CN116608011A - 透平叶片的气封组装结构及燃气轮机 - Google Patents

透平叶片的气封组装结构及燃气轮机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及透平叶片的气封组装结构及燃气轮机。特别地，该透平叶片的气封组装结构包括：透平叶片，包含叶型部、平台部及叶根部；透平转子轮盘，透平叶片的叶根部安装于其上；气封板，安装在平台部与透平转子轮盘的一侧部之间把形成于叶根部及平台部内部的冷却流路予以密封；及插销，贯穿地插入透平转子轮盘支持气封板而将其固定到透平转子轮盘；透平转子轮盘具有让气封板的半径方向内侧端部插入的安装槽，气封板设有在半径方向得到安装槽的段差部支持的轴肩部。

Description

透平叶片的气封组装结构及燃气轮机
技术领域
本发明揭示一种透平叶片的气封组装结构及包含它的燃气轮机。
背景技术
透平是一种利用蒸汽、气体之类的可压缩流体的流动以冲击力或反动力获得旋转力的机械装置，主要包括利用蒸汽的蒸汽轮机及利用高温燃气的燃气轮机等。
燃气轮机主要包括压气机、燃烧室及透平。所述压气机设有导入空气的空气导入口，压气机壳体内以交叉方式配置了多个压气机静叶片与压气机叶片。
燃烧室向所述压气机所压缩的压缩空气供应燃料并且利用燃烧装置点火而生成高温高压燃气。
透平在透平壳体内交叉配置了多个透平静叶片与透平叶片。而且，贯穿压气机、燃烧室、透平及排气室的中心部地配置了转子。
所述转子的两端部受到轴承的支持而得以旋转。而且，所述转子上固定多个轮盘而得以连接各个叶片的同时还在排气室侧的端部连接发电机等的驱动轴。
该燃气轮机由于没有诸如四冲程内燃机的活塞之类的往复运动机构而不具备活塞-气缸之类的相互摩擦部位并且因而使得润滑油的消耗极少，从而大幅减少了往复运动特征之一的振幅并且进而得以进行高速运动。
下面简单说明燃气轮机的运行。压气机所压缩的空气和燃料混合后燃烧而产生高温燃气，如此产生的燃气则喷射到透平侧。喷射的燃气在通过所述透平静叶片及透平叶片时产生旋转力，进而驱使所述转子旋转。
从透平转子轮盘向透平叶片供应冷却空气的冷气流路可形成于透平叶片的叶根部内部。为了形成并密封冷气流路，透平叶片的叶根部与转子轮盘的轴方向两侧面可紧贴地结合气封板。
现有技术利用螺栓等零件把气封板紧固到透平叶片的叶根部地予以固定。然而，螺栓的头部在气封板突出而在高速旋转时由于和气体之间的摩擦会导致风阻损失(w i nd a g e l o s s)。而且，螺栓重量在组装到叶片的叶根部后产生的离心力较大而可能会成为叶片的叶根部应力增加的原因。
现有技术文献
专利文献
公开专利公报第10-2020-0020415号
发明内容
技术问题
本发明的目的是提供一种透平叶片的气封组装结构及包含它的燃气轮机，把气封板的下端部固定到透平转子轮盘，把固定件突出于气封板与转子轮盘的部分清除而减少气体摩擦所引起的风阻损失，大幅减少施加在叶片叶根部的荷重而得以提高叶片的结构稳定性，能大幅减少透平转子轮盘与气封板的应力集中，还能轻易组装。
解决技术问题的技术方案
可实现所述目的的本发明一个实施例的透平叶片的气封组装结构包括：透平叶片，包含叶型部、平台部及叶根部；透平转子轮盘，透平叶片的叶根部安装于其上；气封板，安装在平台部与透平转子轮盘的一侧部之间把形成于叶根部及平台部内部的冷却流路予以密封；及，插销，贯穿地插入透平转子轮盘支持气封板而将其固定到透平转子轮盘；透平转子轮盘具有让气封板的半径方向内侧端部插入的安装槽，气封板设有在半径方向得到安装槽的段差部支持的轴肩部。
透平转子轮盘可包括：安装用肋，在轴方向一侧以半径方向延伸而和透平转子轮盘之间形成安装槽；贯通孔，贯穿地形成于安装用肋并且让插销插入。
气封板可包括形成于对应安装用肋的贯通孔的半径方向内侧端部位置的销槽。
销槽能能以半圆形形成。
气封板可以在轴肩部越往半径方向内侧端部厚度越变小而形成倾斜面。
气封板还可包括：弧形槽，在轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；倒角部，形成于轴肩部的另一侧角部。
透平转子轮盘还可包括：弧形槽，形成于安装槽段差部的凹入角部；倒角部，形成于安装槽段差部的凸出角部。
在本发明其它实施例的透平叶片的气封组装结构，插销可包括：本体部，具有圆柱形态；头部，在本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成。
本发明再一个实施例的透平叶片的气封组装结构还可包括固定器，其和插销一起插入安装用肋的贯通孔而固定插销以避免其脱落。
