CN113006876A - 改进的转子叶片密封结构 - Google Patents
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Abstract
本发明题为改进的转子叶片密封结构。本发明提供了一种转子叶片(26,30)。该转子叶片(26,30)包括具有柄部(38)、从柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42)的主体(35)。该主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)。狭槽(70)限定在压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58)中的每一者内。压力侧冲击面(56)的狭槽(70)和吸力侧冲击面(58)的狭槽(70)各自包括限定端部(72)的上游端部部分(74)和从上游端部部分(74)延伸的主体部分(90)。上游端部部分(74)从端部(72)向主体部分(90)渐缩。主体部分(90)还包括覆盖端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78)。保持壁(78)还包括内部保持表面(102)。保持壁(78)限定从开口(80)的偏移(150,152)。
Description
技术领域
本公开整体涉及用于涡轮机的转子叶片,并且更具体地,涉及改进的转子叶片密封结构。
背景技术
涡轮机用于各种工业和应用中以用于能量传递目的。例如,气体涡轮引擎通常包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入气体涡轮引擎的工作流体的压力,并且将该压缩的工作流体供应到燃烧区段。经压缩的工作流体和燃料(例如,天然气)在燃烧区段内混合并在燃烧室中燃烧以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段,在该涡轮区段中燃烧气体膨胀以做功。例如,涡轮区段中燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转以产生电力。然后燃烧气体经由排气区段离开气体涡轮。
压缩机区段和涡轮区段一般包括通常按多个级布置的多个转子叶片。在引擎操作期间,经压缩的工作流体或热燃烧气体或蒸汽的流速波动可引起转子叶片组件内的泄漏,从而导致引擎性能的总体损耗。例如,来自涡轮区段的热燃烧气体可泄漏到叶片柄部或根部腔中,导致不需要的转子盘发热。
为了通过使转子叶片中的泄漏最小化来改善总体引擎性能,通常在转子盘上的转子叶片之间提供密封件以防止逸出的工作流体或燃烧气体从中穿过。
然而,人们期望改善总体密封件效果。例如,许多已知的转子叶片密封件的一个问题是,这些密封件安装起来很麻烦并且需要额外硬件诸如一个或多个锁定板以使它们保持在转子叶片柄部内。额外硬件的故障可导致密封件从其狭槽中退出和/或过早地失效。
因此,本领域需要改进的转子叶片密封件保持设计。具体地,提供改进的密封件保持而不需要额外硬件的阻尼器设计将是有利的。
发明内容
根据本公开的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述,或者可从描述中显而易见,或者可通过该技术的实践来了解。
根据一个实施方案,提供了用于涡轮机的转子叶片组件。该转子叶片组件包括转子盘以及彼此相邻地安装在该转子盘上的第一转子叶片和第二转子叶片。第一转子叶片和第二转子叶片各自包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。第一转子叶片的压力侧冲击面的狭槽和第二转子叶片的吸力侧冲击面的狭槽限定通道。
根据另一个实施方案,提供了转子叶片。该转子叶片包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。
根据另一个实施方案,提供了一种涡轮机。涡轮机包括压缩机区段、燃烧器区段和涡轮区段。该涡轮机还包括设置在压缩机区段或涡轮区段中的至少一者中的多个转子叶片。该述多个转子叶片中的每个转子叶片包括具有柄部、从该柄部径向向外延伸的翼型件和平台的主体。该主体包括压力侧冲击面和吸力侧冲击面。狭槽限定在压力侧冲击面和吸力侧冲击面中的每一者内。压力侧冲击面的狭槽和吸力侧冲击面的狭槽各自包括限定端部的上游端部部分和从该上游端部部分延伸的主体部分。该上游端部部分从端部向主体部分渐缩。该主体还包括覆盖该端部的一部分并且限定开口的保持壁。该保持壁还包括内部保持表面。该保持壁限定从该开口的偏移。
参照以下描述和所附权利要求书,本发明的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案,并与描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本发明的轴转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的完整且能够实现的公开内容,包括制造和使用本发明的系统和方法的最佳模式,其中:
