CN110836130B - 涡轮机、燃气涡轮机及涡轮叶片分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种不仅能确保稳定的密封性能还能轻易分离涡轮叶片的涡轮机、燃气涡轮机及涡轮叶片分离方法。根据本发明一个实施形态的涡轮机包括转子轮盘、在所述转子轮盘的外周面沿着圆周方向以按照一定距离隔离的方式安装的多个涡轮叶片，该涡轮机包括：转子轮盘，形成有多个插槽；涡轮叶片，插入于所述插槽；及护圈，把形成于所述转子轮盘与所述涡轮叶片之间的冷却流路加以密封；所述涡轮叶片包含翼状的叶片部、插入于所述转子轮盘的叶根部、以及位于所述叶片部与所述叶根部之间的平台部，所述叶根部形成有突出并支撑所述护圈的叶片钩部。

Description

涡轮机、燃气涡轮机及涡轮叶片分离方法

技术领域

本发明涉及一种涡轮机、包括它的燃气涡轮机及涡轮叶片分离方法。

背景技术

燃气涡轮机是一种把压气机所压缩的压缩空气与燃料予以混合后燃烧并且利用燃烧所生成的高温气体驱使涡轮机旋转的发动机。燃气涡轮机用来驱动发电机、飞行机、船舶及火车等。

燃气涡轮机通常包括压气机、燃烧室及涡轮机。压气机吸入外部空气并且予以压缩后传输到燃烧室。被压气机压缩的空气成为高压高温状态。燃烧室把来自压气机的压缩空气与燃料予以混合后燃烧。因燃烧而生成的燃气则被排放到涡轮机。燃气则驱使涡轮机内部的涡轮叶片旋转并且凭此产生动力。如此产生的动力则适用于各种领域，例如驱动发电装置及机械装置等。

为了提高燃气涡轮机的效率而进行了各种尝试，减少燃气泄漏量也是其中重要的一环。亦即，在涡轮机的端部与壳体之间形成有间隙，间隙是发生燃气泄漏的主要路径中的一个。因此，需要用于阻止前述泄漏的密封部件。

为了密封从转子轮盘流入的冷却气体并且生成流路而以邻接叶片下端的方式安装护圈。现有的护圈以插入方式结合到叶片或转子轮盘的侧面，或者凭借紧固件予以固定。

但现有技术的方法为了进行组装而需要准备很多部件，组装过程与分解过程非常复杂而存在作业效率非常低这样的问题。尤其是，需要更换一个涡轮叶片时也需要经过复杂过程而使得作业效率变得非常低。

发明内容

解决的技术课题

以如前所述的技术背景为基础，本发明的目的是提供一种不仅能确保稳定的密封性能还能轻易分离涡轮叶片的涡轮机、燃气涡轮机及涡轮叶片分离方法。

解决课题的技术方案

本发明的一个实施形态的涡轮机包括转子轮盘、在所述转子轮盘的外周面沿着圆周方向以按照一定距离隔离的方式安装的多个涡轮叶片，该涡轮机包括：转子轮盘，形成有多个插槽；涡轮叶片，插入于所述插槽；及护圈，把形成于所述转子轮盘与所述涡轮叶片之间的冷却流路加以密封；所述涡轮叶片包含翼状的叶片部、插入于所述转子轮盘的叶根部、以及位于所述叶片部与所述叶根部之间的平台部，所述叶根部形成有突出并支撑所述护圈的叶片钩部。

在此，所述叶根部在和所述护圈结合的侧面形成有朝所述插槽的底部突出的支撑突起，所述护圈可以固定在所述支撑突起。

而且，所述护圈可以包括紧贴于所述叶根部而把形成于所述转子轮盘与所述涡轮叶片之间的冷却流路加以密封的密封板、覆盖所述密封板的止挡板、以及插入于所述密封板及所述涡轮叶片而把所述密封板加压到所述涡轮叶片的固定件。

而且，所述转子轮盘形成有下钩部和位于所述下钩部的上部的轮盘钩部，所述下钩部连续地形成，所述轮盘钩部间歇地形成而插入于所述叶片钩部之间，所述止挡板可以得到所述下钩部、所述轮盘钩部及所述叶片钩部的支撑。

而且，在一个所述涡轮叶片结合一个所述密封板，所述密封板可以形成为具有比所述止挡板小的宽度。

而且，所述止挡板可以与所述密封板隔离地被配置。

而且，所述转子轮盘在和所述护圈结合的侧面可以形成有从所述插槽的底部朝所述叶根部突出的支撑槛。

而且，所述支撑槛形成有紧固槽，所述固定件可以插入并安装在所述紧固槽。

而且，所述固定件包括外周面形成有螺纹的紧固部、和结合在所述紧固部并且加压所述密封板的头部，可以贯穿所述止挡板地安装所述头部。

而且，所述固定件包括外周面形成有螺纹的紧固部、和结合在所述紧固部并且加压所述密封板的头部，所述头部可以形成有凸缘部，该凸缘部突出并且插入到形成于所述止挡板的阶梯槽。

