CN205047251U - 用于涡轮叶片翼型的中跨护罩组件及对应的涡轮叶片 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于涡轮叶片翼型的中跨护罩组件及对应的涡轮叶片。所述中跨护罩组件包括限定第一翼梁的吸入侧护罩主体，所述第一翼梁被形成为至少部分地延伸穿过限定在翼型内的翼梁开口，并且包括根部部分、尖端部分、上面和下面。所述上面和所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分会聚。所述中跨护罩组件进一步包括压力侧护罩主体。所述压力侧护罩主体限定第二翼梁，所述第二翼梁被形成为至少部分地延伸穿过所述翼型的所述翼梁开口，并且包括根部部分、尖端部分、上面和下面。所述第二翼梁的所述上面的至少一部分被形成为在所述第一翼梁和所述第二翼梁均插入所述翼梁开口中时大体上与所述第一翼梁的所述下面平行。

Description

用于涡轮叶片翼型的中跨护罩组件及对应的涡轮叶片

技术领域

本实用新型总体上涉及一种涡轮叶片(turbineblade)。更具体地说，本实用新型涉及一种用于涡轮叶片的中跨护罩组件(mid-spanshroudassembly)。

背景技术

一种旋转涡轮叶片，也称为涡轮动叶或涡轮转子叶片，通过引起涡轮机的轴旋转来将来自如热燃烧气体或蒸汽的流动流体的能量转化为机械能。当涡轮机在不同运行模式之间转换时，涡轮叶片承受机械应力和热应力两者。

脉动力(fluctuatingforce)结合稳态力可引起机械应力如疲劳(fatigue)。更具体地说，涡轮叶片可在它们旋转通过固定轮叶下游的非均匀流体流动时经历脉动力，固定轮叶也称为喷嘴、定位在邻近的多排涡轮叶片之间。涡轮机的基本设计构思是避免或最小化与涡轮叶片固有频率的共振以及由强制响应和/或气动弹性不稳定性引起的动态应力。

例如,旋转涡轮圆盘上的每个涡轮叶片在旋转通过来自固定轮叶的非均匀流动时经受动态力。当涡轮叶片旋转通过非均匀流动区域时，涡轮叶片可表现出动态响应，例如像应力、位移等等。此外，可引起涡轮叶片圆盘进入振动状态，在振动状态下能量积累为最大值。这通过叶片或圆盘中应力或位移处于最大水平并且对叶片或圆盘的激振力(excitingforce)的阻力处于最小值的区域来举例说明。这种状况被称作共振状态。

当分析或经验测试表明涡轮叶片和/或转子盘在涡轮机运行期间可能遭遇共振状况时，可采取措施来促进最小化遭遇共振的可能性。例如，可沿每个涡轮叶片的跨距形成护罩组。每个护罩组总体上包括一对周向延伸的护罩，一个护罩从涡轮叶片的吸入侧表面突出，并且一个护罩从同一涡轮叶片的压力侧表面突出。由于护罩位于每个涡轮叶片的叶片根部部分与叶片尖端部分的中间，护罩通常被称为中跨护罩。然而，中跨护罩可位于沿涡轮叶片跨距的任何位置，不仅仅是位于跨距的物理中点处。

通常，中跨护罩总体上对避免或最小化与涡轮叶片固有频率的共振和/或由脉动力或“颤振”产生的动态应力是有效的。然而，中跨护罩通常被铸造成涡轮叶片的一部分，并且可能需要另外机械加工或其他精加工过程以产生成品涡轮叶片。这可能仅仅在涡轮叶片的设计阶段期间是成本有效的。此外，铸入式(castin)中跨护罩可能无法改装成先已存在的涡轮叶片设计。

用于向涡轮叶片提供中跨护罩的另一种方法包括：穿过限定在涡轮叶片中的钻孔压配(pressfitting)支撑构件并且将每个护罩连接至支撑构件。然而，在涡轮机运行期间，这种方法可能在涡轮叶片上产生不期望的应力，和/或由于涡轮叶片与压配的支撑构件之间的热膨胀差异而可能导致支撑构件在钻孔内变松。因此，一种非铸造或非整体的中跨护罩组件将是有用的，所述中跨护罩组件连接至新的或先已存在的涡轮叶片以改变频率和振型(modeshapes)，从而减轻颤振和/或改变动叶振动特性。

