CN108952822B - 导叶组件及包括其的燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导叶组件。根据本发明的一实施例的导叶组件包括:外圈,从外侧包围经由壳体的内部中央延伸的旋转体;导叶,以上述旋转体的轴向为基准插入于上述外圈;以及固定部,插入于上述外圈以将上述导叶固定于上述外圈。
Description
技术领域
本发明涉及导叶组件(Vane assembly),更详细地,涉及导叶组件及包括其的燃气轮机以及上述燃气轮机的导叶组件装配方法。
背景技术
通常涡轮是指利用蒸汽、气体之类的压缩性流体的流动而用冲击力或反作用力获得旋转力的机械装置,有利用蒸汽的蒸汽涡轮和利用高温的燃烧气体的燃气轮机等。
其中,燃气轮机大致包括压缩机、燃烧器和涡轮而构成。上述压缩机具备导入空气的空气导入口,在压缩机壳体内交替配置有多个压缩机导叶和压缩机叶片。
燃烧器对在上述压缩机中压缩的压缩空气供给燃料并以喷枪进行点火,从而生成高温高压的燃烧气体。
涡轮在涡轮壳体内交替配置有多个涡轮导叶和涡轮叶片。另外,以贯通压缩机、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。另外,上述转子固定有多个盘,从而连接各个叶片的同时,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发动机的活塞之类的往复运动机构,因此没有活塞-气缸这样的相互摩擦部分,从而具有润滑油的消耗极少、作为往复运动机械的特征的振幅大幅减少、能够进行高速运动的优点。
如果对燃气轮机的工作进行简单说明,则如下:在压缩机中压缩的空气与燃料混合而燃烧,从而形成高温的燃烧气体,这样形成的燃烧气体向涡轮侧喷射。喷射的燃烧气体通过上述涡轮导叶和涡轮叶片时生成旋转力,从而上述转子进行旋转。
【现有技术文献】
【专利文献】
美国授权专利US 7,291,946 B2
发明内容
本发明的实施例提供操作者能够容易地实施对燃气轮机所具备的多个导叶组件的结合与固定的导叶组件及包括其的燃气轮机。
本发明的一实施例的导叶组件包括:外圈,从外侧包围经由壳体的内部中央延伸的旋转体;导叶,以上述旋转体的轴向为基准插入于上述外圈;以及固定部,插入于上述外圈以将上述导叶固定于上述外圈。
其特征在于,上述外圈包括:第一插入槽,沿上述旋转体的轴向形成;第二插入槽,在上述外圈的圆周方向上形成于内侧;上述导叶插入于上述第一插入槽,上述固定部插入于上述第二插入槽,上述外圈的第一插入槽与上述第二插入槽彼此正交,上述外圈为延伸成规定长度的弧形。
上述第一插入槽可以由朝向上述旋转体或上述外圈的半径方向外侧的多边形、椭圆形和圆弧形状中的任一种形成。
上述外圈还包括凸出部,该凸出部形成于上述第一插入槽并沿上述旋转体的轴向凸出。
上述凸出部由一对构成,这一对凸出部在上述第一插入槽中在上述外圈的圆周方向上相互对置。
其特征在于,上述导叶包括插入于上述第一插入槽的根部,上述根部具有与上述第一插入槽对应的形状。
在上述根部形成有朝向上述第一插入槽凸出的导叶凸出部。
上述导叶还包括形成于上述根部的导叶插入槽以供上述固定部插入,上述导叶插入槽具有与上述固定部对应的截面,上述固定部以比上述外圈短的长度延伸。
本发明的一实施例的具有导叶组件的燃气轮机具备:外圈,被定位为在外侧包围经由燃气轮机的压缩机所具备的壳体的内部中央而延伸的转子,沿上述转子的轴向形成有第一插入槽,并且形成有在圆周方向形成于内侧的第二插入槽;导叶,插入于上述第一插入槽;以及固定部,插入于上述第二插入槽以将上述导叶固定于上述外圈。