而且，所述下钩部沿着所述转子轮盘的周缘方向连续而形成下滑道，所述轮盘钩部及所述叶片钩部形成上滑道，所述下钩部可以形成有用于所述护圈的插入的装卸槽。

根据本发明另一个实施形态的燃气涡轮机包括压缩空气的压气机、把所述压气机所压缩的压缩空气与燃料加以混合并燃烧的燃烧室、以及包含凭借着所述燃烧室中所燃烧的燃气而旋转的多个涡轮叶片的涡轮机，所述涡轮机包括：转子轮盘，形成有下钩部与位于所述下钩部的上部的轮盘钩部；涡轮叶片，包含翼状的叶片部、插入于所述转子轮盘的叶根部、以及位于所述叶片部与所述叶根部之间的平台部，在所述平台部突出地形成叶片钩部；及护圈，把形成于所述涡轮叶片与所述转子轮盘之间的冷却流路加以密封并且得到所述叶片钩部、所述轮盘钩部以及所述下钩部的支撑。

在此，所述叶根部在和所述护圈结合的侧面形成有向下部突出的支撑突起，所述护圈固定在所述支撑突起。

而且，所述护圈可以包括密封所述冷却流路的密封板、插入于所述叶根部而加压所述密封板的固定件、以及覆盖所述密封板并且卡在所述轮盘钩部、所述叶片钩部及所述下钩部的止挡板。

而且，在所述涡轮叶片各自结合一个所述密封板，所述密封板隔离地被配置，所述止挡板可以以侧面互相抵接的方式被配置。

而且，所述转子轮盘在和所述护圈结合的侧面形成有朝所述叶根部突出的支撑槛，所述护圈可以固定在所述支撑槛。

而且，所述支撑槛形成有紧固槽，所述固定件可以插入并安装在所述紧固槽。

而且，所述密封板形成有供所述固定件插入的第一孔，所述止挡板形成有供所述固定件插入的第二孔，所述第一孔与所述第二孔中仅仅在所述第一孔形成有和所述固定件结合的螺纹。

另一方面，本发明的再一个实施形态揭示一种涡轮机的涡轮叶片分离方法，该涡轮机包括：转子轮盘，具有轮盘钩部与位于所述轮盘钩部下部的下钩部；涡轮叶片，具有插入于所述轮盘钩部之间的叶片钩部；以及护圈，包含密封板、止挡板及固定件，并且固定在所述涡轮叶片；该涡轮机的涡轮叶片分离方法包括下列步骤：固定件分离步骤，把所述固定件从所述涡轮叶片分离但维持所述固定件插入于所述密封板与所述止挡板的状态；护圈移动步骤，使所述护圈在钩部之间滑动移动而使所述护圈的下端位于形成于所述下钩部的装卸槽；护圈去除步骤，使下端位于所述装卸槽的所述护圈通过所述装卸槽脱离而形成开口；涡轮叶片暴露步骤，使所述护圈滑动移动而使得拟分离的所述涡轮叶片的叶根部暴露；及涡轮叶片分离步骤，把暴露了所述叶根部的所述涡轮叶片从所述转子轮盘分离。

另一方面，本发明的再一个实施形态揭示一种涡轮机的涡轮叶片分离方法，该涡轮机包括：转子轮盘，具有轮盘钩部与位于所述轮盘钩部的下部的下钩部；涡轮叶片，具有插入于所述轮盘钩部之间的叶片钩部；以及护圈，包含密封板、止挡板及固定件，并且固定在所述转子轮盘；该涡轮机的涡轮叶片分离方法包括下列步骤：固定件分离步骤，把所述固定件从所述转子轮盘分离但维持所述固定件插入于所述密封板与所述止挡板的状态；护圈移动步骤，使所述护圈在钩部之间滑动移动而使所述护圈的下端位于形成于所述下钩部的装卸槽；护圈去除步骤，使下端位于所述装卸槽的所述护圈通过所述装卸槽脱离而形成开口；涡轮叶片暴露步骤，使所述护圈滑动移动而使得拟分离的所述涡轮叶片的叶根部暴露；及涡轮叶片分离步骤，把暴露了所述叶根部的所述涡轮叶片从所述转子轮盘分离。有益效果