图1示出了根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图;
图2示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的压力侧透视图;
图3示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的吸力侧透视图;
图4是根据本公开的实施方案的在其狭槽中设置有密封件的转子叶片的压力侧冲击面放大透视图;
图5是根据本公开的实施方案的转子叶片的冲击面放大侧视图;
图6是根据本公开的实施方案的具有两个相邻转子叶片的转子叶片组件侧视图;
图7是根据本公开的实施方案的具有相邻转子叶片的转子叶片组件的放大底视图;
图8示出了根据本公开的实施方案的两个相邻转子叶片的狭槽开口侧视图;并且
图9是根据本公开的实施方案的沿两个相邻转子叶片的主体的狭槽剖视图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的转子叶片、转子叶片组件和涡轮机的实施方案,其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的,而不是对本发明技术的限制。事实上,对于本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下,可以在本发明技术中进行各种修改和变化。例如,作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一个实施方案,以产生又一个实施方案。因此,本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。
具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用,以将一个部件与另一个部件区分开来,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
如本文所用,术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,并且“下游”是指流体向其流动的方向。
术语“径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向,术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向,并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。
近似术语,诸如“大体”或“约”包括在大于或小于指定值的百分之十内的值。当在角度或方向的上下文中使用时,此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的五度内。例如,“大体竖直”包括沿任何方向(例如,顺时针或逆时针)在竖直的五度内的方向。
现在参见附图,图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图,该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮,但除非在权利要求中另外指明,否则本公开不限于工业和/或陆基气体涡轮。例如,如本文所述的转子叶片和转子叶片组件可用于任何类型的涡轮机,包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器用气体涡轮或船用气体涡轮。
如图所示,气体涡轮10一般包括入口区段12、设置在入口区段12的下游的压缩机区段14、在设置在压缩机区段14的下游的燃烧器区段16内的多个燃烧器(未示出)、设置在燃烧器区段16的下游的涡轮区段18、以及设置在涡轮区段18的下游的排气区段20。另外,气体涡轮10可包括联接在压缩机区段14和涡轮区段18之间的一个或多个轴22。
压缩机区段14一般可包括多个转子盘24(示出了其中一个)以及从每个转子盘24径向向外延伸并且连接到每个转子盘的多个转子叶片26。每个转子盘24继而可联接到或者形成延伸穿过压缩机区段14的轴22的一部分。
涡轮区段18一般可包括多个转子盘28(示出了其中一个)以及从每个转子盘28径向向外延伸并且互连到每个转子盘的多个转子叶片30。每个转子盘28继而可联接到或形成延伸穿过涡轮区段18的轴22的一部分。涡轮区段18还包括外部壳体31,该外部壳体周向围绕轴22的部分和转子叶片30,从而至少部分地限定穿过涡轮区段18的热气体路径32。
在操作期间,工作流体诸如空气流经入口区段12并进入压缩机区段14,在该处空气逐渐被压缩,从而将加压空气提供给燃烧区段16的燃烧器。加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体34。燃烧气体34从燃烧器区段16流经热气体路径32并进入涡轮区段18,在该处能量(动能和/或热能)从燃烧气体34传递到转子叶片30,从而使轴22旋转。然后,机械旋转能可用于为压缩机区段14供电和/或发电。然后,离开涡轮区段18的燃烧气体34可经由排气区段20从气体涡轮10排出。