其特征在于,上述固定部以与上述外圈的长度及曲率对应的长度和曲率延伸、或者以曲率与上述外圈的曲率相同但长度与上述外圈的长度不同的方式延伸。
上述固定部包括:凸出肋,以嵌入上述外圈的第二插入槽的方向为基准,在前端部向外侧凸出;肋插入槽,在上述外圈的后端部向内侧凹入。
其特征在于,上述导叶包括插入于上述第一插入槽的根部,上述根部具有与上述第一插入槽对应的形状。
上述导叶还包括形成于上述根部的导叶插入槽以供上述固定部插入,上述导叶插入槽具有与上述固定部对应的截面。
其特征在于,上述导叶插入槽将上述转子的中心作为同心圆,并以与上述外圈的曲率对应的曲率倾斜。
在上述根部形成有朝向上述第一插入槽凸出的导叶凸出部。
其特征在于,上述外圈的第一插入槽与上述第二插入槽彼此正交。
上述第一插入槽包括朝向上述转子或上述外圈的半径方向外侧的多边形、椭圆形以及圆弧形状中的任一种。
上述外圈还包括凸出部,该凸出部形成于上述第一插入槽并沿上述旋转体的轴向凸出。
上述凸出部由一对构成,这一对凸出部在上述插入槽中在上述外圈的圆周方向上相互对置。
上述凸出部位于除了供上述固定部插入的插入路径以外的区域。
本发明的实施例在多个导叶结合于外圈时利用固定部能够容易地进行固定操作,因此能够同时实现操作者的操作性提高和固定力的提高。
本发明的实施例能够高效地实施对设置于燃气轮机的压缩机的导叶组件的固定,根据温度而固定部发生热膨胀,从而能够进一步提高固定力。
附图说明
图1是图示了本发明的一实施例所涉及的燃气轮机的剖视图。
图2至图3是图示了本发明的一实施例所涉及的导叶组件的立体图。
图4至图5是图示了本发明的一实施例所涉及的导叶组件与固定部的结合状态的结合立体图。
图6是图示了本发明的另一实施例所涉及的导叶组件的立体图。
图7至图8是图示了本发明的另一实施例所涉及的导叶组件与固定部的结合状态的结合立体图。
图9是图示了本发明的另一实施例所涉及的导叶组件的装配状态的立体图。
图10至图12是图示了本发明的一实施例所涉及的导叶组件所具备的固定部的另一实施例的立体图。
具体实施方式
在说明本发明的一实施例之前,参照附图对本发明的燃气轮机的基本构成进行说明。
参照所附的图1,燃气轮机具备构成外形的壳体10,壳体10的后侧具备将通过了涡轮的燃烧气体排出的扩散器。另外,在上述扩散器的前方配置接收经压缩的空气而使其燃烧的燃烧器11。
如果以空气的流动方向为基准进行说明,则在上述壳体10的上游侧配置压缩机12,在下游侧具备涡轮13。另外,在上述压缩机12与上述涡轮13之间具备将从涡轮中产生的旋转扭矩向上述压缩机12传递的作为扭矩传递部件的扭矩管14。
上述压缩机12具备多个(例如14片)压缩机转子盘,上述各个压缩机转子盘利用转子2、20在轴向被紧固而不隔开。
上述转子2、20以贯通上述各个压缩机转子盘中央的状态彼此沿轴向排列。在上述压缩机转子盘的外周部附近,以与相邻的转子盘不发生相对旋转的方式结合的凸缘在轴向凸出形成。
在上述压缩机转子盘的外周面,多个叶片以放射状结合。上述各个叶片具备楔形榫头部(dovetail)并与上述压缩机转子盘紧固。
楔形榫头部的紧固方式有切向型(tangential type)和轴向型(axial type)。这可以根据常用的燃气轮机的必要结构来选择。根据情况,可以利用上述楔形榫头以外的其他紧固装置将上述叶片紧固在转子盘。
上述转子2(20)以贯通上述多个压缩机转子盘的中心部的方式配置,一侧端部紧固在位于最上游侧的压缩机转子盘内,另一侧端部固定在上述扭矩管。
上述转子2(20)的形态可以根据燃气轮机而由多种结构构成,因此并不是必须限定在图1中提示的形态。
一个转子2(20)可以具有贯通转子盘的中央部的形态,也可以变更为其他形态。