根据本发明的一个实施形态的涡轮机及燃气涡轮机，在涡轮叶片的叶根部形成有支撑护圈的叶片钩部而得以稳定地安装护圈，还能轻易地分离涡轮叶片。

附图说明

图1是示出本发明第一实施例的燃气涡轮机的内部的图。

图2是切开图1所示燃气涡轮机的一部分后观察的的纵剖视图。

图3是示出本发明第一实施例的涡轮叶片与转子轮盘的立体图。

图4是在本发明第一实施例的涡轮叶片与转子轮盘结合的状态下切开后观察的剖视立体图。

图5是切开本发明第一实施例的转子轮盘后观察的的剖视立体图。

图6是示出本发明第一实施例的护圈的分解立体图。

图7是在本发明第一实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

图8是说明本发明第一实施例的涡轮叶片的分离方法的顺序图。

图9是示出本发明第二实施例的护圈的分解立体图。

图10是在本发明第二实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

图11是在本发明第三实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

图12是说明本发明第三实施例的涡轮叶片的分离方法的顺序图。

具体实施方式

本发明可以实行各种变化并且具有各种实施例，下面例示特定实施例并且在发明内容中予以详细说明。但其并不是用来把本发明限定于特定实施形态，本发明的思想及技术范围内所包含的一切变化、等同物乃至替代物均应阐释为属于本发明。

本发明中使用的术语仅为说明特定实施例，并不是用来限定本发明的。除非在句子的脉理中可以明显地加以区分，否则单数表现方式也包括复数的情形。本发明的“包括”或“具有”等术语只是指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或它们的组合的存在，不得视为事先排除了一个或一个以上的其它特征、数字、步骤、动作、构成要素、零件或它们的组合的存在或附加可能性的存在。

下面参考附图详细说明本发明的优选实施例。此时，应留意附图中对于同一结构要素尽量使用同一附图标记。而且，将省略那些可能混淆本发明的主旨的公知结构或功能的相关说明。根据同样的理由，附图中一部分构成要素可能会夸张地图示或概略地图示或予以省略。

下面说明本发明第一实施例的燃气涡轮机。

图1是示出本发明第一实施例的燃气涡轮机的内部的图,图2是示出图1的燃烧室的图。

本实施例的燃气涡轮机1000的热力学循环在理想上可以遵循勃朗登循环(Brayton cycle)。勃朗登循环由连续的等熵压缩(绝热压缩)、定压加热、等熵膨胀(绝热膨胀)、定压放热等4个过程组成。亦即，吸入大气空气并且压缩成高压后，在定压环境下燃烧燃料放出热能，使该高温燃气膨胀而转换成动能后，把具有剩余能量的废气排放到大气。亦即，可以由压缩、加热、膨胀、放热等4个过程组成循环。

实现所述勃朗登循环的燃气涡轮机1000如图1所示地可以包括压气机1100、燃烧室1200及涡轮机1300。下面的说明会参考图1，但本发明的说明也能广泛地适用于和图1所例示的燃气涡轮机1000具备同等配置的涡轮发动机。

请参阅图1，燃气涡轮机1000的压气机1100从外部吸入空气并予以压缩。压气机1100把压气机叶片1130所压缩的压缩空气供应给燃烧室1200，还能向燃气涡轮机1000中需要冷却的高温区供应冷却用空气。此时，所吸入的空气由于在压气机1100经过绝热压缩过程，因此通过了压气机1100的空气的压力与温度上升。

压气机1100可以由离心压气机(centrifugal compressors)或轴流压气机(axialcompressor)构成，本第一实施例的燃气涡轮机1000可以包括能压缩大量空气的多级轴流压气机1100。此时，多级轴流压气机1100中压气机1100的叶片1130随着中心拉杆1120与转子轮盘1112的旋转而旋转，压缩所流入的空气并且把压缩的空气移动到后级的压气机静叶片1140。空气在通过多级叶片1130的过程中逐渐被压缩成更高的压力。

压气机静叶片1140安装在壳体1150的内部，多个压气机静叶片1140能形成级地安装。压气机静叶片1140把来自前级的压气机叶片1130的压缩空气导引到后级的叶片1130侧。多个压气机静叶片1140中的至少一部分能在预设范围内旋转地被安装以便执行空气流入量调节之类的功能。

可以利用涡轮机1300所输出的动力的一部分驱动压气机1100。为此，可以通过扭矩管1170直接连接压气机1100的旋转轴与涡轮机1300的旋转轴。

另一方面，燃烧室1200能把压气机1100的出口所供应的压缩空气和燃料予以混合后予以定压燃烧而生成具备高能量的燃气。燃烧室1200使流入的压缩空气和燃料混合并燃烧而生成高能量的高温高压燃气，通过等压燃烧过程把燃气温度提高到燃烧室及涡轮机零件能承受的耐热极限。