图2和图3示出了根据本公开的实施方案的转子叶片的一个实施方案。在所示的实施方案中,转子叶片是涡轮叶片或动叶30,但在另选的实施方案中,转子叶片可为压缩机叶片或动叶26。
转子叶片30可包括主体35,该主体包括翼型件36和柄部38。翼型件36可从柄部38径向向外延伸并定位。柄部38可包括根部或燕尾形件40,该根部或燕尾形件可附接到转子盘28以有利于转子叶片30的旋转。
翼型件36可具有大体空气动力学轮廓。例如,翼型件36可具有外表面,该外表面限定各自在前缘与后缘之间延伸的压力侧和吸力侧。柄部38的外表面可包括压力侧面、吸力侧面、前缘面和后缘面。
主体35还可包括大体围绕主体35的平台42。典型的平台可定位在翼型件36和柄部38之间的交汇处或过渡处,并且可在大体轴向和切向方向上向外延伸,如图所示。在涡轮区段18中,平台42一般用作流经热气体路径32的燃烧气体34的径向向内流动边界。平台42可包括与后缘面54轴向间隔开的前缘面52。前缘面52定位在燃烧气体流34中,并且后缘面54定位在前缘面52的下游。此外,平台42可包括与吸力侧冲击面58周向间隔开的压力侧冲击面56。
在一些实施方案中,如图2和图3所示,压力侧冲击面56和/或吸力侧冲击面58可为大体平面的面(其通常可为平面的或倾斜的)。在其他实施方案中,压力侧冲击面56和/或吸力侧冲击面58或其至少部分可为曲面的。例如,在图4所示的实施方案中,压力侧冲击面56或吸力侧冲击面58可相对于轴向方向、径向方向和/或切向方向弯曲。
图6示出了转子叶片组件200中的一对周向相邻的相邻转子叶片30′、30″的透视图。如图所示,当转子叶片30如此定位时,转子叶片30的压力侧冲击面56面向相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58。如上所述,多个转子叶片30可设置在一个或多个转子盘28中的每个转子盘上,并且可从每个转子盘径向向外延伸。设置在转子盘28上的转子叶片30可以周向阵列组装,使得当转子叶片30如此组装时,每个转子叶片30的压力侧冲击面56面向每个相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58。在一些实施方案中,每个转子叶片30的压力侧冲击面56和每个相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58可限定间隙60。
再次参见图2和图3,示出了主体35的压力侧冲击面56和吸力侧冲击面58。主体35可包括一个或多个狭槽70。狭槽70可限定在主体35的压力侧冲击面56内和/或吸力侧冲击面58内。狭槽70可包括限定狭槽端部或端部72的上游端部部分74。狭槽70可从狭槽端部72延伸至闭合的下游端部76。狭槽70可为沿压力侧冲击面56和/或吸力侧冲击面58限定的一个连续沟槽。在一些实施方案中,狭槽70可周向地限定到主体35的压力侧冲击面56和吸力侧冲击面58中的每一者中。
狭槽70包括从上游端部部分74直接延伸至闭合的下游端部76的主体部分90。在一些实施方案中,狭槽70的主体部分90可与上游端部部分74相连。狭槽70的主体部分90可包括前缘段92、平台段94和后缘段96。前缘段92可沿前缘面52限定,平台段94可沿平台42限定,并且后缘段96可沿后缘面56限定。如本文所用,术语诸如“沿......限定”及其同源词可意指“基本上平行于......”或“与......大体成直线的”。在其他实施方案中,狭槽70的前缘段92和后缘段96可相对于气体涡轮10的轴向中心线大体径向取向。同样,狭槽70的平台段92可大体轴向取向。
在一些实施方案中,前缘段92可直接连接到平台段94并且与其相连。同样,平台段94可直接连接到后缘段96并且与其相连。狭槽70可从端部72向主体部分90渐缩。更具体地,狭槽70可从端部72向主体部分90的前缘段92渐缩。
如图4所示,狭槽70的主体部分90可定尺寸成将密封件84的一部分牢固地包含在其中,即主体部分90可定尺寸成防止密封件84在气体涡轮10操作期间滑出狭槽70。密封件84还可包括第一端部86和第二端部88,并且可在这两者间延伸。密封件84可定尺寸成至少部分地密封配合到狭槽70中。
在各种实施方案中,狭槽70可包括沿其长度的一个或多个断裂壁(未示出),例如前缘段92、平台段94和后缘段96。在此类实施方案中,狭槽壁中的一个或多个壁可为凹陷的,从而至少部分地暴露在其中的密封件84的较大部分。因此,在一些实施方案中,狭槽70从上游端部部分74至闭合的下游端部76可为不连续的。
现在参见图5,示出了显示狭槽70的冲击面55的一部分的放大侧视图。冲击面55可为压力侧冲击面56或吸力侧冲击面58。如图5所示,狭槽70的端部72还可包括覆盖端部72的一部分并且限定狭槽开口80的保持壁78。在许多实施方案中,狭槽开口80用于将密封件84的至少一部分可滑动地接纳到狭槽70中(如图4所示)。如图5所示,狭槽70还可包括彼此分开的第一狭槽壁104和第二狭槽壁106。在一些实施方案中,保持壁78可从第二狭槽壁106向外延伸并且在端部72处限定开口80的第一开口部分120。另外,第一狭槽壁104可从闭合的下游端部76延伸至端部72,并且在端部72处部分地限定开口80的第二开口部分122。第一狭槽壁104可直接连接到第二开口部分122并且与其相连。