虽然没有图示,但为了在提高流体的压力后使进入燃烧器入口的流体的流动角度适合设计流动角度,燃气轮机的压缩机可以在扩散器(diffuser)的下一位置设置引导翼作用的导叶,将其称为导向叶片(deswirler)。
在上述燃烧器11中,使流入的压缩空气与燃料混合、燃烧,而制成高能量的高温、高压燃烧气体,通过等压燃烧过程,将燃烧气体的温度升高至燃烧器和涡轮部件能够承受的耐热限度。
构成燃气轮机的燃烧系统的燃烧器在以单元(cell)形态形成的壳体内可以排列有多个,燃烧器包括喷枪(Burner)、燃烧器衬里(Combustor Liner)以及过渡件(Transition Piece)而构成,上述喷枪包括燃料喷射喷嘴等,上述燃烧器衬里形成燃烧室,上述过渡件成为燃烧器与涡轮的连接部。
具体而言,上述衬里提供通过燃料喷嘴喷射的燃料与压缩机的压缩空气混合而燃烧的燃烧空间。这种衬里可以包括提供与空气混合的燃料燃烧的燃烧空间的火焰筒、包围火焰筒形成环形空间的流动套筒。另外,在衬里的前端结合有燃料喷嘴,侧壁结合有火花塞。
另一方面,衬里的后端连接有过渡件,从而能够将通过火花塞燃烧的燃烧气体向涡轮侧输送。这种过渡件为了防止燃烧气体的高温导致的破损,而利用从压缩机供给的压缩空气冷却外壁部。
为此,上述过渡件设有用于冷却的孔,以能够将空气向内部进行喷射,压缩空气通过孔而冷却存在于内部的主体后向衬里侧流动。
上述衬里的环形空间中流动着冷却了上述过渡件的冷却空气,压缩空气从流动套筒的外部通过流动套筒所具备的冷却孔作为冷却空气来提供并能够与衬里的外壁碰撞。
另一方面,通常在涡轮中,从燃烧器出来的高温、高压燃烧气体在膨胀时对涡轮的旋转叶片施加冲击、反作用力,从而转化为机械能。从涡轮获得的机械能作为在压缩机中压缩空气所需的能量供给,其余用于驱动发电机来生产电力。
上述涡轮在腔室内交替配置多个定叶和动叶而构成,利用燃烧气体驱动动叶,从而使连接有发电机的输出轴旋转驱动。
为此,上述涡轮13具备多个涡轮转子盘。上述各个涡轮转子盘基本上具有与上述压缩机转子盘类似的形态。
因此,上述涡轮转子盘也具备用于与相邻的涡轮转子盘结合的凸缘,还包括以放射状配置的多个涡轮叶片。上述涡轮叶片也可以以楔形榫头方式结合于上述涡轮转子盘。
在具有上述结构的燃气轮机中,流入的空气在压缩机12中被压缩,在燃烧器11中燃烧后,送到涡轮13而驱动涡轮,通过扩散器排到大气中。
这样构成的本发明可以适用于具备旋转体的多种结构中,作为一个例子,可以适用于涡轮或发电厂的旋转体。参照附图对此进行说明。
参照所附的图1至图5,本实施例中,以旋转体2为同心圆,多个导叶200以附图中所示的状态配置,高压流体经由上述导叶200沿着旋转体2的轴向移动。
上述导叶200引导上述流体的移动,经由上述导叶200的流体沿着旋转体2的轴向连续移动。作为参考,所附的图2至图3是图示了本发明的一实施例所涉及的导叶组件的立体图,图4至图5是图示了本发明的一实施例所涉及的导叶组件和固定部的结合状态的结合立体图。
本实施例包括:外圈100,从外侧包围经由壳体10的内部中央而延伸的旋转体2;导叶200,以上述旋转体2的轴向为基准,插入上述外圈100;以及固定部300,为了将上述导叶200固定于上述外圈100而插入上述外圈100。
外圈100以延伸成规定长度的弧形构成,且在圆周方向,多个外圈彼此之间紧贴而构成圈。上述外圈100包括沿上述旋转体2的轴向形成的第一插入槽110以插入导叶200、以及在上述外圈100的圆周方向形成于内侧的第二插入槽120。