实用新型内容

本实用新型的方面和优点会在以下说明中进行阐述，或可以从说明书中清楚，或可以通过实践本实用新型来了解。

本实用新型的一个实施例是用于涡轮叶片翼型的中跨护罩组件。中跨护罩组件包括限定第一翼梁(spar)的吸入侧护罩主体。第一翼梁被形成为至少部分地延伸穿过限定在翼型内的翼梁开口。第一翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面。上面和下面从尖端部分朝向根部部分会聚。中跨护罩组件进一步包括压力侧护罩主体。压力侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过翼型的翼梁开口的第二翼梁。第二翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面。第二翼梁的上面的至少一部分被形成为大体上与第一翼梁的下面平行。例如，当第一翼梁和第二翼梁均插入翼梁开口中时。

其中，所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体限定紧固件孔，所述中跨护罩组件进一步包括被形成为延伸穿过所述紧固件孔的紧固件，其中所述紧固件提供夹紧力以保持所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体分别抵靠所述翼型的压力侧壁和吸入侧壁。

其中，所述第一翼梁的所述上面被形成为与所述翼梁开口的上接合表面平行。

其中，所述第二翼梁的所述下面被形成为与所述翼梁开口的下接合表面平行。

其中，所述第二翼梁的所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分发散。

其中，所述压力侧护罩主体包括被形成为与所述翼型的所述压力侧壁的轮廓吻合的匹配侧部，并且所述吸入侧护罩主体包括被形成为与所述吸入侧壁的轮廓吻合的匹配侧部。

其中，所述第一翼梁为大体上楔形(wedge)或燕尾形(dovetailshaped)。

其中，所述翼梁开口为燕尾形。本实用新型的另一个实施例是一种涡轮叶片。涡轮叶片包括翼型，所述翼型具有压力侧壁、与压力侧壁相对的吸入侧壁以及翼梁开口。翼梁开口延伸穿过压力侧壁和吸入侧壁并且限定上接合表面和下接合表面。涡轮叶片进一步包括中跨护罩组件。中跨护罩组件包括限定第一翼梁的压力侧护罩主体。第一翼梁被形成为至少部分地延伸穿过限定在翼型内的翼梁开口。第一翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面。上面和下面从尖端部分朝向根部部分会聚。中跨护罩组件进一步包括限定第二翼梁的吸入侧护罩主体。第二翼梁被形成为至少部分地延伸穿过翼梁开口。第二翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面，其中第二翼梁的上面被形成为大体上与第一翼梁的下面平行。例如，当第一翼梁和第二翼梁均插入翼梁开口中时。

其中所述吸入侧护罩主体和所述压力侧护罩主体限定紧固件孔，所述中跨护罩组件进一步包括被形成为延伸穿过所述紧固件孔和所述翼型的紧固件，其中所述紧固件提供夹紧力以保持所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体分别抵靠所述压力侧壁和所述吸入侧壁。

其中所述第一翼梁的所述上面被形成为与所述翼梁开口的所述上接合表面平行。

其中所述第二翼梁的所述下面被形成为与所述翼梁开口的所述下接合表面平行。

其中所述第二翼梁的所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分发散。

其中所述压力侧护罩主体包括被形成为与所述翼型的所述压力侧壁的轮廓吻合的匹配侧部，并且所述吸入侧护罩主体包括被形成为与所述吸入侧壁的轮廓吻合的匹配侧部。

其中所述第一翼梁为大体上楔形或燕尾形。

其中所述上接合表面和所述下接合表面从所述压力侧壁朝向所述吸入侧壁在径向相反的方向上发散。本实用新型的另一个实施例是一种燃气涡轮机。燃气涡轮机包括压缩机段、在压缩机段下游的燃烧段以及在燃烧段下游的涡轮段。涡轮段包括联接至转子轴的多个涡轮叶片。每个涡轮叶片包括翼型，所述翼型具有压力侧壁、吸入侧壁和翼梁开口。每个涡轮叶片包括联接至翼型的中跨护罩组件。中跨护罩组件包括吸入侧护罩主体，所述吸入侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过翼梁开口的第一翼梁。第一翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面。上面和下面从尖端部分朝向根部部分会聚。中跨护罩组件进一步包括压力侧护罩主体，所述压力侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过翼梁开口的第二翼梁。第二翼梁包括根部部分、尖端部分、上面和下面。第二翼梁的上面的至少一部分被形成为大体上与第一翼梁的下面平行。例如，当第一翼梁和第二翼梁均插入翼梁开口中时。