气封板还可包括：弧形槽，在轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；倒角部，形成于轴肩部的另一侧角部。
透平转子轮盘还可包括：弧形槽，形成于安装槽段差部的凹入角部；倒角部，形成于安装槽段差部的凸出角部。
插销可包括：本体部，具有圆柱形态；头部，在本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成；切割部，形成于本体部及头部的下部并且让固定器紧贴。
插销还可包括槽部，其接续自切割部并且形成段差地形成于头部让固定器紧贴。
透平转子轮盘的贯通孔可以在一侧设有内径大于贯通孔地形成而收容插销头部的头部收容孔。
固定器是把长方形板材予以折曲形成的，可包括：水平部，可塑性变形而折曲；段差部，在水平部形成段差地连接；垂直部，在段差部垂直折曲。
固定器插入安装用肋的贯通孔，插入插销后，可由水平部的一部分折曲后形成的折曲部支持插销的头部。
折曲部折曲后能配置在头部收容孔内部。
本发明一个实施例的燃气轮机包括：压气机，吸入外部空气后予以压缩；燃烧室，在压气机所压缩的空气混合燃料并予以燃烧；及，透平，凭借燃烧室所排放的燃气旋转；透平包括：透平叶片，包含叶型部、平台部及叶根部；透平转子轮盘，透平叶片的叶根部安装于其上；气封板，安装在平台部与透平转子轮盘的一侧部之间把形成于叶根部及平台部内部的冷却流路予以密封；及，插销，贯穿地插入透平转子轮盘支持气封板而将其固定到透平转子轮盘；透平转子轮盘具有让气封板的半径方向内侧端部插入的安装槽，气封板设有在半径方向得到安装槽的段差部支持的轴肩部。
透平转子轮盘包括：安装用肋，在轴方向一侧以半径方向延伸而和透平转子轮盘之间形成安装槽；贯通孔，贯穿地形成于安装用肋并且让插销插入；气封板包括形成于对应安装用肋的贯通孔的半径方向内侧端部位置的销槽。
气封板还可包括：弧形槽，在轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；倒角部，形成于轴肩部的另一侧角部；透平转子轮盘还可包括：弧形槽，形成于安装槽段差部的凹入角部；倒角部，形成于安装槽段差部的凸出角部。
有益效果
依据前述本发明的透平叶片的气封组装结构及包含它的燃气轮机，把气封板的下端部固定到透平转子轮盘，把固定件突出于气封板与转子轮盘的部分清除而减少气体摩擦所引起的风阻损失，大幅减少施加在叶片叶根部的荷重而得以提高叶片的结构稳定性，能大幅减少透平转子轮盘与气封板的应力集中，还能轻易组装。
附图说明
图1是本发明一个实施例的燃气轮机的局部剖切立体图。
图2是示出本发明一个实施例的燃气轮机的概略结构的剖视图。
图3是示出图2的透平转子轮盘的分解立体图。
图4是示出本发明一个实施例的透平叶片的气封组装结构的局部剖切立体图。
图5A至图5C分别是示出本发明第一实施例的透平叶片的气封组装结构的局部剖视图(图5A)、示出插销的立体图(图5B)以及示出透平转子轮盘的立体图(图5C)。
图6是将图5A中轴肩部周边放大显示的局部剖视图。
图7A至图7B分别是示出本发明第二实施例的透平叶片的气封组装结构的剖视图(图7A)和从图7A的组装结构中移除插销后示出的剖视图(图7B)。
图8是示出本发明第三实施例的透平叶片的气封组装结构的剖视图。
图9是省略了图8的气封组装结构中插销与固定器的局部剖视图。
图10是示出插销的立体图。
图11是示出固定器的立体图。
图12至图14示出了使用插销和固定器把气封板组装到透平转子轮盘的过程。
具体实施方式
本发明可以实行各种变化并且实现各种实施例，下面将例示了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、均值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，不得视为预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，附图中尽量使用同一符号指示同一构成要素。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。
图1是本发明一个实施例的燃气轮机的局部剖切立体图，图2是示出本发明一个实施例的燃气轮机的概略结构的剖视图，图3是示出图2的透平转子轮盘的分解立体图。
如图1所示，本发明一个实施例的燃气轮机1000包括压气机1100、燃烧室1200、透平1300。压气机1100设有以辐射状配置的多个叶片1110。压气机1100驱使叶片1110旋转，叶片1110的旋转则导致空气被压缩而移动。叶片1110的大小与安装角度可以根据安装位置而不同。在本发明的一个实施例中，压气机1100直接或间接连接到透平1300接受透平1300上产生的动力的一部分并能将其用于叶片1110的旋转。