在以壳体(shell)形态形成的机壳内可以排列多个燃烧室1200，该燃烧室1200包括包含燃料喷射嘴等的燃烧装置(Burner)、形成燃烧腔的燃烧室火焰筒(CombustorLiner)以及作为燃烧室与涡轮机的连接部的过渡段(Transition Piece)而构成。

另一方面，出自燃烧室1200的高温高压燃气被供应到涡轮机1300。所供应的高温高压的燃气发生膨胀而碰撞涡轮机1300的涡轮叶片1320并给予反力引起旋转扭矩，如此得到的旋转扭矩则经过前述扭矩管1170传递到压气机1100，超过了用于驱动压气机1100所需动力的动力则用来驱动发电机等。

涡轮机1300包括多个转子轮盘1310、以辐射状配置在转子轮盘1310的多个涡轮叶片1320、以及密封涡轮叶片1320的护圈1400。涡轮叶片1320能以燕尾之类的方式结合在转子轮盘1310。与此同时，转子轮盘1310具备固定在壳体的静叶片，静叶片则导引通过了涡轮叶片1320的燃气的流动方向。

图3是示出本发明第一实施例的涡轮叶片与转子轮盘的立体图，图4是在本发明第一实施例的涡轮叶片与转子轮盘结合的状态下切开后观察的剖视立体图，图5是切开本发明第一实施例的转子轮盘的剖视立体图。

请参阅图3至图5，转子轮盘1310具有大约呈圆盘的形态，其外周部形成有多个插槽1312。插槽1312具有枞树(fir-tree)形态的弯曲面地形成而使得涡轮叶片1320插入插槽1312。

涡轮叶片1320包括板状的叶片部1321、结合在叶片部1321的下部(涡轮机半径方向内侧)的平台部1322及向平台部1322的下方突出的叶根部1325。叶片部1321由翼状曲面板构成，叶片部1321能以根据燃气涡轮机1000的规格而具有最优的翼形的方式形成。

叶片部1321的表面形成有多个膜冷却孔，膜冷却孔和形成于叶片部1321内部的冷却流路1600连通而把冷却空气供应到叶片部1321的表面。

平台部1322位于叶片部1321与叶根部1325之间并且可以大约具备四角板或四角柱形状。平台部1322其侧面和相邻的涡轮叶片1320的平台部1322互相接触而起到维持涡轮叶片1320之间的间距的作用。叶片部1321、平台部1322及叶根部1325的内侧可形成有供来自转子轮盘1310的冷却空气移动的冷却流路1600。

叶根部1325具备大约呈枞树形态的弯曲部，其和形成于转子轮盘1310的插槽1312的弯曲部的形态对应地形成。在此，叶根部1325的结合结构不必一定采取枞树形态，也能具备燕尾形态地形成。

叶根部1325形成有朝插槽1312底部(朝向半径方向内侧)突出的支撑突起1327，支撑突起1327在叶根部1325从和护圈1400结合的侧面向冷却流路1600的内侧突出地形成。该支撑突起1327形成有供固定件1430插入的紧固槽1326。若如前所述地形成支撑突起1327，则需要密封的间隙的宽度减少，因此能以较小的零件实现稳定的密封。

转子轮盘1310形成有下钩部1510和位于下钩部1510的上部的轮盘钩部1520。下钩部1510位于插槽1312的下部(半径方向内侧)并且沿转子轮盘1310的周缘方向连续而形成环形状。轮盘钩部1520位于下钩部1510的上部(半径方向外侧)并且相隔离地以间歇方式形成多个，位于插槽1312之间。

另一方面，下钩部1510形成有用于安装护圈1400的装卸槽1560，下钩部1510可以形成有一个装卸槽1560。但本发明并不限定于此，下钩部1510可以形成有多个装卸槽1560，但优选地，装卸槽1560的个数比护圈1400的个数的1/2还少地形成。

下钩部1510往上突出而和转子轮盘1310的侧面之间形成用于安装护圈1400的下滑道1540，轮盘钩部1520往下突出而和转子轮盘1310的侧面之间形成用于安装护圈1400的上滑道1550。

另一方面，涡轮叶片1320形成有叶片钩部1530，叶片钩部1530位于下钩部1510的上部并且形成于轮盘钩部1520之间。

叶片钩部1530在叶根部1325的下部突出形成，在叶片钩部1530与涡轮叶片1320的侧面之间可以形成供护圈1400插入的上滑道1550。

轮盘钩部1520的侧面与叶片钩部1530的侧面互相抵接地配置，可以凭借着轮盘钩部1520与叶片钩部1530而使上滑道1550在转子轮盘1310的周缘方向上连续。而且，若上滑道1550连续形成，则护圈1400可以在插入上滑道1550与下滑道1540的状态下滑动。

图6是示出本发明第一实施例的护圈的分解立体图，图7是在本发明第一实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