在一些实施方案中,如图7所示,第一狭槽壁104可延伸经过保持壁78的内部保持表面102。第二狭槽壁106可从闭合的下游端部76延伸至内部保持表面102。在一些实施方案中,第一开口部分120和第二开口部分122可在端部72处在周向方向上彼此平行。
在一些实施方案诸如图2至图5所示的实施方案中,第一狭槽壁104和第二狭槽壁106可沿狭槽70的主体部分90基本上彼此平行。另外,第一狭槽壁104和第二狭槽壁106可沿上游端部部分74远离彼此渐缩。在一些实施方案中,第一狭槽壁104和第二狭槽壁106均可从主体部分90向保持壁78的内部保持表面102远离彼此渐缩。
如图5所示,保持壁78可从第二壁106延伸并且覆盖端部72的一部分以限定开口80的第一开口部分120。第一开口部分120可为基本上弯曲的或弓形的,以提供用于密封件84在安装到狭槽70期间滑动抵靠的光滑表面。第一开口部分120可从端部72延伸至内部保持表面102。
当两个或更多个叶片30彼此相邻地布置在转子盘24上时,诸如在图6至图9所示并且如本文所讨论的构型中,每个转子叶片30的压力侧冲击面56的狭槽70与相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58的狭槽70对齐以限定通道82。彼此相邻布置的转子叶片30可包括在转子盘24上彼此直接相邻的转子叶片30和/或彼此直接接触的转子叶片30(例如,叶片30′和叶片30″)。间隙60可部分地设置在转子盘24上两个相邻叶片30的压力侧冲击面56和吸力侧冲击面58之间。在一些实施方案中,间隙60可部分地设置在转子盘24上每个转子叶片30的压力侧冲击面56的狭槽70和相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58的狭槽70之间。
在许多实施方案中,通道82可用于将密封件84可滑动地接纳和容纳在其中。密封件84可从压力侧冲击面56的狭槽70延伸至吸力侧冲击面58的狭槽70并且覆盖间隙60。在一些实施方案中,密封件84防止来自涡轮区段18的不需要的热气体泄漏到叶片30的主体35中。另选地或除此之外,在许多实施方案中,密封件84可防止来自压缩机区段14的压缩冷却空气泄漏出柄部38并进入涡轮区段18。
如图7至图9所示,转子叶片组件200包括分别限定在相邻转子叶片30″、30′中的第一狭槽70′和第二狭槽70″。当彼此相邻地定位在转子盘28上时,转子叶片30″的第一狭槽70′可与相邻转子叶片30′的第二狭槽70″对齐。第一狭槽70′可限定在转子叶片30的压力侧冲击面56或吸力侧冲击面58中。同样,第二狭槽70″可限定在相邻转子叶片30的对应吸力侧冲击面58或压力侧冲击面58中。例如,如果第一狭槽70′限定在转子叶片30的压力侧冲击面56中,则第二狭槽70″可限定在相邻转子叶片的吸力侧冲击面58中,或反之亦然。
现在参见图7,示出了转子叶片组件200中周向相邻的相邻转子叶片30′、30″的透视图。如图所示,当转子叶片30如此定位时,限定在转子叶片30的压力侧冲击面56内的第一狭槽70′面向限定在相邻转子叶片30的吸力侧冲击面58内的第二狭槽70″。在实施过程中,当如图7中定位时,第一狭槽70′的开口80和第二狭槽70″的开口80用于将密封件84可滑动地接纳在其中。
如图4所示,密封件84的第一端部86进入开口80并且通过狭槽70′、70″的主体部分90被接纳到闭合的下游端部76。当密封件84的第二端部88开始穿过开口80时,来自主体部分90的在密封件84的第一端部86上的压力迫使第二端部88沿第二狭槽壁106向上移动并且抵靠在上游端部部分74处的内部保持表面102上。一旦安装完成,密封件84的第一端部86可与第一狭槽70′和第二狭槽70″的闭合下游端部76接触,并且密封件84的第二端部88可与内部保持表面102接触。
在一些实施方案中,密封件84的长度可短于狭槽70′、70″的总长度以允许密封件84的热膨胀。密封件84延伸穿过整个通道82并且可堵塞相邻转子叶片30′、30″之间的间隙60。另外,第一狭槽70′和第二狭槽70″的内部保持表面102防止密封件84从狭槽70′、70″中退出。
图8示出了相邻转子叶片30′、30″的第一狭槽70′和第二狭槽70″的开口80。如图8所示,保持壁78可限定从狭槽开口80的平移偏移150。更具体地,保持壁78可限定狭槽70的第一开口部分120和第二壁106之间的平移偏移150。
在一些实施方案中,平移偏移150可为至多约1.5英寸。在其他实施方案中,平移偏移150可为至多约1.0英寸。在许多实施方案中,平移偏移150可为至多约0.75英寸。在其他实施方案中,平移偏移150可为至多约0.5英寸。在各种实施方案中,平移偏移150可为至多约0.4英寸。在许多实施方案中,平移偏移150可为至多约0.3英寸。在一些实施方案中,平移偏移150可为至多约0.2英寸。在其他实施方案中,平移偏移150可为至多约0.1英寸。
