置34；d)通过将桥接件53的焊接表面焊接到第二轴向延伸部46、48的焊接表面上而将桥接件53连接到第二转子盘22上；以及，e)通过将转子盘凸缘51可移除地固定到桥接件凸缘55上而将第一转子盘22连接到桥接件上55。

在某些实施例中，在通过将盘凸缘51可移除地固定到桥接件凸缘55而将第一转子盘22连接到桥接件53的步骤之前，且在第一转子盘22和第二转子盘22中的至少一个包括未安装条件时，通过将桥接件53的焊接表面焊接到第二轴向延伸部46、48的焊接表面而完成将桥接件53连接到第二转子盘22的步骤。应了解这允许接近该焊接的底侧或内径向表面，其提供若干优点。一个优点在于焊接可从外径向位置和内径向位置执行。另一优点在于该接近允许从内径向部机械加工该焊接。在许多常规组件中，不能提供这种类型的接近。接近允许在形成焊接连接之后对内腔进行机械加工，其提供移除焊接引发的扭曲的机会。而且，这种接近允许对焊滴进行机械加工和移除任何冶金缺陷。

如本领域技术人员应了解，上文关于若干示范性实施例描述的许多不同特点和配置还可选择性地应用于形成本发明的其它可能实施例。为了简要起见且考虑本领域技术人员的能力，并未详细地提供或讨论所有可能替代，但下文的若干权利要求或另外涵盖的所有组合和可能实施例预期为本申请的部分。此外，从本发明的若干示范性实施例的上文描述，本领域技术人员将认识到改进、变化和修改。在本领域内的这些改进、变化和修改预期也涵盖于所附权利要求书中。另外，应明白前文的描述仅涉及所描述的本发明的实施例，且在不偏离由下文的权利要求书和其等效物所限定的申请的实质和范围的情况下可对本发明做出许多变化和修改。

Claims (12)

1.一种连接涡轮发动机中的两个转子盘(22)的方法，所述方法包括以下步骤：

形成第一转子盘(22)，其包括从第一转子盘(22)的腹板部(26)延伸的第一轴向延伸部(46)，其中，在远端，所述第一轴向延伸部(46)包括盘凸缘(51)；

形成第二转子盘(22)，其包括从第二转子盘(22)的腹板部(26)延伸的第二轴向延伸部(48)，其中，在远端，所述第二轴向延伸部(48)包括焊接表面；

形成桥接件(53)，所述桥接件(53)包括在一端的桥接件凸缘(55)和在另一端的焊接表面，且沿着外径向表面(60)，所述桥接件(53)包括用于密封的装置(34)；

通过将所述桥接件(53)的焊接表面焊接到第二轴向延伸部(48)的焊接表面上，而将所述桥接件(53)连接到所述第二转子盘(22)上；以及，

通过将所述盘凸缘(51)可移除地固定到所述桥接件凸缘(55)上，而将所述第一转子盘(22)连接到所述桥接件(53)上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一轴向延伸部(46)和第二轴向延伸部(48)在所述转子盘(22)安装于所组装的涡轮发动机内时，包括从所述转子盘(22)的腹板部(26)主要在轴向延伸的延伸部；且所述轴向延伸部(46、48)包括基本上恒定的轴向长度且绕所述涡轮发动机的外周在周向延伸。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，

所述第一轴向延伸部(46)沿着所述第一转子盘(22)的腹板部(26)从预定径向位置延伸；

所述第二轴向延伸部(48)沿着所述第二转子盘(22)的腹板部(26)从预定径向位置延伸；

连接距离由沿着所述第一转子盘(22)的腹板部(26)的预定径向位置和沿着所述第二转子盘(22)的腹板部(26)的预定径向位置之间的距离限定；以及

所述第一轴向延伸部(46)和第二轴向延伸部(48)各包括小于所述连接距离一半的长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一轴向延伸部(46)和第二轴向延伸部(48)各包括小于所述连接距离的0.3倍的长度。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一轴向延伸部(46)的长度包括所述连接距离0.15至0.35倍的范围；所述第二轴向延伸部(48)的长度包括所述连接距离的0.15至0.35倍的范围；以及，所述桥接件(53)的长度包括所述连接距离的0.30至0.70倍的范围。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过将所述盘凸缘(51)可移除地固定到所述桥接件凸缘(55)上而将所述第一转子盘(22)连接到所述桥接件上的步骤之前，且在所述第一转子盘(22)和所述第二转子盘(22)中的至少一个包括未安装条件时，通过将桥接件(53)的焊接表面焊接到第二轴向延伸部(48)的焊接表面而完成将所述桥接件(53)连接到第二转子盘(22)的步骤；