压气机1100压缩的空气往燃烧室1200移动。燃烧室1200包括以环形配置的多个燃烧腔1210与燃料喷嘴模块1220。
如图2所示，本发明一个实施例的燃气轮机1000设有壳体1010，壳体1010后侧设有把通过了透平的燃气排放的扩压器1400。而且，扩压器1400的前侧配置了接受压缩空气后予以燃烧的燃烧室1200。
以空气的流动方向为基准说明的话，压气机区段1100位于壳体1010的上游侧，透平区段1300则配置在下游侧。而且，在压气机区段1100与透平区段1300之间配置扭矩管单元1500，该扭矩管单元1500作为扭矩传递构件把透平区段1300上产生的旋转扭矩传递到压气机区段1100。
所述压气机区段1100设有多个(例如14个)压气机转子轮盘1120，所述各个压气机转子轮盘1120凭借着拉杆1600在轴方向不隔离地被紧固。
具体地，所述各个压气机转子轮盘1120以构成旋转轴的拉杆1600贯穿其大略中央部位的状态互相沿着轴方向对齐。在此，相邻的各个压气机转子轮盘1120由于相对的面被所述拉杆1600压接而无法相对旋转地配置。
所述压气机转子轮盘1120的外周面以辐射状结合多个叶片1110。各个叶片1110则设有燕尾部1112而紧固到所述压气机转子轮盘1120。
所述各个转子轮盘1120之间设有固定在壳体(h o u s i n g)地配置的静叶片(未图示)。所述静叶片不同于所述转子轮盘地被固定而不旋转，把通过了压气机转子轮盘的叶片的压缩空气的流动予以整理后把空气导引到位于下游侧的转子轮盘的叶片。
所述燕尾部1112的紧固方式有切线式(t a n g e n t i a l t y p e)与轴流式(ax i a l t y p e)。可以根据商用燃气轮机的所需结构而选择其方式，可以具备人们所周知的燕尾或枞树形态(F i r-t r e e)。也可以视情况而利用所述形态以外的其它诸如键或螺栓之类的紧固装置把所述叶片紧固到转子轮盘。
所述拉杆1600贯穿所述多个压气机转子轮盘1120及透平转子轮盘1320的中心部地配置，所述拉杆1600可以由一个拉杆构成，也可以由多个拉杆构成。所述拉杆1600一侧的端部紧固在位于最上游侧的压气机转子轮盘内，所述拉杆1600另一侧的端部则被固定螺母1450紧固。
所述拉杆1600的形态可以根据燃气轮机而形成各式各样的结构，因此不必限定于图2所揭示的形态。亦即，可以如图所示地成为一个拉杆贯穿转子轮盘的中央部的形态，也可以是多个拉杆在圆周上配置的形态，也可以将其混用。
虽然没有图示，但燃气涡轮机的压气机为了把流体压力提高后进入燃烧室入口的流体的流动角和设计流动角对齐而可以在扩压器(d i f f us e r)的后续位置安装发挥导翼作用的静叶片，将其称为消涡器(d e s w ir l e r)。
所述燃烧室1200让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透平零件能承受的耐热极限。
在以壳体(s h e l l)形态形成的壳体内可以排列多个构成燃气轮机的燃烧系统的燃烧室，该燃烧室包括设有燃料喷射喷嘴等的燃烧装置(B u r n e r)、形成燃烧腔的燃烧室火焰筒(C o mb u s t o r L i n e r)以及作为燃烧室与透平的连接部的过渡段(Tr an s i t i o n P i e c e)地构成。
具体地，所述火焰筒提供燃烧空间，该燃烧空间让燃料喷嘴所喷射的燃料和压气机的压缩空气混合后燃烧。该火焰筒可以包括：筒体，提供燃烧空间，其让混合了空气的燃料燃烧；导流衬套，包裹筒体地形成环形空间。而且，火焰筒的前端结合燃料喷嘴，侧墙则结合火花塞。
另一方面，火焰筒的后端连接过渡段以便把凭借火花塞燃烧的燃气传输到透平侧。该过渡段的外墙部被来自压气机的压缩空气冷却以避免因燃气高温而损伤。
为此，所述过渡段设有冷却用孔以便把空气喷射到内部，压缩空气通过该孔冷却冷却位于内部的本体后往火焰筒侧流动。
冷却了前述过渡段的冷却空气则在所述火焰筒的环形空间流动，在导流衬套的外部，压缩空气通过设于导流衬套的冷却孔作为冷却空气被供应而能和火焰筒的外墙碰撞。
另一方面，出自所述燃烧室的高温高压燃气被供应到前述透平1300。所供应的高温高压的燃气膨胀而碰撞透平的旋转翼并给予反动力引起旋转扭矩，如此得到的旋转扭矩则经过前述扭矩管传递到压气机，超过了用于驱动压气机所需动力的动力则用来驱动发电机等。