上述第一插入槽110由朝向上述旋转体2或上述外圈100的半径方向外侧的多边形、椭圆形以及圆弧形状中的任一种构成。在本实施例中,由于导叶200插入第一插入槽110,所以以多边形中的三角形图示了上述第一插入槽110,但也可以变更为其他形态。
特别是,第一插入槽110以三角形构成时,由于插入导叶200后不在半径方向上脱离而能够稳定地维持插入的状态,因此结合稳定性得到提高。
上述第一插入槽110在上述外圈100的圆周方向以同一间隔隔开,另外,插入上述第一插入槽110的导叶200在外圈100的圆周方向内侧也以同一间隔被隔开。
作为参考,上述第一插入槽110在插入将要后述的导叶200时紧贴,因此不会从旋转体2的轴向脱离而稳定地维持结合的状态。
本实施例的外圈100的第一插入槽110与上述第二插入槽120彼此正交,在上述第二插入槽120插入固定部300,由于上述固定部300经由上述第一插入槽110的被开口的区域而被插入,因此可实现对导叶200的稳定的固定。
上述外圈100还包括凸出部102,该凸出部102形成于上述第一插入槽110并沿上述旋转体2的轴向凸出。上述凸出部102由一对构成,它们在上述第一插入槽110中在上述外圈100的圆周方向上相互对置。上述凸出部102是为了在导叶200插入第一插入槽110时能够实现顺利的插入而形成的。
上述凸出部102位于除了插入上述固定部300的插入路径以外的区域,因此将导叶200固定于外圈100时能够稳定地固定。
上述导叶200包括插入上述第一插入槽110的根部210,上述根部210以与上述第一插入槽110对应的形状构成。
上述根部210形成有朝向上述第一插入槽110凸出的导叶凸出部212。上述导叶凸出部212以与上述凸出部102对应的位置对应的形态构成。
作为一个例子,若操作者将导叶200插入第一插入槽110,则上述导叶200以上述导叶凸出部212与上述凸出部102进行面接触的状态沿着上述凸出部102滑动。
在这里,滑动的意思并不是指导叶凸出部212在凸出部102打滑,而是指上述导叶凸出部212与凸出部102面接触后向外圈100的内侧移动。
本实施例的导叶200还包括形成于上述根部210的导叶插入槽220(参照图4至图5)以插入上述固定部,上述导叶插入槽220具有与上述固定部300对应的截面。
上述导叶插入槽220形成于插入固定部300的移动路径,在本实施例中,如附图所示,以与上述固定部300的高度h的1/2h对应的长度形成槽。
上述导叶插入槽220与固定部300的侧面对应或者与上述固定部300的侧面以面对面的形式形成面接触。
本实施例的固定部300选择使用金属材质以及非金属材质中的任一种材质,并可以延伸至与上述外圈100的长度相同的长度或短的长度,以使得操作者将上述固定部300插入第二插入槽120时能够容易地插入。
上述固定部300以小于上述第二插入槽120的尺寸构成,流体经由上述导叶200时,因上述流体的热能进行膨胀而与上述第二插入槽120的内侧紧贴,从而能够不向外部脱离而被固定。
此时,就固定部300而言,构成外形的主要部分可以由金属或非金属材质构成,在外侧以规定的厚度形成发生热膨胀的热膨胀层(未图示)。上述热膨胀层的厚度没有特别限定,但考虑根部210的温度,以规定的厚度形成。
此时,操作者将上述固定部300插入第二插入槽120时,由于与沿上述第二插入槽120的截面开口的尺寸相比,固定部300的截面的尺寸小,因此能够容易地插入。
另外,流体经由导叶200时,固定部300因温度而发生热膨胀,以过盈嵌合形态固定于第二插入槽120,因此能够防止向外部脱离。
可以在上述固定部300外侧涂布润滑油,使得插入上述第二插入槽120更为容易。此时,进行涂布的情况下,优选只涂布少量。