请参阅图6与图7，本第一实施例的护圈1400包括固定在涡轮叶片1320的密封板1410、覆盖密封板1410的止挡板1420、以及把密封板1410加压到涡轮叶片1320的固定件1430。

密封板1410以大约呈五边形形状的板形成，上端比下端更长地形成，中央形成有供固定件1430插入的第一孔1412。密封板1410固定在涡轮叶片1320的叶根部1325并且把形成于涡轮叶片1320与转子轮盘1310之间的冷却流路1600加以密封。

止挡板1420从密封板1410分离并且和密封板1410并排及相对地配置。而且，止挡板1420包括往上部突出的上突起1421和往下部突出的下突起1423。

上突起1421沿着止挡板1420的上端连续形成，下突起1423能以和密封板1410的下端相同的形状形成。上突起1421可以支撑在轮盘钩部1520与叶片钩部1530的内表面，下突起1423可以支撑在下钩部1510的内表面。止挡板1420形成有供固定件插入的第二孔1425。第一孔1412的内表面形成有和所述固定件结合的螺纹，第二孔1425的内表面则不形成螺纹。

固定件1430包括外周面形成有螺纹的紧固部1431、和向紧固部1431的外侧扩展而具有比紧固部1431大的截面积的头部1432。紧固部1431以柱形状形成，能螺合在密封板1410与涡轮叶片1320。头部1432则和密封板1410抵接而把密封板1410加压到涡轮叶片1320。头部1432的上表面形成有供扳手、螺丝起子之类的工具插入的把持槽1433。头部1432插入止挡板1420但是不和止挡板1420进行螺纹结合。为此，第二孔1425的内径大于第一孔1412的内径地形成。

固定件1430插入紧固槽1326与第一孔1412并且加压密封板1410而把形成于涡轮叶片1320与转子轮盘1310之间的冷却流路1600加以密封。此时，固定件1430由于不和止挡板1420进行螺纹结合，因此止挡板1420与密封板1410分离开而在密封板1410与止挡板1420之间形成空间。

另一方面，在一个涡轮叶片1320结合并安装有一个护圈1400，密封板1410的宽度小于止挡板1420的宽度地形成，虽然密封板1410隔离地配置，但止挡板1420则侧面互相抵接地配置。

凭此，密封板1410能稳定地密封形成于涡轮叶片1320与转子轮盘1310之间的冷却流路1600。而且，由于止挡板1420得到钩部的支撑并且相邻的止挡板1420的侧面互相抵接地安装，所以能够在转子轮盘1310的圆周方向和轴方向稳定地得到支撑。而且，能把头部1432插入止挡板1420而覆盖突出的部分，因此能在旋转时减少磨耗或故障。

下面说明本发明第一实施例的涡轮叶片的分离方法。图8是说明本发明第一实施例的涡轮叶片的分离方法的顺序图。

请参阅图3与图8，本第一实施例的涡轮叶片的分离方法包括固定件分离步骤S101、护圈移动步骤S102、护圈去除步骤S103、涡轮叶片暴露步骤S104、涡轮叶片分离步骤S105。

固定件分离步骤S101中，把固定密封板1410与止挡板1420的固定件1430从涡轮叶片1320分离。固定件1430贯穿止挡板1420并且以螺纹结合方式安装在密封板1410与涡轮叶片1320，通过旋转固定件1430而从涡轮叶片1320分离固定件1430，但维持固定件1430插入在密封板1410与止挡板1420的状态。在固定件分离步骤S101，将安装在涡轮叶片1320的所有护圈1400上所安装的固定件1430从涡轮叶片1320分离。

护圈移动步骤S102中，使固定件1430所支撑的密封板1410与止挡板1420沿着上滑道1550与下滑道1540在转子轮盘1310的周缘方向上移动，并且以护圈1400宽度的半值移动以使得护圈1400的下端位于装卸槽1560。在护圈移动步骤S102，安装在转子轮盘1310的所有护圈1400都一起滑动移动。

护圈去除步骤S103中，使下端位于装卸槽1560的护圈1400通过装卸槽1560脱离而形成开口。在护圈去除步骤S103，只将一个护圈1400通过装卸槽1560分离。护圈去除步骤S103中，先把固定件1430从密封板1410及止挡板1420分离，使止挡板1420从钩部脱离后，使密封板1410从钩部脱离。

涡轮叶片暴露步骤S104中，使固定件1430所支撑的密封板1410与止挡板1420沿着上滑道1550与下滑道1540在转子轮盘1310的周缘方向上移动，但是使开口位于拟分离的涡轮叶片1320地移动。去除一个护圈1400就形成开口，可以利用该开口使结合在钩部的护圈1400移动。涡轮叶片暴露步骤S104中，使拟分离的涡轮叶片1320的叶根部1325通过开口暴露。