在各种实施方案中,平移偏移150可介于约0.75英寸和1英寸之间。在许多实施方案中,平移偏移150可介于约0.1英寸和0.75英寸之间。在各种实施方案中,平移偏移150可介于约0.1英寸和0.5英寸之间。在其他实施方案中,平移偏移150可介于约0.1英寸和0.4英寸之间。在许多实施方案中,平移偏移150可介于约0.1英寸和0.3英寸之间。在其他实施方案中,平移偏移150可介于约0.1英寸和0.2英寸之间。
作为平移偏移150的替代或除此之外,保持壁78还可包括旋转偏移152。具体地,第一开口部分120可包括从第二狭槽壁106的平移偏移150和旋转偏移152两者。旋转偏移152可相对于第二狭槽壁106成角度地限定。在一些实施方案中,由于平移偏移152,第一狭槽70′的平移偏移150可沿第一狭槽深度110改变。同样,由于旋转偏移152,第二狭槽70″的平移偏移150可沿第二狭槽深度112改变。
在一些实施方案中,第二开口部分122还可包括从第二狭槽壁106的旋转偏移152。在各种实施方案中,狭槽70的第一开口部分120的旋转偏移152可不同于同一狭槽70的第二开口部分122的旋转偏移152。如图8所示,第一狭槽70′和第二狭槽70″可各自包括不同的平移偏移150和旋转偏移152。例如,第一狭槽70′可具有第一开口部分120和第二开口部分122,该第一开口部分和该第二开口部分具有相同的旋转偏移152,即它们基本上平行,而第二狭槽70″可具有第一开口部分120和第二开口部分122,该第一开口部分和该第二开口部分各自具有不同的旋转偏移152。
在许多实施方案诸如图8所示的实施方案中,第一狭槽70′的第一开口部分120和第二狭槽70″的第一开口部分120可具有相同的旋转偏移152。另外,第一狭槽70′的第二开口部分122和第二狭槽70″的第二开口部分122可各自具有不同的旋转偏移152。
在一些实施方案中,旋转偏移152可为至多约60度。在其他实施方案中,旋转偏移152可为至多约50度。在许多实施方案中,旋转偏移152可为至多约40度。在一些实施方案中,旋转偏移152可为至多约30度。在各种实施方案中,旋转偏移152可为至多约20度。在许多实施方案中,旋转偏移152可为至多约10度。在其他实施方案中,旋转偏移152可为至多约5度。
在其他实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约60度之间。在各种实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约50度之间。在许多实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约40度之间。在各种实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约30度之间。在其他实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约20度之间。在许多实施方案中,旋转偏移152可介于约5度和约10度之间。在许多实施方案中,旋转偏移152可介于约零度和约5度之间。
如图8所示,第一狭槽70′可包括第一狭槽深度110,并且第二狭槽70″可包括第二狭槽深度112。第一狭槽深度110和第二狭槽深度112两者均可从端部72向闭合的下游端部76改变。例如,第一狭槽深度110或第二狭槽深度112可从狭槽70的主体部分90的端部72向前缘段92改变,即变得更大或更小。一般来讲,第一狭槽深度110、第二狭槽深度112和间隙60的长度总和大致等于沿通道82的整个长度的密封件84的宽度。
在各种实施方案中,密封件84可略小于狭槽70′、70″,并且可具有在狭槽70′、70″内热膨胀的空间。另外,密封件84可定尺寸成允许其制造变化。例如,在许多实施方案中,密封件84的宽度可介于通道82的宽度的约70%和约100%之间,以允许狭槽70内的制造变化和热膨胀两者。在图8所示的实施方案中,第一狭槽深度110在开口80处大于和/或不同于第二狭槽深度112;然而,在其他实施方案中,第一狭槽深度110和第二狭槽深度112在开口80处可大致相等。
现在参见图9,示出了沿狭槽70′、70″的主体部分90的第一狭槽70′和第二狭槽70″的横截面放大视图。例如,图9可沿狭槽70′、70″的主体部分90的平台段94。另选地,图9可示出沿后缘区段96的狭槽70′、70″的横截面。如图9所示,沿狭槽70′、70″的主体部分90的第一深度110可短于第二狭槽深度112。
本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求书限定,并且可包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件,则这些其他示例意图在权利要求的范围内。
Claims (14)
1.一种用于涡轮机的转子叶片(26,28),所述转子叶片(26,28)包括:
主体(35),所述主体具有柄部(38)、从所述柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42),所述主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58);