根据本发明的其他实施例,可以将具有上述导叶组件的技术构成适用于压缩机而使用。上述导叶组件可以适用于燃气轮机以及蒸汽涡轮中的任一个或全部。另外,细部构成与上述的构成相同,因此省略其附图符号。
为此,本发明提供一种具有导叶组件的燃气轮机,其中,具备:外圈,在外侧包围经由壳体的内部中央而延伸的转子而配置,沿上述转子的轴向形成第一插入槽,并且形成有在圆周方向形成于内侧的第二插入槽;导叶,插入上述第一插入槽;以及固定部,被插入上述第二插入槽以将上述导叶固定于上述外圈。
参照附图对本发明的其他实施例的具有导叶组件的燃气轮机进行说明。作为参考,图6是图示了本发明的另一实施例所涉及的导叶组件的立体图,图7至图8是图示了本发明的另一实施例所涉及的导叶组件与固定部的结合状态的结合立体图,图9是图示了装配有本发明的另一实施例所涉及的导叶组件的状态的立体图。
参照所附的图6至图9,本实施例中以导叶设置在燃气轮机的情况进行限定说明,但是事先表明在蒸汽涡轮或涡轮装置中均可适用。
另外,本实施例中,以转子20(参照图1)为同心圆,多个导叶2000以附图中所示的状态配置,高压流体经由上述导叶2000沿着转子20的轴向移动。上述导叶2000引导上述流体的移动,经由上述导叶2000的流体沿着旋转体2的轴向连续移动。
本实施例的导叶组件1a包括:外圈1000,从外侧包围经由燃气轮机的压缩机或压缩机区域12所具备的壳体10的内部中央而延伸的转子20而被定位,沿上述转子20的轴向形成第一插入槽1100,沿圆周方向形成第二插入槽1200;导叶2000,插入上述第一插入槽1100;以及固定部3000,被插入上述第二插入槽1200以将上述导叶2000固定于上述外圈1000。
外圈1000以延伸成规定长度的弧形构成,且在圆周方向,多个外圈彼此之间紧贴而构成圈。上述外圈1000包括沿上述转子20的轴向形成的第一插入槽1110以插入导叶2000、以及在上述外圈1000的圆周方向形成于内侧的第二插入槽1200。
上述第一插入槽1110由朝向上述转子20或上述外圈1000的半径方向外侧的多边形、椭圆形以及圆弧形状中的任一种构成。在本实施例中,由于导叶2000插入第一插入槽1110,所以以多边形中的三角形图示了上述第一插入槽1110,但也可以变更为其他形态。
特别是,第一插入槽1100以三角形构成时,插入导叶2000后不向半径方向脱离而能够稳定地维持插入的状态,因此结合稳定性得到提高。
上述第一插入槽1110在上述外圈1000的圆周方向以同一间隔被隔开,另外,插入上述第一插入槽1110的导叶2000在外圈1000的圆周方向内侧也以同一间隔被隔开。
作为参考,上述第一插入槽1110在插入将要后述的导叶2000时紧贴,因此不会从转子20的轴向脱离而稳定地维持结合的状态。
本实施例的外圈1000的第一插入槽1110与上述第二插入槽1200彼此正交,在上述第二插入槽1200中插入固定部3000,由于上述固定部3000经由上述第一插入槽1110的被开口的区域而被插入,因此可实现对导叶2000的稳定的固定。
上述外圈1000还包括凸出部1002,该凸出部1002形成于上述第一插入槽1100并沿上述转子20的轴向凸出。上述凸出部1002由一对构成,它们在上述第一插入槽1110中在上述外圈1000的圆周方向相互对置。上述凸出部1002是为了在导叶2000插入第一插入槽1110时能够实现顺利的插入而形成的。
上述凸出部1002位于除了插入上述固定部3000的插入路径以外的区域,因此将导叶2000固定于外圈1000时能够稳定地固定。
上述导叶2000包括插入上述第一插入槽1110的根部2100,上述根部2100以与上述第一插入槽1110对应的形状构成。