涡轮叶片分离步骤S105中，使暴露的涡轮叶片1320从转子轮盘1310的插槽分离。

另一方面，为了安装新的涡轮叶片1320，在插槽中插入新的涡轮叶片1320，在移动护圈1400而使得开口位于装卸槽1560的状态下把护圈1400插入钩部之间。而且，以护圈1400宽度的半值移动护圈1400而使紧固槽1326和形成于护圈1400的孔位于同轴的状态下，利用固定件1430结合护圈1400与涡轮叶片1320而得以完成新涡轮叶片1320的安装。

转子轮盘1310能由镍基合金(inconel)之类的高强度镍合金构成，为了在高强度合金形成对应于护圈1400个数的装卸槽1560而需要花费很多时间与费用。但根据本第一实施例，由于形成有叶片钩部1530、轮盘钩部1520、及下钩部1510而能使护圈1400在转子轮盘1310的周缘方向上轻易移动，凭此，能够通过一个或少数装卸槽1560轻易地分离涡轮叶片1320。

下面说明本发明第二实施例的燃气涡轮机。图9是示出本发明第二实施例的护圈的分解立体图，图10是在本发明第二实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

请参阅图9与图10，本第二实施例的燃气涡轮机除了护圈2400以外，其余的都和前述第一实施例的燃气涡轮机相同地形成，因此将省略对同一构成要素的重复说明。

本第二实施例的护圈2400包括固定在涡轮叶片1320的密封板2410、覆盖密封板2410的止挡板2420、把密封板2410加压到涡轮叶片1320的固定件2430。

密封板2410以大约呈五边形形状的板形成，上端比下端更长地形成，形成有供固定件2430插入的第一孔2412。密封板2410形成有供固定件2430插入的第一孔2412而第一孔2412的内表面则形成有螺纹。

密封板2410固定在涡轮叶片1320的叶根部1325并且把形成于涡轮叶片1320与转子轮盘1310之间的冷却流路1600加以密封。

止挡板2420从密封板2410分离并且和密封板2410并排及相对地配置。而且，止挡板2420包括往上部突出的上突起2421和往下部突出的下突起2423。

上突起2421支撑在轮盘钩部与叶片钩部1530的内表面，下突起2423支撑在下钩部1510的内表面。止挡板2420形成有供固定件插入的第二孔2425。第一孔2412的内表面形成有螺纹而第二孔2425的内表面则不形成螺纹。另一方面，止挡板2420的外表面形成阶梯槽2426，阶梯槽2426连接到第二孔2425并且沿着第二孔2425的周缘连续地形成。阶梯槽2426以从第二孔2425朝外侧扩展的结构形成。

固定件2430包括外周面形成有螺纹的紧固部2431、和向紧固部2431的外侧扩展而具有比紧固部2431大的截面积的头部2432。紧固部2431以柱形状形成，能以螺纹方式结合在密封板2410与涡轮叶片1320。

头部2432抵接于密封板2410并且把密封板2410加压到涡轮叶片1320。头部2432形成有往侧面方向突出并且插入阶梯槽2426的凸缘部2435。凸缘部2435以沿着头部2432的周缘方向连续的环形状构成，插入阶梯槽2426并支撑止挡板2420。头部2432的上表面形成有供扳手、螺丝起子之类的工具插入的把持槽2433。头部2432插入止挡板2420但是不和止挡板2420进行螺纹结合。

固定件2430插入紧固槽1326与第一孔2412并且加压密封板2410而把形成于涡轮叶片1320与转子轮盘1310之间的冷却流路加以密封。此时，由于固定件2430不和止挡板2420进行螺纹结合，因此止挡板2420从密封板2410分离而在密封板2410与止挡板2420之间形成空间。

如本第二实施例一样地若在固定件2430形成凸缘部2435，则止挡板2420不仅能得到叶片钩部1530、轮盘钩部、下钩部1510的支撑，还能凭借凸缘部2435得到稳定支撑。

下面说明本发明第三实施例的燃气涡轮机。图11是在本发明第三实施例的护圈固定在涡轮叶片及转子轮盘的状态下切开后观察的纵剖视图。

请参阅图11，本第三实施例的燃气涡轮机除了形成有支撑槛3315以外，其余的都和前述第一实施例的燃气涡轮机相同地形成，因此将省略对同一构成要素的重复说明。

转子轮盘3310形成有朝叶根部1325突出的支撑槛3315，支撑槛3315在转子轮盘3310从和护圈1400结合的侧面的插槽3312的底部朝涡轮叶片3320的叶根部突出形成。另一方面，转子轮盘3310形成有下钩部3510与轮盘钩部，涡轮叶片3320形成有叶片钩部3530。