所述透平1300基本上和压气机的结构相似。即，所述透平1300上也具有和压气机的压气机转子轮盘相似的多个透平转子轮盘1320。因此，所述透平转子轮盘1320也包括以辐射状配置的多个透平叶片1340、透平叶片1340也能以燕尾之类的方式结合到透平转子轮盘1320。与此同时，透平转子轮盘1320的叶片1340之间也设有固定在壳体的透平静叶片1330而引导通过了叶片的燃气的流动方向。
请参阅图3，所述透平转子轮盘1320大略呈圆盘形态，其外周部形成有多个结合槽1322。所述结合槽1322则具备枞树(f i r-t r e e)形态的折曲面地形成。
透平叶片1340紧固到所述结合槽1322。在图3，所述透平叶片1340能在大略中央部位具有平板形态的平台部1341。所述平台部1341和透平叶片的平台部1341由于其侧面互相相接而发挥出保持叶片之间的间距的功能。
所述平台部1341的底面形成有叶根部1342。所述叶根部1342具有沿着所述转子轮盘1320的轴方向插入前述转子轮盘1320的结合槽1322的轴流式(ax i a l-t y p e)形态。
所述叶根部1342具有大略呈枞树形态的折曲部，以对应形成于所述结合槽的折曲部的形态的方式形成。在此，所述叶根部的结合结构并不是一定要采取枞树形态，也能具备燕尾形态地形成。
所述平台部1341的上部面形成有叶片部1343。所述叶片部1343具有按照燃气轮机的规格优化的翼形地形成，设有以燃气的流动方向为基准配置在上游侧的前缘与配置在下游侧的尾缘。
在此，不同于所述压气机的叶片，透平的叶片直接接触高温高压的燃气。由于所述燃气的温度是高达1700℃的温度，因此需要冷却手段。为此，设有在所述压气机的一部分地点抽取压缩的空气后供应给透平侧叶片的冷却流路。
所述冷却流路可以在所述壳体外部延伸(外部流路)或者可以贯穿所述转子轮盘的内部地延伸(内部流路)，也能外部及内部流路两者都用。在图3，所述叶片部的表面形成有多个薄膜冷却孔1344，所述薄膜冷却孔1344和形成于所述叶片部1343内部的冷却流路(未图示)连通而发挥出把冷却空气供应给所述叶片部1343表面的功能。
另一方面，所述透平的叶片部1343在所述壳体的内部凭借燃气进行旋转，所述叶片部1343的末端与所述壳体的内部面之间存在间隙以便让叶片部能顺利旋转。但是如前所述，燃气会通过所述间隙泄漏，因此需要配备阻止其泄漏的密封手段。
透平静叶片与透平叶片都是叶型形态，由前缘、尾缘、吸力面及压力面构成。透平静叶片与透平叶片的内部包含形成冷却系统的复杂的迷路结构。静叶片与叶片内的冷却回路收容来自透平引擎的压气机的冷却流体(例如空气)，通过以结合到静叶片与叶片夹持件的方式构成的静叶片与叶片的端部让流体通过。冷却回路通常包括被设计成能让透平静叶片与叶片的所有面维持比较均匀温度的多个流动路径，通过这些冷却回路的流体的至少一部分通过静叶片的前缘、尾缘、吸力面、压力面的开口被排出。
图4是示出本发明一个实施例的透平叶片的气封组装结构的局部剖切立体图，图5A至图5C分别是示出本发明第一实施例的透平叶片的气封组装结构的局部剖视图(图5A)、示出插销的立体图(图5B)以及示出透平转子轮盘的立体图(图5C)，图6是将图5C中轴肩部周边放大显示的局部剖视图。
本发明一个实施例的透平叶片的气封组装结构包括：透平叶片100，包含叶型部110、平台部120及叶根部130；透平转子轮盘200，透平叶片的叶根部安装于其上；气封板300，安装在平台部与透平转子轮盘的一侧部之间，把形成于叶根部及平台部内部的冷却流路150予以密封；插销400，贯穿地插入透平转子轮盘支持气封板而将其固定到透平转子轮盘。
如图3与图4所示，透平叶片100的叶型部110如前所述地由前缘、尾缘、一侧面的凸出的吸力面、另一侧面的凹入的压力面构成。
在叶型部110的半径方向内侧能一体形成大略呈平板形态的平台部120。平台部120的圆周方向宽度能大于叶型部110的厚度地形成。
叶根部130能往平台部120的半径方向内侧延伸而一体形成。叶根部130能具备大略枞树(f i r-t r e e)形态的曲折面地形成。如图3所示，叶根部130、1342则能插入与此对应地具备枞树形态的曲折面的透平转子轮盘1320、200的结合槽1322地安装。
透平转子轮盘200整体上以圆形轮盘形态构成，中心形成有让拉杆1600通过的贯通孔，能在外周面以一定间距排列多个结合槽1322。透平叶片100的叶根部130能插入各结合槽1322地安装。
在图4的实施例，透平叶片100的叶根部130能在圆周方向插入透平转子轮盘200的结合槽地安装。即，图3的透平叶片以轴流式安装到透平转子轮盘，但图4的透平叶片则能以切线式安装到透平转子轮盘。