在上述根部2100形成有朝向上述第一插入槽1110凸出的导叶凸出部2112。上述导叶凸出部2112以与上述的凸出部1002对应的位置对应的形态构成。
作为一个例子,若操作者将导叶2000插入第一插入槽1110,则上述导叶2000以上述导叶凸出部2112与上述凸出部1002进行面接触的状态沿着上述凸出部1002滑动。在这里,滑动的意思并不是指导叶凸出部2112在凸出部1002打滑,而是指上述导叶凸出部2112与凸出部1002面接触后向外圈1000的内侧移动。
本实施例的导叶2000还包括形成于上述根部2100的导叶插入槽2200以插入上述固定部,上述导叶插入槽2200具有与上述固定部3000对应的截面。
上述导叶插入槽2200形成于插入固定部3000的移动路径,在本实施例中,如附图所示,以与上述固定部3000的高度h的1/2h对应的长度形成槽。
上述导叶插入槽2200与固定部3000的侧面对应或者与上述固定部3000的侧面以面对面的形式形成面接触。
上述导叶插入槽2220以上述转子20的中心作为同心圆并以与上述外圈1000的曲率对应的曲率倾斜。此时,固定部3000由于与上述外圈1000的曲率对应,因此经由上述导叶插入槽2220而插入时,不在特定位置进行插入,能够容易地插入。
本实施例的固定部3000选择使用金属材质以及非金属材质中的任一种材质,并延伸为比上述外圈1000的长度短的长度,以使得操作者将上述固定部3000插入第二插入槽1200时能够容易地插入。
与上述实施例不同,上述固定部300以曲率相同但长度不同的方式延伸,从而在插入第二插入槽1200中时,操作者能够更容易地插入。
上述固定部3000以小于上述第二插入槽1200的尺寸构成,流体经由上述导叶2000时,因上述流体的热能进行膨胀而与上述第二插入槽1200的内侧紧贴,从而能够不向外部脱离而被固定。
此时,就固定部3000而言,构成外形的主要部分可以由金属或非金属材质构成,并且在外侧以规定的厚度形成发生热膨胀的热膨胀层(未图示)。上述热膨胀层的厚度没有特别限定,但考虑根部2100的温度,以规定的厚度形成。
此时,操作者将上述固定部3000插入第二插入槽1200时,由于与沿上述第二插入槽1200的截面开口的尺寸相比,固定部3000的截面的尺寸小,因此能够容易地插入。
另外,流体经由导叶2000时,固定部3000因温度发生热膨胀,而以过盈嵌合形态固定于第二插入槽1200,因此能够防止向外部脱离。
上述固定部3000可以在外侧涂布润滑油,使得在插入上述第二插入槽1200时能够更容易地插入。此时,进行涂布的情况下,优选只涂布少量。
参照附图说明本发明的一实施例的固定部的其他实施例。
参照所附的图10至图12,固定部3000包括:以嵌入上述外圈1000的第二插入槽1200的方向为基准,在前端部向外侧凸出的凸出肋3110,和在上述外圈1000的后端部向内侧凹入的肋插入槽3120。
固定部300在插入到形成于外圈1000的第二插入槽1200时,在插入多个后相互之间进行结合,这能够提高固定力。
为此,本发明在固定部3000的前端部形成凸出肋3110,在后端部形成肋插入槽3120,由于上述凸出肋1110被插入到形成于相邻的固定部的肋插入槽1120,因此多个固定部彼此之间不分离而相互结合。
因此,即使发生压缩机的自身振动的情况下,固定部之间的结合力也提高。
上述凸出肋3110可以为附图中所示的形态或变更成其他形态,并不是必须限定于附图中图示的形态。对于上述凸出肋3110,图示了以板状凸出的情形,但为了能够容易地与上述肋插入槽3120结合,可以变更为其他形态。
上述肋插入槽3120以与凸出肋3110对应的形态构成,除了槽的形态以外,也可以变更成其它形态。