该支撑槛3315形成有供固定件1430插入的紧固槽3316。另一方面，若涡轮叶片3320没有形成支撑突起与紧固槽，则护圈1400只结合到转子轮盘3310。

若这样形成支撑槛3315，则由于拟密封的间隙的宽度减小，所以能以小零件稳定地进行密封。

下面说明本发明第三实施例的涡轮叶片的分离方法。图12是说明本发明第三实施例的涡轮叶片的分离方法的顺序图。

请参阅图11与图12，本第三实施例的涡轮叶片的分离方法包括固定件分离步骤S201、护圈移动步骤S202、护圈去除步骤S203、涡轮叶片暴露步骤S204、以及涡轮叶片分离步骤S205。

固定件分离步骤S201中，把固定密封板1410与止挡板1420的固定件1430从转子轮盘3310分离。固定件1430贯穿止挡板1420并且以螺纹结合方式安装在密封板1410与转子轮盘3310，通过旋转固定件1430而从转子轮盘3310分离固定件1430，但维持固定件1430插入在密封板1410与止挡板1420的状态。在固定件分离步骤S201，安装在转子轮盘3310的所有护圈1400上所安装的固定件1430从转子轮盘3310分离。

护圈移动步骤S202中，使固定件1430所支撑的密封板1410与止挡板1420沿着转子轮盘3310的周缘方向移动，并且以护圈1400宽度的半值移动以使得护圈1400的下端位于装卸槽。在护圈移动步骤S202，安装在转子轮盘3310的所有护圈1400都一起滑动移动。

护圈去除步骤S203中，使下端位于装卸槽的护圈1400通过装卸槽脱离而形成开口。在护圈去除步骤S203，只将一个护圈1400通过装卸槽1560分离。

涡轮叶片暴露步骤S204中，使固定件1430所支撑的密封板1410与止挡板1420沿着转子轮盘3310的周缘方向移动，但是使开口位于拟分离的涡轮叶片3320地移动。凭此，在涡轮叶片暴露步骤S204中，拟分离的涡轮叶片3320的叶根部通过开口暴露。

涡轮叶片分离步骤S205中，使暴露的涡轮叶片3320从转子轮盘3310的插槽分离。

另一方面，为了安装新的涡轮叶片3320，在槽3312中插入新的涡轮叶片3320，在移动护圈1400而使得开口位于装卸槽的状态下把护圈1400插入钩部之间。而且，在以护圈1400宽度的半值移动护圈1400而使紧固槽3316和形成于护圈1400的孔位于同轴的状态下，利用固定件1430结合护圈1400与转子轮盘3310而得以完成新涡轮叶片3320的安装。

前文说明了本发明的一个实施例，但只要是本发明所属领域中具有通常知识者就能在不脱离下列权利要求书所述的本发明技术思想的情形下，通过对构成要素进行附加、变更、删除或添加等操作而对本发明进行各式各样的修改及变更，这些都应包含在本发明的权利范围。

Claims (17)

1.一种涡轮机，

其特征在于，

包括：

转子轮盘，形成有多个插槽；

多个涡轮叶片，在所述转子轮盘的外周面沿着圆周方向以按照一定距离隔离的方式安装并且分别插入于所述插槽；及

护圈，把形成于所述转子轮盘与所述涡轮叶片之间的冷却流路加以密封；

所述涡轮叶片包含翼状的叶片部、插入于所述转子轮盘的叶根部、以及位于所述叶片部与所述叶根部之间的平台部，所述叶根部形成有突出并支撑所述护圈的叶片钩部，

所述转子轮盘形成有下钩部和位于所述下钩部的上部的轮盘钩部，所述轮盘钩部间歇地形成而插入于所述叶片钩部之间，所述护圈得到所述下钩部、所述轮盘钩部及所述叶片钩部的支撑。

2.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，

所述叶根部在和所述护圈结合的侧面形成有朝所述插槽的底部突出的支撑突起，所述护圈固定在所述支撑突起。

3.根据权利要求1所述的涡轮机，其特征在于，

所述护圈包括紧贴于所述叶根部而把形成于所述转子轮盘与所述涡轮叶片之间的冷却流路加以密封的密封板、覆盖所述密封板的止挡板、以及插入于所述密封板及所述涡轮叶片而把所述密封板加压到所述涡轮叶片的固定件。

