CN105593470B - 燃气涡轮机和安装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于紧固至燃气涡轮机(10)的涡轮(11)的环段体(25)的插入元件(14)。环段体(25)在热气侧面(27)上具有凹部(23)。插入元件(14)被设计成覆盖凹部(23)并且具有凹形形状的前侧面(15)和后侧面(16)，所述后侧面具有至少一个成形部(17，18)，用于定位在所述环段体(25)上。本发明还涉及包括插入元件(14)的环段(13)、包括插入元件(14)的燃气涡轮机(10)和用于组装插入元件(14)的组装方法。

Description

燃气涡轮机和安装方法
技术领域
本发明涉及燃气涡轮机以及安装方法。
背景技术
燃气涡轮机的涡轮的转子叶片排在叶片翼型的上端具有所谓的护罩是已知并且普遍的。
从US 2004/120803A1已知用于燃气涡轮机的冷却涡轮环段，该环段包括轴向定向的护罩环段，其具有内表面、外表面、上游凸缘和下游凸缘。凸缘将护罩环保持在发动机壳体中。穿孔冷却空气冲击板在上游凸缘和下游凸缘之间被布置在护罩环的外表面上，在冲击板和外表面之间限定冲击腔。在环段中的轴向定向冷却孔在冲击腔和出口之间延伸。邻近出口的空穴在下游引导导叶的方向上将冷却空气从出口引导，以便冷却引导导叶。
EP0132182A1示出用于涡轮机的转子叶片的密封装置。密封装置包括区段密封件。在一方面，这些区段密封件借助连接元件被附接至内环，并且在另一方面通过钩被附接至外环。内环具有低热惯性，并且外环具有增大的热惯性。此外，区段密封件在钩和定心部件上具有支撑肋。
GB2206651A呈现一种涡轮叶片护罩布置，其在操作时包围燃气涡轮发动机中的涡轮叶片中的一级的端部。护罩布置包括环，环在固定发动机结构上在轴向和径向上被松散地保持，涡轮叶片护罩具有横向彼此抵接的多个段，每个段均从环的径向面悬挂并且以气体密封定位，并且相对于固定发动机结构具有可动关系，其中环由具有比固定发动机结构的材料小的热反应特性的材料构造成。
EP 2458152A2公开一种轴流燃气涡轮，包括具有交替排的空气冷却转子叶片和转子热屏蔽件的转子，和具有交替排的空气冷却引导导叶和定子热屏蔽件的定子，空气冷却引导导叶排和定子热屏蔽件被安装在内环上。定子同轴地包围转子，使得在定子和转子之间限定热空气路径。转子叶片和定子热屏蔽件排、或者引导导叶和转子热屏蔽件排彼此相对地布置。一排引导导叶和接着的下游的转子叶片排限定涡轮级。转子叶片在其顶端处设置有外叶片平台。叶片平台在它们的外侧包括多个齿，齿在周向上彼此平行地行进并且在热空气流的方向上一个接一个地布置。
护罩使得有必要在例如为了维护或测试的目的而发生的在转子叶片排上的工作期间进行被称作罩提升(cover lift)、也就是说将整个上壳部分提升。罩提升是非常繁重的。
发明内容
本发明基于解决这些缺点的目的并且提供燃气涡轮机和安装方法，使得其也能够在燃气涡轮机中没有护罩的情况下操作转动叶片排。
该目的利用在此提出的燃气涡轮机和安装方法来实现。在说明书中描述了对本发明的一些有利细化。
因此，有利地提供了一种适用于利用没有护罩的转子叶片排操作的燃气涡轮机。当更换转子叶片时，没有必要将燃气涡轮机的上壳提起(罩提升)。从出口侧访问就足够了。根据发明的燃气涡轮机因此特别适用于牵涉到对叶片翼型的更频繁的改变的测试目的。本燃气涡轮机允许这些测试基本上更加快速地设置和执行。
另外，根据发明的燃气涡轮机可以通过从环段体上去除至少一个插入元件而被容易地转换为利用具有护罩的转子叶片排的操作。