本实施例的固定部3000在设置于压缩机时,上述的凸出肋3110的长度随着周围温度的变化而发生变化。
参照所附的图10,更详细而言,上述凸出肋3110在插入于肋插入槽3120的情况下,以比上述肋插入槽3120的长度短的长度延伸。即,考虑上述凸出肋3110发生热膨胀时向固定部3000的长度方向伸长的长度而使上述肋插入槽3120的长度更长地延伸。
此时,根据设有导叶组件1a的地方的温度条件,上述凸出肋3110向前方可变形地进行热膨胀,因此结合在外圈的导叶2000的固定性得到提高。
本实施例的导叶组件1a可以设置在构成燃气轮机的压缩机12的1档级至终级的全部级。上述导叶组件1a起到将向压缩机12供给的外部空气的移动方向进行引导并向燃烧器11供给的作用。
上述压缩机12由1档至终级为止的10档以上的档数构成,上述导叶组件1a引导高压流体的移动,因此最小限度地发生晃动或振动可能会有利。
本发明在将导叶组件1a全部设置于压缩机12的情况下,也不发生导叶2000的晃动,维持稳定地插入到第一插入槽1100的状态,因此能够使不必要的振动最小化。
本实施例的导叶组件1a可以设置在除了构成燃气轮机的压缩机的1档级至n档级以外的从n+1档级至终级。从上述1档级至n档级为止设置可变导叶,上述可变导叶因另外的致动器(未图示)而在转子20的轴向上旋转角发生变化,从而能够提高压缩机的压缩效率,因此在上述档数的级不设置。
这种情况下,从1档级至3档级为止不设置导叶组件1a,从4档级开始设置上述导叶组件1a。这种情况下,上述燃气轮机的效率提高,运转范围提高。
上述固定部3000使用摩擦系数小的金属或非金属材质。上述固定部3000在插入第二插入槽1200时发生摩擦,在操作者插入上述固定部3000时,能够防止由于第二插入槽1200的内侧与固定部3000的摩擦,而不容易地被插入的现象。此时,操作者能够轻松地进行对固定部3000的插入操作,从而提高操作性。
特别是,本实施例中,操作者在外圈1000的圆周方向插入固定部3000而固定上述导叶2000时,能够经由上述导叶2000和上述外圈1000而同时进行固定,因此能够一次对多个导叶2000进行固定。
以上,对本发明的一实施例进行了说明,但是只要是本领域技术人员就能够在不脱离权利要求书中记载的本发明的思想的范围内,通过构成要素的附加、变更、删除或追加等,对本发明进行多种修改和变更,这也包括在本发明要求保护的权利范围内。
Claims (19)
1.一种导叶组件,其中,包括:
外圈,从外侧包围经由壳体的内部中央延伸的旋转体;
导叶,以所述旋转体的轴向为基准插入于所述外圈;以及
固定部,插入于所述外圈以将所述导叶固定于所述外圈,
其特征在于,
所述外圈包括:
第一插入槽,沿所述旋转体的轴向形成;
第二插入槽,在所述外圈的圆周方向上形成于内侧;
所述导叶插入于所述第一插入槽,所述固定部插入于所述第二插入槽,
所述外圈的第一插入槽与所述第二插入槽彼此正交,
所述外圈为延伸成规定长度的弧形,
所述固定部的尺寸小于所述第二插入槽的尺寸,并且所述固定部的外侧设置有热膨胀层,使得所述固定部能够发生热膨胀以紧贴所述第二插入槽的内侧。
2.根据权利要求1所述的导叶组件,其中,
所述第一插入槽是朝向所述旋转体或所述外圈的半径方向外侧的多边形、椭圆形以及圆弧形状中的任一种。
3.根据权利要求1所述的导叶组件,其中,
所述外圈还包括凸出部,该凸出部形成于所述第一插入槽并沿所述旋转体的轴向凸出。
4.根据权利要求3所述的导叶组件,其中,
所述凸出部由一对凸出部构成,这一对凸出部在所述第一插入槽中在所述外圈的圆周方向上相互对置。