4.根据权利要求3所述的涡轮机，其特征在于，

所述下钩部连续地形成，

所述止挡板得到所述下钩部、所述轮盘钩部及所述叶片钩部的支撑。

5.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

在一个所述涡轮叶片结合一个所述密封板，

所述密封板具有比所述止挡板小的宽度。

6.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

所述止挡板与所述密封板隔离地被配置。

7.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

所述转子轮盘在和所述护圈结合的侧面形成有从所述插槽的底部朝所述叶根部突出的支撑槛。

8.根据权利要求7所述的涡轮机，其特征在于，

所述支撑槛形成有紧固槽，所述固定件插入并安装在所述紧固槽。

9.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

所述固定件包括外周面形成有螺纹的紧固部、和结合在所述紧固部并且加压所述密封板的头部，贯穿所述止挡板地安装所述头部。

10.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

所述固定件包括外周面形成有螺纹的紧固部、和结合在所述紧固部并且加压所述密封板的头部，所述头部形成有凸缘部，该凸缘部突出并且插入到形成于所述止挡板的阶梯槽。

11.根据权利要求4所述的涡轮机，其特征在于，

所述下钩部沿着所述转子轮盘的周缘方向连续而形成下滑道，

所述轮盘钩部及所述叶片钩部形成上滑道，

所述下钩部形成有用于所述护圈的插入的装卸槽。

12.一种燃气涡轮机，包括压缩空气的压气机、把所述压气机所压缩的压缩空气与燃料加以混合并燃烧的燃烧室、以及包含凭借着所述燃烧室中所燃烧的燃气而旋转的多个涡轮叶片的涡轮机，其特征在于，

所述涡轮机包括：

转子轮盘，形成有下钩部与位于所述下钩部的上部的轮盘钩部；

涡轮叶片，包含翼状的叶片部、插入于所述转子轮盘的叶根部、以及位于所述叶片部与所述叶根部之间的平台部，在所述平台部突出地形成叶片钩部；及

护圈，把形成于所述涡轮叶片与所述转子轮盘之间的冷却流路加以密封并且得到所述叶片钩部、所述轮盘钩部以及所述下钩部的支撑。

13.根据权利要求12所述的燃气涡轮机，其特征在于，

所述叶根部在和所述护圈结合的侧面形成有向下部突出的支撑突起，所述护圈固定在所述支撑突起。

14.根据权利要求12所述的燃气涡轮机，其特征在于，

所述护圈包括密封所述冷却流路的密封板、插入于所述叶根部而加压所述密封板的固定件、以及覆盖所述密封板并且卡在所述轮盘钩部、所述叶片钩部及所述下钩部的止挡板，

在所述涡轮叶片各自结合一个所述密封板，所述密封板隔离地被配置，并且所述止挡板以侧面互相抵接的方式被配置。

15.根据权利要求14所述的燃气涡轮机，其特征在于，

所述转子轮盘在和所述护圈结合的侧面形成有朝所述叶根部突出的支撑槛，所述护圈固定在所述支撑槛。

16.一种涡轮机的涡轮叶片分离方法，该涡轮机包括：转子轮盘，具有轮盘钩部与位于所述轮盘钩部的下部的下钩部；涡轮叶片，具有插入于所述轮盘钩部之间的叶片钩部；以及护圈，包含密封板、止挡板及固定件，并且固定在所述涡轮叶片；

该涡轮机的涡轮叶片分离方法的特征在于，

包括下列步骤：

固定件分离步骤，把所述固定件从所述涡轮叶片分离但维持所述固定件插入于所述密封板与所述止挡板的状态；

护圈移动步骤，使所述护圈在钩部之间滑动移动而使所述护圈的下端位于形成于所述下钩部的装卸槽；

护圈去除步骤，使下端位于所述装卸槽的所述护圈通过所述装卸槽脱离而形成开口；

涡轮叶片暴露步骤，使所述护圈滑动移动而使得拟分离的所述涡轮叶片的叶根部暴露；以及

涡轮叶片分离步骤，把暴露了所述叶根部的所述涡轮叶片从所述转子轮盘分离。

17.一种涡轮机的涡轮叶片分离方法，该涡轮机包括：转子轮盘，具有轮盘钩部与位于所述轮盘钩部的下部的下钩部；涡轮叶片，具有插入于所述轮盘钩部之间的叶片钩部；以及护圈，包含密封板、止挡板及固定件，并且固定在所述转子轮盘；

该涡轮机的涡轮叶片分离方法的特征在于，

包括下列步骤：

固定件分离步骤，把所述固定件从所述转子轮盘分离但维持所述固定件插入于所述密封板与所述止挡板的状态；

护圈移动步骤，使所述护圈在钩部之间滑动移动而使所述护圈的下端位于形成于所述下钩部的装卸槽；

护圈去除步骤，使下端位于所述装卸槽的所述护圈通过所述装卸槽脱离而形成开口；

涡轮叶片暴露步骤，使所述护圈滑动移动而使得拟分离的所述涡轮叶片的叶根部暴露；及

涡轮叶片分离步骤，把暴露了所述叶根部的所述涡轮叶片从所述转子轮盘分离。

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