叶根部130及平台部120内部可形成有向透平叶片100供应冷却空气的冷却流路150。气封板300安装在平台部120与透平转子轮盘200的一侧部之间并且能密封冷却流路150。
如图5A至图5C所示，插销400插入形成于透平转子轮盘200的贯通孔并且在半径方向支持气封板300而得以将其固定在透平转子轮盘200。
透平转子轮盘200可设有让气封板300的半径方向内侧端部插入的安装槽250。可包括安装用肋210，该安装用肋210在透平转子轮盘200的轴方向一侧以半径方向延伸而和透平转子轮盘200之间形成安装槽250。如图5A所示，安装槽250的截面能大略呈长方形模样地形成。
如图5A所示，在安装用肋210能以轴方向贯穿地形成让插销400插入的贯通孔220。贯通孔220能在安装用肋210的厚度方向形成圆形孔。
如图5B所示，插销400能以圆柱形态形成，一端部的角部可形成有倒角部。
如图5C所示，气封板300能包括形成于对应安装用肋210的贯通孔220的半径方向内侧端部位置的销槽350。销槽350可以在气封板300的半径方向内侧端部以半圆形形成于宽度方向中央部位置。因此，插销400厚度的一半左右插入销槽350支持气封板300。
气封板300可以在轴肩部320越往半径方向内侧端部厚度越变小而形成倾斜面330。以图5C为基准，倾斜面330的下端部厚度能比气封板300的轴肩部320上面的本体板310厚度小地形成。倾斜面330可以不在轴肩部320立即开始而可以在具备预设高度的垂直面下端连接。依据该气封板300的结构，把气封板300下部倾斜插入安装槽250时能不发生干涉地轻易插入。
如图5C与图6所示，气封板300还可包括在轴肩部320与本体板310之间的内侧角部为了防止应力集中而形成的弧形槽321、形成于轴肩部320的另一侧角部的倒角部323。
弧形槽321能在轴肩部320的上面与本体板310的侧面之间的内侧角部以具备预设曲率半径的槽形态形成。即，在两个平面垂直相遇的内侧角部形成弧形槽321而得以防止应力集中在该部位。
倒角部323能在轴肩部320的上面与倾斜面330相遇的外侧角部以40～50度的角度形成。可凭借该倒角部323防止应力集中在其角部部位，还能在组装或拆卸气封板300时减少其碰撞其它零件而受损的情形。
如图6所示，透平转子轮盘200也可以还包括形成于安装槽250段差部260的凹入角部的弧形槽261和形成于安装槽段差部260的凸出角部的倒角部263。
以图6为基准，弧形槽261能在透平转子轮盘200的安装槽250以具备预设曲率半径的槽形态形成于垂直面与段差部260的水平面相遇的内侧角部。即，在两个平面垂直相遇的内侧角部形成弧形槽261而能够防止应力集中在该部位。而且，气封板300的倒角部323位于弧形槽261前面，凭借弧形槽261让气封板300倾斜插入安装槽250时能尽量减少干涉。
倒角部263能在安装槽段差部260的凸出角部以40～50度的角度形成。凭借该倒角部263，不仅能防止应力集中于该部位，还由于气封板300的弧形槽321位于倒角部263前面而得以在组装及拆卸时尽量减少相互干涉的情形。
图7A至图7B分别是示出本发明第二实施例的透平叶片的气封组装结构的剖视图(图7A)和从图7A的组装结构移除插销后示出的剖视图(图7B)。
如图7A所示，在本发明第二实施例的透平叶片的气封组装结构，插销400包括具备圆柱形态的本体部410、在本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成的头部420。
即，相比于第一实施例，第二实施例的气封组装结构中插销400不仅包括圆柱形态的本体部410，还包括头部420。头部420能以具有大于本体部410的外径的圆柱形态形成。
如图7B所示，插销400插入的贯通孔220也能对应插销400外形地进一步形成有收容头部420的头部收容孔230。该头部收容孔230的内径能稍微大于插销400头部420的外径地形成。而且，头部收容孔230的长度方向的长度能稍微大于插销400头部420的长度地形成而避免插销400突出于安装用肋210的贯通孔220外部。而且，头部收容孔230的长度方向内侧构成段差地形成，因此插入插销400时限制插入的长度而能够把插销400安装到正确位置。
图8是示出本发明第三实施例的透平叶片的气封组装结构的剖视图，图9是省略了图8的气封组装结构中插销与固定器的局部剖视图，图10是示出插销的立体图，图11是示出固定器的立体图。
相比于第二实施例，第三实施例的透平叶片的气封组装结构还包括固定器500，其和插销400一起插入安装用肋210的贯通孔220而固定插销400以避免其脱落。