其中，所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体限定紧固件孔，所述中跨护罩组件进一步包括被形成为延伸穿过所述紧固件孔和所述翼型的紧固件，其中所述紧固件提供夹紧力以保持所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体分别抵靠所述翼型的所述压力侧壁和所述吸入侧壁。

其中，所述第一翼梁的所述上面被形成为与所述翼梁开口的上接合表面平行。

其中，所述第二翼梁的所述下面被形成为与所述翼梁开口的下接合表面平行。所属领域的一般技术人员通过查看本说明书将更好地了解此类实施例的特征和方面，以及其他内容。

附图说明

在本说明书剩余部分中向所属领域的技术人员更具体地阐述了本实用新型的完整和实践内容，包括本实用新型的最佳模式，其中参考附图进行阐述，在附图中：

图1示出可包括本实用新型的至少一个实施例的示例性燃气涡轮机的功能图；

图2是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性涡轮叶片的透视图；

图3是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性涡轮叶片的一部分的透视图；

图4是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性吸入侧护罩主体的透视图；

图5是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性压力侧护罩主体的透视图；

图6是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性翼型的一部分的截面前视图；

图7是根据本实用新型至少一个实施例的包括示例性压力侧护罩主体和示例性吸入侧护罩主体的示例性翼型的一部分的截面前视图；

图8是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性翼型件的一部分的截面前视图；以及

图9是根据本实用新型至少一个实施例的包括示例性压力侧护罩主体和示例性吸入侧护罩主体的示例性翼型的一部分的截面前视图。

具体实施方式

现在将详细参考本实用新型的各项实施例，附图中示出了本实用新型实施例的一个或多个实例。具体实施方式中使用数字和字母标识来指代附图中的特征。附图和说明中类似或相同的标识用于指代本实用新型的类似或相同的部分。本说明书中所用的术语“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，并且这些术语并不旨在表示各个部件的位置或重要性。术语“上游”和“下游”是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流动的来向，而“下游”是指流体流动的去向。术语“径向”是指大体上垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向，而术语“轴向”是指大体上平行于特定部件的轴向中心线和/或与其共轴对齐的相对方向。

每个实例均以解释本实用新型而非限制本实用新型的方式提供。事实上，所属领域的技术人员容易了解，在不脱离本实用新型的范围或精神的前提下，可以对本实用新型做出各种修改和变化。例如，可以将说明或描述为一个实施例中一部分的特征用到另一个实施例中，从而得到又一个实施例。因此，本实用新型意图涵盖所附权利要求书及其等效物的范围内的此类修改和变化。尽管本说明书中示出并描述工业燃气涡轮机或陆用燃气涡轮机，但如本说明书中示出并描述的本实用新型不限于陆用燃气涡轮机和/或工业燃气涡轮机，除非在权利要求书中另有指明。例如，如本说明书中描述的本实用新型可用在任何类型的涡轮机中，包括但不限于蒸汽涡轮机、航空燃气涡轮机或船用燃气涡轮机。

现在参考附图，图1示出可包括本实用新型的不同实施例的示例性燃气涡轮机10的示意图。如图所示，燃气涡轮机10总体上包括入口段12；压缩机段14，其设置在入口段12下游；多个燃烧器(未示出)，其位于设置在压缩机段14下游的燃烧器段16内；涡轮段18，其设置在燃烧器段16下游；以及排气段20，其设置在涡轮段18下游。此外，燃气涡轮机10可包括联接在压缩机段14与涡轮段18之间的一个或多个轴22。

涡轮段18总体上可包括具有多个转子盘26(示出其中之一)和多个可旋转涡轮叶片28的转子轴24，涡轮叶片28从每个转子盘26径向向外延伸并且与每个转子盘26相互连接。每个转子盘26可依次联接至延伸穿过涡轮段18的转子轴24的一部分。涡轮段18进一步包括外壳30，外壳30周向地围绕转子轴24和涡轮叶片28，从而至少部分地限定穿过涡轮段18的热气体路径32。