燃气涡轮机的涡轮的根据发明的环段包括具有热气侧面的环段体，热气侧面在安装状态下被朝向热气路径定向。环段体在热气侧面上具有凹部。在凹部中布置有上述类型的插入元件。特别地，插入元件被旋拧至环段体。
用于附接至燃气涡轮机的涡轮的环段体的插入元件被涉及成覆盖凹部。插入元件具有凹形前侧面和后侧面，后侧面具有至少一个成形部，用于定位在环段体上。在这种背景下，凹部被布置在环段体的热气侧面上。环段体由此被设计用于利用具有护罩的转子叶片排操作。
该布置有利地使得能够将燃气涡轮机从利用具有护罩的转子叶片排的操作转换成利用没有护罩的转子叶片排的操作。可以节省大量的匹配环段的更繁重的新制造。
在根据发明的插入元件的一个有利实施例中，插入元件具有从前侧面走向至顶侧面的至少一个通道。
因此，插入元件可以利用螺钉或螺栓被简单地附接至环段体。
在根据发明的插入元件的进一步的有利实施例中，插入元件在前侧面上具有与通道同轴布置的至少一个凹陷。
附接部件、特别是螺钉的头部可以由此沉入插入元件的轮廓中。
在根据发明的插入元件的进一步的有利实施例中，插入元件具有上成形部和下成形部。
成形部在固定至环段体之前用于插入元件更快速、更容易且更准确地定位。由此可以更加简单且更加容易地执行安装。
环段因此被设计用于没有护罩的转子叶片排的操作。
根据发明的燃气涡轮机包括涡轮，涡轮设置有转子叶片排和由多个环段构成的且围绕转子叶片排布置的环。在这种背景下，环段中的至少一个是上述类型的环段。
在根据发明的安装方法中，将插入元件附接至燃气涡轮机的涡轮的环段体的凹部。在这种背景下，凹部被布置在热气侧面上，该热气侧面在环段体的安装状态下被朝向燃气涡轮机的热气路径定向。特别地，在环段体的安装状态下，将插入元件引入热气路径内并接着固定至环段体。
因此特别是用于测试目的时燃气涡轮机的环段能够容易地被从用于利用具有护罩的转子叶片排操作的配置转换为用于利用没有护罩的转子叶片排操作的配置。反向变换能够也容易地实现。
附图说明
将在附图和下面的描述的基础上更加详细地讨论发明的示例性实施例。在附图中：
图1示出根据发明的燃气涡轮机，
图2示出根据发明的环段，
图3示出根据发明的插入元件。
具体实施方式
图1示出在示例性实施例中的根据发明的燃气涡轮机10。燃气涡轮机10包括涡轮11，在其中布置有至少一个转子叶片排12。围绕该转子叶片排12布置有由多个环段构成的环。转子叶片排12以使得能够绕着转动轴线20转动的方式被布置。
转子叶片排12特别地是位于其它转子叶片排的下游的转子叶片排。在图1中，对应的转子叶片排12是燃气涡轮机10的涡轮11的第四个转子叶片排。
根据发明的燃气涡轮机10具有根据发明的至少一个环段13。图2示出在示例性实施例中的环段13。
环段13包括环段体25和根据发明的插入元件14。
环段体25包括热气侧面27。在安装状态下，热气侧面27被朝向燃气涡轮机10的热气路径26定向。
插入元件14覆盖环段体25中的凹部23。凹部被布置在热气侧面27。环段体25具有该凹部23，用于利用具有护罩的转子叶片排的燃气涡轮机10的操作。为了例如在测试阶段期间没有必要将燃气涡轮机的整个上壳半部去除(罩提升)，使用没有护罩的转子叶片排12是有利的。根据发明的插入元件14使得环段体25能适应于不具有护罩的转子叶片排12。
适应借助于将插入元件14固定至凹部23的根据发明的安装方法来发生。特别地，这可以在环段体25已经被安装在燃气涡轮机10中时发生。为此目的，将插入元件14被引入热气路径26内并接着被固定至环段体25。
图3示出在示例性实施例中的插入元件14。在独立视图中示出的插入元件14包括凹形前侧面15和后侧面16。在安装状态下，前侧面15被朝向热气路径26定向。插入元件14在后侧面16具有至少一个成形部17、18，用于定位在换段体25上。