如同前述实施例，透平转子轮盘200可包括安装用肋210、贯通孔220及安装槽250。而且，气封板300的形态也能和前述实施例相同。
如图9所示，气封板300可包括形成于对应安装用肋210的贯通孔220的半径方向内侧端部位置的销槽350。
请参阅图6，如前所述，气封板300还可包括在轴肩部320与本体板310之间的内侧角部为了防止应力集中而形成的弧形槽321、形成于轴肩部320的另一侧角部的倒角部323。透平转子轮盘200还可包括形成于安装槽250段差部260的凹入角部的弧形槽261和形成于安装槽段差部260的凸出角部的倒角部263。
插销400插入形成于透平转子轮盘200的贯通孔220并支持气封板300而能够把气封板300固定到透平转子轮盘200。
插销400单纯插入形成于透平转子轮盘200的安装用肋210的贯通孔220，固定器500则安装到透平转子轮盘200的贯通孔220而能让插销400不脱离地予以固定。
如图10所示，插销400可包括：本体部410，具备圆柱形态；头部420，在本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成；切割部440，形成于本体部及头部的下部并且让固定器500紧贴。
本体部410具有圆柱形态，头部420具有其外径大于本体部410的圆柱形态，本体部410与头部420能形成段差地一体形成。
整个本体部410和头部420一部分的下部可形成有让固定器500紧贴的切割部440。切割部440的切割面以平面形态形成，头部420的中间下部能形成垂直于切割面的段差面。而且，切割部440能在本体部410的端部侧形成倒角。
插销400还可包括槽部430，其接续自切割部440并且形成段差地形成于头部420而让固定器500紧贴。槽部430浅于切割部440地形成而能从切割部440构成段差地形成。切割部440在宽度方向以平面延续到插销400的圆周面，但槽部430具有小于头部420外径的宽度，因此能在头部420的圆周面到槽部430的底部构成段差地形成。
而且，插销400能在头部420的一侧面往长度方向形成有螺丝孔450。螺丝孔450可以不形成于头部420的中心而是稍微偏向槽部430的相反侧地形成。螺丝孔450的长度能大于头部420的长度地形成。螺丝孔450在内周面形成有螺纹，因此在拆卸插销400时把螺栓结合到螺丝孔450并牵拉该螺栓就能轻易地从贯通孔220拆下插销400。
如图9所示，透平转子轮盘200的贯通孔220在一侧能包括内径大于贯通孔地形成而收容插销400的头部420的头部收容孔230。
头部收容孔230的直径大于贯通孔220并且从贯通孔220构成段差地形成而能够把插销400的头部420收容到正确位置。头部收容孔230的长度大于头部420的长度地形成，因此如后所述地折曲部550能全部收容在头部收容孔230内。
如图11所示，固定器500是把长方形板材予以折曲形成的，可包括：水平部510，可塑性变形而折曲；段差部520，在水平部形成段差地连接；垂直部530，在段差部垂直折曲。
固定器500能把具有预设宽度与长度及厚度的长方形金属板材予以折曲后形成。固定器500能让整体板材以轻易塑性变形而折曲的材质构成，也能仅仅让固定器500插入后折曲的水平部510部位以进行塑性变形后折曲的材质构成。
水平部510是细长的长方形板材，如图5至图5C所示，水平部510的没有折曲的部位能插入插销400的槽部430地配置。
段差部520在水平部510的一侧端往上折曲后再折曲成水平地形成。如图8所示，段差部520能安装到插销400的切割部440与贯通孔220之间。
垂直部530能在段差部520的一侧端往下折曲地形成。垂直部530能以段差部520的段差高度的2倍以上长度形成。垂直部530紧贴安装用肋210的内侧面而能让固定器500不脱离到外部地予以固定。
如图8所示，固定器500插入安装用肋210的贯通孔220，插入了插销400后，凭借着把水平部510的一部分折曲后形成的折曲部550能支持插销400的头部420。
此时，折曲部550折曲后配置在头部收容孔230内部而避免固定器500与插销400的头部420突出于安装用肋210的贯通孔220的外侧面。
另一方面，如图8所示，气封板300的一侧面中央部能形成有螺丝孔312。螺丝孔312能不贯穿气封板300并且以大略相当于一半厚度的长度形成。螺丝孔312的内周面形成有螺纹。因此在组装气封板300时把螺栓紧固到螺丝孔312而能把气封板300轻易移动到正确位置。
图12至图14示出了使用插销与固定器把气封板组装到透平转子轮盘的过程。
下面结合附图说明透平叶片的气封组装方法。
首先，如图4所示，把透平叶片100的叶根部130插入透平转子轮盘200的插槽地安装。