在运行过程中，如空气的工作流体流过入口段12并流进压缩机段14中，在压缩机段14中空气被渐进压缩，由此向燃烧段16中的燃烧器提供增压空气。在每个燃烧器内增压空气与燃料混合并燃烧，从而产生热燃烧气体34。热燃烧气体34通过热气体路径32从燃烧器段16流到涡轮段18，在涡轮段18中能量(动能和/或热能)从热燃烧气体34转移至涡轮叶片28，由此引起转子轴24旋转。随后，机械旋转能可用于不同目的，例如给压缩机段14提供动力和/或发电。离开涡轮段18的热燃烧气体34可通过排气段20从燃气涡轮机10排出。

图2是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性涡轮叶片28的透视图。如图2所示，涡轮叶片28总体上包括安装部分36、平台部分38和翼型40，翼型40大体上从平台部分38径向向外延伸。平台部分38总体上充当热燃烧气体34流过涡轮段18的热气体路径32(图1)的径向内侧边界。如图2所示，安装部分36可大体上从平台部分38径向向内延伸并可包括根部结构如燕尾榫，根部结构被形成用于将转子叶片28互连或固定至转子盘26(图1)。如图2所示，翼型40在从翼型40的根部42到翼型40的尖端部分44的跨距中大体上从平台38径向向外延伸，根部42可限定在翼型40与平台38之间的相交处。尖端部分44与根部42径向相反地设置。因此，尖端44通常可限定转子叶片28的径向最外侧部分。

图3提供根据本实用新型的至少一个实施例的包括翼型40的一部分的涡轮叶片28的一部分的透视图。如图2和图3所示，翼型40进一步包括朝向热燃烧气体34的流定向或定向到其中的前缘46以及位于前缘46下游的后缘48。前缘46和后缘在根部42与尖端部分44之间的跨距中延伸。

如图3所示，翼型40包括一对相对的侧壁50。在特定实施例中，翼型40包括第一或压力侧壁52和相对的第二或吸入侧壁54。压力侧壁52和吸入侧壁54在翼型40的前缘46与后缘48之间的翼弦中延伸。压力侧壁52和吸入侧壁54在根部42与尖端部分44之间的跨距中径向延伸。压力侧壁52总体上构成翼型40的空气动力学的、大体上凹入的表面。相比之下，吸入侧壁54总体上可限定翼型40的空气动力学的、大体上凸出的表面。

在特定实施例中，如图2和图3所示，中跨护罩组件100联接至翼型40。中跨护罩组件100可位于沿翼型40跨距的任何位置，并且不限于翼型40的跨距的物理中点，除非在权利要求书和/或本说明书中另有规定。中跨护罩组件100在完全360度围绕转子轴24和/或转子盘26的相邻涡轮叶片28之间、在给定涡轮叶片28的期望百分比的跨距和/或期望百分比的翼弦处形成接触。这种接触改变翼型40的振动特性(固有频率和振型)。

如图3所示，中跨护罩组件100总体上包括一对护罩主体102。在一个实施例中，第一或压力侧护罩主体104与翼型40的压力侧壁52相关联，并且第二或吸入侧护罩主体106与翼型40的吸入侧壁54相关联。

如图3所示，压力侧护罩主体104从压力侧壁52向外延伸或突出。压力侧护罩主体104沿压力侧壁52至少部分地在前缘46与后缘48之间延伸。在一个实施例中，压力侧护罩主体104沿压力侧壁52在前缘46与后缘48的中间延伸。在特定实施例中，压力侧护罩主体104包括被形成为大体上与压力侧壁52的一部分的轮廓吻合的内部匹配的部分或表面108。与翼型40接触的内部匹配部分108可具有冠形或明显的凸起区域，以便在翼型40与内部匹配部分108之间提供明确的接触。这在翼型40是铸造的并因此零件与零件间并不是100％可重复时可能是优选的。

如图3所示，吸入侧护罩主体106从吸入侧壁54向外延伸或突出。吸入侧护罩主体106沿吸入侧壁54至少部分地在前缘46与后缘48之间延伸。在一个实施例中，吸入侧护罩主体106大体上沿吸入侧壁54在前缘46与后缘48的中间延伸。