5.根据权利要求1所述的导叶组件,其特征在于,
所述导叶包括插入于所述第一插入槽的根部,所述根部具有与所述第一插入槽对应的形状。
6.根据权利要求5所述的导叶组件,其中,
在所述根部形成有朝向所述第一插入槽凸出的导叶凸出部。
7.根据权利要求5所述的导叶组件,其中,
所述导叶还包括形成于所述根部的导叶插入槽以供所述固定部插入,所述导叶插入槽具有与所述固定部对应的截面,
所述固定部以比所述外圈短的长度延伸。
8.一种具有导叶组件的燃气轮机,其中,具备:
外圈,被定位为在外侧包围经由燃气轮机的压缩机所具备的壳体的内部中央而延伸的转子,沿所述转子的轴向形成有第一插入槽,并且形成有在圆周方向上形成于内侧的第二插入槽;
导叶,插入于所述第一插入槽;以及
固定部,插入于所述第二插入槽以将所述导叶固定于所述外圈,所述固定部的尺寸小于所述第二插入槽的尺寸,并且所述固定部的外侧设置有热膨胀层,使得所述固定部能够发生热膨胀以紧贴所述第二插入槽的内侧。
9.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述固定部以与所述外圈的长度及曲率对应的长度和曲率延伸、或者以曲率与所述外圈的曲率相同但长度与所述外圈的长度不同的方式延伸。
10.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述固定部包括:
凸出肋,以嵌入所述外圈的第二插入槽的方向为基准,在前端部向外侧凸出;以及
肋插入槽,在所述外圈的后端部向内侧凹入。
11.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其特征在于,
所述导叶包括插入于所述第一插入槽的根部,所述根部具有与所述第一插入槽对应的形状。
12.根据权利要求11所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述导叶还包括形成于所述根部的导叶插入槽以供所述固定部插入,所述导叶插入槽具有与所述固定部对应的截面。
13.根据权利要求12所述的具有导叶组件的燃气轮机,其特征在于,
所述导叶插入槽将所述转子的中心作为同心圆,并以与所述外圈的曲率对应的曲率倾斜。
14.根据权利要求11所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
在所述根部形成有朝向所述第一插入槽凸出的导叶凸出部。
15.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述外圈的第一插入槽与所述第二插入槽彼此正交。
16.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述第一插入槽是朝向所述转子或所述外圈的半径方向外侧的多边形、椭圆形以及圆弧形状中的任一种。
17.根据权利要求8所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述外圈还包括凸出部,该凸出部形成于所述第一插入槽并沿所述转子的轴向凸出。
18.根据权利要求17所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述凸出部由一对凸出部构成,这一对凸出部在所述第一插入槽中在所述外圈的圆周方向上相互对置。
19.根据权利要求17所述的具有导叶组件的燃气轮机,其中,
所述凸出部位于除了供所述固定部插入的插入路径以外的区域。
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