在示出的构造中，插入元件14具有一个上成形部17和两个下成形部18。下成形部18允许插入元件14在第一安装步骤M1中被推入环段体25的下切24中。然后，在第二安装步骤M2中，插入元件14可以枢转到环段体25上。上成形部27于是将插入元件14定位在其安装位置中。示出的插入元件14具有两个通道21，从前侧面15行进到顶侧面22。在第三安装步骤M3中，插入元件14可以现在被旋拧到环段体25。旋拧部件然后通过通道21给送。在仅仅三个安装步骤之后，插入元件14被紧固地连接至环段体25。在安装状态下，插入元件14优选地与环段13对齐。根据本发明将插入元件14安装到环段体25上创建了环段13。
根据本发明插入元件14的前侧面15是凹形的并因此适应于围绕转子叶片排12布置的环段13。示出的插入元件14在前侧面15上在各情况下每个通道21具有一个凹陷19。凹陷19在各种情况下与通道21同轴地布置。
虽然已经通过优选示例性实施例的方式更加详细地描述了且图示出了发明，但是发明不受所公开的实施例的限制并且其它变型可以由本领域技术人员在不脱离发明的保护范围的情况下从中导出。

Claims (8)

1.一种具有涡轮(11)的燃气涡轮机(10)，所述涡轮具有转子叶片排(12)和围绕所述转子叶片排(12)布置的且由多个环段组成的环，其中所述环段中的至少一个包括具有热气侧面(27)的环段体(25)，所述热气侧面在所述环段体(25)的安装状态下被朝向热气路径(26)定向，其中所述环段体(25)在热气侧面(27)上具有凹部(23)，并且在所述凹部(23)中布置有被设计成覆盖所述凹部(23)的插入元件(14)，
其特征在于
所述插入元件(14)具有凹形前侧面(15)和后侧面(16)，所述后侧面具有至少一个成形部(17，18)，用于定位在所述环段体(25)上，使得在所述环段体(25)已经被安装在所述燃气涡轮机(10)的状态下，能够将所述插入元件(14)引入所述热气路径(26)内并接着能够附接至所述环段体(25)的所述凹部(23)。
2.如权利要求1所述的燃气涡轮机(10)，
其中所述插入元件(14)具有从所述前侧面(15)走向至顶侧面(22)的至少一个通道(21)。
3.如权利要求2所述的燃气涡轮机(10)，
其中所述插入元件(14)在所述前侧面(15)上具有与所述至少一个通道(21)同轴布置的至少一个凹陷(19)。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的燃气涡轮机(10)，
其中所述插入元件(14)具有上成形部(17)和下成形部(18)。
5.如权利要求1-3中的任一项所述的燃气涡轮机(10)，其中所述插入元件(14)被旋拧至所述环段体(25)。
6.一种安装方法，用于将插入元件(14)附接至如权利要求1-5中任一项所述的燃气涡轮机(10)，所述方法包括：
将插入元件(14)附接至燃气涡轮机(10)的涡轮(11)的环段体(25)的凹部(23)以便覆盖所述凹部(23)。
7.如权利要求6所述的安装方法，其中附接所述插入元件(14)包括：
在所述环段体(25)的所述安装状态下，将所述插入元件(14)引入所述热气路径(26)内，继而将所述插入元件(14)固定至所述环段体(25)。
8.如权利要求6或7所述的安装方法，其中附接所述插入元件(14)包括：
将所述插入元件(14)旋拧(M3)至所述环段体(25)上。
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