接着，如图9所示，把气封板300安装到透平叶片100的平台部120与透平转子轮盘200的安装用肋210之间。此时，气封板300的半径方向内侧端部能插入安装槽250。
接着，如图12所示，把固定器500插入形成于安装用肋210的贯通孔220地安装，此时，固定器500的水平部510是没有折曲的状态，能以段差部520及垂直部530安置到贯通孔220的方式插入地安装。
然后，如图12与图13所示，把插销400插入安装用肋210的贯通孔220和形成于气封板300的销槽350地安装。此时，能以插销400的本体部410与头部420之间的段差部紧贴贯通孔与头部收容孔230之间的段差部并得到支持的方式插入。而且，能以固定器500的段差部520与水平部510接触插销400的切割部440与槽部430的方式插入插销400地安装。
接着，如图13所示，把固定器500中突出于安装用肋210外侧的部位予以折曲支持插销400。即，让固定器500的水平部510中突出的端部垂直折曲形成的折曲部550紧贴插销400的头部420而能够支持插销400。
如图14所示，把水平部510的一部分予以折曲后形成的折曲部550能配置在透平转子轮盘200的贯通孔220内部。即，插销400或固定器500不会在安装用肋210的外侧表面突出，所以能防止因突出的部位和气体摩擦而发生流动损失的情形。
前文说明了本发明的一个实施例，但本发明所属技术领域中具有通常知识者能在不脱离权利要求书所记载的本发明精神的范围内通过诸如附加、变更、删除或添加构成要素以各式各样的方式修改及变更本发明，这些均应阐释为属于本发明的权利范围。
附图标记列表
1000：燃气轮机 1010：壳体
1100：压气机 1110：压气机叶片
1112：燕尾部 1120：压气机转子轮盘
1200：燃烧室 1210：燃烧腔
1220：燃料喷嘴模块
1300：透平 1320：透平转子轮盘
1330：透平静叶片 1340：透平叶片
1400：扩压器 1450：固定螺母
1500：扭矩管单元 1600：拉杆
100：透平叶片 110：叶型部
120：平台部 130：叶根部
150：冷却流路
200：透平转子轮盘 210：安装用肋
220：贯通孔 230：头部收容孔
250：安装槽 260：段差部
261：弧形槽 263：倒角部
300：气封板 310：本体板
312：螺丝孔
320：轴肩部 321：弧形槽
323：倒角部 330：倾斜面
350：销槽
400：插销 410：本体部
420：头部 430：槽部
440：切割部 450：螺丝孔
500：固定器 10：水平部
520：段差部 530：垂直部
550：折曲部

Claims (20)

1.一种透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
包括：
透平叶片，包含叶型部、平台部及叶根部；
透平转子轮盘，所述透平叶片的叶根部安装于其上；
气封板，安装在所述平台部与所述透平转子轮盘的一侧部之间，把形成于所述叶根部及平台部内部的冷却流路予以密封；及，
插销，贯穿地插入所述透平转子轮盘支持所述气封板而将其固定到所述透平转子轮盘；
所述透平转子轮盘具有让所述气封板的半径方向内侧端部插入的安装槽，
所述气封板设有在半径方向得到所述安装槽的段差部支持的轴肩部。
2.根据权利要求1所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述透平转子轮盘包括：
安装用肋，在轴方向一侧以半径方向延伸而和所述透平转子轮盘之间形成所述安装槽；
贯通孔，贯穿地形成于所述安装用肋并且让所述插销插入。
3.根据权利要求2所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于
所述气封板包括形成于对应所述安装用肋的贯通孔的半径方向内侧端部位置的销槽。
4.根据权利要求3所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述销槽以半圆形形成。
5.根据权利要求2所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
所述气封板在所述轴肩部越往半径方向内侧端部厚度越变小而形成倾斜面。
6.根据权利要求5所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述气封板还包括：
弧形槽，在所述轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；