其中通过将桥接件(53)的焊接表面焊接到第二轴向延伸部(48)的焊接表面上而将所述桥接件(53)连接到所述第二转子盘(22)的步骤包括以下步骤：

自外径向位置将所述桥接件(53)的焊接表面焊接到所述第二轴向延伸部(48)的焊接表面；以及

自内径向位置将所述桥接件(53)的焊接表面焊接到第二轴向延伸部(48)的焊接表面。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过将盘凸缘(51)可移除地固定到所述桥接件凸缘(55)上而将所述第一转子盘(22)连接到所述桥接件上的步骤之前，且在所述第一转子盘(22)和所述第二转子盘中的至少一个包括未安装条件时，通过将所述桥接件(53)的焊接表面焊接到第二轴向延伸部(48)的焊接表面而完成将所述桥接件(53)连接到所述第二转子盘(22)的步骤；

还包括自内径向位置对形成于所述桥接件(53)的焊接表面与所述第二轴向延伸部(48)的焊接表面之间的焊接进行机械加工的步骤。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转子盘(22)和所述第二转子盘(22)包括在所述涡轮发动机(10)内的压缩机(11)或涡轮发动机(10)内涡轮机(12)之一内的转子盘(22)；以及，其中所述第一转子盘(22)包括上游盘且所述第二转子盘(22)包括下游盘。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一转子盘(22)和所述第二转子盘(22)包括在所述涡轮发动机(10)内的压缩机(11)或涡轮发动机(10)内涡轮机(12)之一内的转子盘(22)；且其中所述第一转子盘(22)包括下游盘且所述第二转子盘(22)包括上游盘。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，

所述盘凸缘(51)被构造成从所述第一轴向延伸部(46)的外径向表面在外侧方向中延伸，且包括径向高度；

所述桥接件凸缘(55)从所述桥接件(53)的外径向表面在外侧方向延伸，且包括径向高度；

其中所述盘凸缘(51)和所述桥接件凸缘(55)中至少一个的径向高度包括下面这样的径向高度：当安装于组装的涡轮发动机中时，使得盘凸缘(51)和桥接件凸缘(55)中的至少一个与从外侧位置包围桥接件(53)的固定结构的内侧径向边界在径向重叠。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在安装于所述组装的涡轮发动机内时，所述桥接件(53)、所述第一轴向延伸部(46)、和所述第二轴向延伸部(48)形成圆筒形状，所述圆筒形状基本上分隔所述涡轮发动机的热气体路径与形成于所述圆筒的内侧上的转子盘(22)腔；

用于密封的装置包括径向突出部和切割齿(61)之一；以及

所述用于密封的装置位于所述桥接件凸缘(55)上。

12.一种涡轮发动机中的转子盘(22)的组件，所述组件包括：

第一转子盘(22)和第二转子盘(22)，其隔开且被定位成绕共同轴线旋转；以及

转矩臂(36)，其包括由沿着第一转子盘(22)的腹板部(26)的预定径向位置和沿着第二转子盘(22)的腹板部(26)的预定径向位置限定的连接距离；所述转矩臂(36)在沿着每个腹板部(26)的预定径向位置之间在结构上连接所述第一转子盘(22)与所述第二转子盘(22)，且臂在周向延伸以形成圆筒形状，所述圆筒形状基本上分隔所述涡轮发动机的热气体路径与形成于所述转矩臂(36)内侧上的转子盘(22)腔；其中：

所述转矩臂(36)包括三个连接的结构部段：i)第一轴向延伸部(46)，其从所述第一转子盘(22)延伸，与所述第一转子盘(22)一体地形成，且在远端包括盘凸缘(51)；ii)第二轴向延伸部(48)，其从所述第二转子盘(22)延伸，与所述第二转子盘(22)一体地形成，且在远端包括焊接表面；以及，iii)桥接件(53)，其在一端包括桥接件凸缘(55)且在另一端包括焊接表面，所述桥接件凸缘(55)被构造成与所述盘凸缘(51)形成机械连接，所述焊接表面被构造成与所述第二轴向延伸部(48)的焊接表面形成焊接连接；

固定装置，其可将所述盘凸缘(51)可移除地结合到所述桥接件凸缘(55)；

沿着外侧表面，所述转矩臂(36)包括用于在所述转矩臂(36)与固定结构之间形成密封的装置，其当安装于组装的涡轮发动机中时从外侧位置包围所述转矩臂(36)；以及

所述第一轴向延伸部(46)和所述第二轴向延伸部(48)各可包括小于所述连接距离0.4倍的长度。

Images