狭槽(70),所述狭槽限定在所述压力侧冲击面(56)和所述吸力侧冲击面(58)中的每个冲击面内,其中所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)各自包括:
上游端部部分(74),所述上游端部部分限定端部(72);
主体部分(90),所述主体部分从所述上游端部部分(74)延伸,所述上游端部部分(74)从所述端部(72)向所述主体部分(90)渐缩,所述上游端部部分(74)包括覆盖所述端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78),所述保持壁(78)包括内部保持表面(102),所述保持壁(78)限定从所述开口(80)的偏移(150,152)。
2.根据权利要求1所述的转子叶片(26,28),其中所述转子叶片(26,28)是第一转子叶片(26,28);并且其中当彼此相邻地安装在转子盘(24,28)上时,所述第一转子叶片(26,28)的所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和第二转子叶片(26,28)的所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)限定通道(82)。
3.根据权利要求2所述的转子叶片(26,28),其中所述主体部分(90)在所述上游端部部分(74)和闭合的下游端部(76)之间延伸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的转子叶片(26,28),其中所述偏移(150,152)相对于纵向轴线平移地限定。
5.根据权利要求4所述的转子叶片(26,28),其中所述平移偏移(150)为至多约1.5英寸。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的转子叶片(26,28),其中所述偏移(150,152)相对于纵向轴线旋转地限定。
7.根据权利要求6所述的转子叶片(26,28),其中所述旋转偏移(152)为至多约60度。
8.根据权利要求3所述的转子叶片(26,28),还包括至少部分地定位在所述主体部分(90)内的密封件,其中所述密封件至少部分地由所述保持壁(78)保持在适当位置。
9.根据权利要求3至8中任一项所述的转子叶片(26,28),其中所述狭槽(70)从所述开口(80)到所述闭合的下游端(76)是连续的。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的转子叶片(26,28),其中所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)各自包括周向地限定到所述相应冲击面中的深度;并且其中每个相应狭槽(70)的深度从所述上游端部部分(74)向所述闭合的下游端部(76)变化。
11.一种用于涡轮机的转子叶片(26,28)组件,所述转子叶片(26,28)组件包括:
转子盘(24,28);
第一转子叶片(26,28)和第二转子叶片(26,28),所述第一转子叶片和第二转子叶片彼此相邻地安装在所述转子盘(24,28)上,所述第一转子叶片(26,28)和所述第二转子叶片(26,28)各自包括:
主体(35),所述主体具有柄部(38)、从所述柄部(38)径向向外延伸的翼型件(36)和平台(42),所述主体(35)包括压力侧冲击面(56)和吸力侧冲击面(58);
狭槽(70),所述狭槽限定在所述压力侧冲击面(56)和所述吸力侧冲击面(58)中的每个冲击面内,其中所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)各自包括:
上游端部部分(74),所述上游端部部分限定端部(72);
主体部分(90),所述主体部分从所述上游端部部分(74)延伸,所述上游端部部分(74)从所述端部(72)向所述主体部分(90)渐缩,所述上游端部部分(74)包括覆盖所述端部(72)的一部分并且限定开口(80)的保持壁(78),所述保持壁(78)包括内部保持表面(102),所述保持壁(78)限定从所述开口(80)的偏移(150,152);并且,
其中所述第一转子叶片(26,28)的所述压力侧冲击面(56)的所述狭槽(70)和所述第二转子叶片(26,28)的所述吸力侧冲击面(58)的所述狭槽(70)限定通道(82)。
12.根据权利要求11所述的转子叶片(26,28)组件,其中所述主体部分(90)在所述上游端部部分(74)和闭合的下游端部(76)之间延伸。
13.根据权利要求11至12中任一项所述的转子叶片(26,28)组件,其中所述偏移(150,152)相对于纵向轴线平移地限定。
14.根据权利要求11至12中任一项所述的转子叶片(26,28)组件,其中所述偏移(150,152)相对于纵向轴线旋转地限定。
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