倒角部，形成于所述轴肩部的另一侧角部。
7.根据权利要求6所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述透平转子轮盘包括：
弧形槽，形成于所述安装槽段差部的凹入角部；
倒角部，形成于所述安装槽段差部的凸出角部。
8.根据权利要求1所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述插销包括：
本体部，具有圆柱形态；
头部，在所述本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成。
9.根据权利要求3所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
还包括固定器，其和所述插销一起插入所述安装用肋的贯通孔而固定所述插销以避免其脱落。
10.根据权利要求9所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述气封板还包括：
弧形槽，在所述轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；
倒角部，形成于所述轴肩部的另一侧角部。
11.根据权利要求10所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述透平转子轮盘还包括：
弧形槽，形成于所述安装槽段差部的凹入角部；
倒角部，形成于所述安装槽段差部的凸出角部。
12.根据权利要求9所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述插销包括：
本体部，具有圆柱形态；
头部，在所述本体部的一侧以具有大于本体部的外径的方式一体形成；
切割部，形成于所述本体部及头部的下部而让所述固定器紧贴。
13.根据权利要求12所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
所述插销还包括槽部，其接续自所述切割部并且形成段差地形成于所述头部让所述固定器紧贴。
14.根据权利要求13所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
所述透平转子轮盘的贯通孔在一侧设有内径大于贯通孔地形成而收容所述插销的头部的头部收容孔。
15.根据权利要求14所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述固定器是将长方形板材予以折曲后形成的，包括：
水平部，可塑性变形而折曲；
段差部，在所述水平部形成段差地连接；
垂直部，在所述段差部垂直折曲。
16.根据权利要求15所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，
所述固定器插入所述安装用肋的贯通孔，插入所述插销后，由所述水平部的一部分折曲后形成的折曲部支持所述插销的头部。
17.根据权利要求16所述的透平叶片的气封组装结构，其特征在于，所述折曲部折曲后配置在所述头部收容孔内部。
18.一种燃气轮机，其特征在于，
包括：
压气机，吸入外部空气后予以压缩；
燃烧室，在所述压气机所压缩的空气混合燃料并予以燃烧；及，透平，凭借所述燃烧室所排放的燃气旋转；
所述透平包括：
透平叶片，包含叶型部、平台部及叶根部；
透平转子轮盘，所述透平叶片的叶根部安装于其上；
气封板，安装在所述平台部与所述透平转子轮盘的一侧部之间，把形成于所述叶根部及平台部内部的冷却流路予以密封；及，
插销，贯穿地插入所述透平转子轮盘支持所述气封板而将其固定到所述透平转子轮盘；
所述透平转子轮盘具有让所述气封板的半径方向内侧端部插入的安装槽，
所述气封板设有在半径方向得到所述安装槽的段差部支持的轴肩部。
19.根据权利要求18所述的燃气轮机，其特征在于，
所述透平转子轮盘包括：安装用肋，在轴方向一侧以半径方向延伸而和所述透平转子轮盘之间形成所述安装槽；贯通孔，贯穿地形成于所述安装用肋并且让所述插销插入；
所述气封板包括形成于对应所述安装用肋的贯通孔的半径方向内侧端部位置的销槽。
20.根据权利要求19所述的燃气轮机，其特征在于，
所述气封板还包括：弧形槽，在所述轴肩部与本体板之间的内侧角部为了防止应力集中而形成；倒角部，形成于所述轴肩部的另一侧角部；
所述透平转子轮盘还包括：弧形槽，形成于所述安装槽段差部的凹入角部；倒角部，形成于所述安装槽段差部的凸出角部。
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