图4提供根据本实用新型的至少一个实施例的吸入侧护罩主体106的透视图。在一个实施例中，如图4所示，吸入侧护罩主体106包括被形成为大体上与吸入侧壁54(图3)的一部分的轮廓吻合的内部匹配部分或表面110。接触翼型40的内部匹配部分110可具有冠形或明显的凸起区域，以便在翼型40与内部匹配部分110之间提供明确的接触。同样，这在翼型40是铸造的并因此零件与零件间并不是100％可重复时可能是优选的。

图6提供根据本实用新型的至少一个实施例的翼型40的一部分的截面前视图，其中为清楚起见移除压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106。图7提供根据本实用新型的至少一个实施例的翼型40的一部分的截面前视图，包括安置或安装在翼型40内(和/或安置或安装至翼型40)的压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106。

如图6所示，翼型40进一步限定延伸穿过翼型40的压力侧壁52和吸入侧壁54的翼梁开口56，用于将压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106接收在翼型40中。翼梁开口56包括上接合表面58和下接合表面60。在一个实施例中，上接合表面58和下接合表面60从吸入侧壁54朝向压力侧壁52在相反径向方向上发散，以便形成燕尾形开口。

在一个实施例中，如图4和图7所示，吸入侧护罩主体106限定至少一个第一翼梁或凸耳112。第一翼梁112沿吸入侧护罩主体106的内部匹配表面110设置或限定。第一翼梁112从内部匹配表面110向外延伸或突出。如图7所示，第一翼梁112被形成为至少部分地延伸或突出穿过限定在翼型40内的翼梁开口56。第一翼梁112包括根部部分114和尖端部分116。根部部分114总体上限定在与内匹配表面110的相交处。尖端部分116在根部部分114的远侧。

如图4和图7所示，第一翼梁112进一步包括和/限定上面或上表面118和下面或下表面120。在一个实施例中，如图4和图7所示，上面118和下面120从第一翼梁112的尖端部分116朝向根部部分114在径向相反的方向上会聚。也就是说，第一翼梁112的尖端部分116在径向上宽于根部部分114。在一个实施例中，上面118和下面120形成楔形物或燕尾榫。在一个实施例中，如图7所示，第一翼梁112的上面114被形成为便与翼梁开口56的上接合表面58平行。在其他实施例中，如图4所示，吸入侧护罩主体106可限定沿内表面110设置或限定的多个第一翼梁112。

图5是根据本实用新型的至少一个实施例的示例性压力侧护罩主体104的透视图。在一个实施例中，如图5和图7所示，压力侧护罩主体104限定至少一个第二翼梁或凸耳122。第二翼梁122沿压力侧护罩主体104的内匹配表面108设置或限定。第二翼梁122从内匹配表面108向外延伸或突出。如图7所示，第二翼梁122被形成为至少部分地延伸或突出穿过限定在翼型40内的翼梁开口56。第二翼梁122包括根部部分124和尖端部分126。根部部分124总体上限定在与内匹配表面108的相交处。尖端部分126在根部部分124的远侧。

如图5和图7所示，第二翼梁122进一步包括和/限定上面或上表面128和下面或下表面130。在一个实施例中，如图4和图7所示，第二翼梁122的上面128被形成为大体上与压力侧护罩主体104的第一翼梁112的下面120平行。在一个实施例中，吸入侧护罩主体106的第二翼梁122的下面130被形成为大体上与翼梁开口56的下接合表面60平行。例如，第二翼梁122的下面130从尖端部分126朝向根部部分124径向发散。

在特定实施例中，如图7所示，中跨护罩组件包括紧固件132，紧固件132延伸穿过分别限定在压力侧护罩主体104、翼型40和吸入侧护罩主体106内的紧固件孔134、136、138。紧固件132提供夹紧力以保持压力侧护罩主体104抵靠压力侧壁52并且保持吸入侧护罩主体106抵靠翼型的吸入侧壁54。

紧固件132可包括任何合适的紧固件，如螺栓、销钉、铆钉等等。紧固件132可包括设置在紧固件132的一个末端处的头部部分。紧固件132的第二末端可被形成为向外张开以将紧固件132锁定在适当位置。此外或替代地，紧固件的第二末端可带螺纹以接收螺母或螺纹紧固件。此外或替代地，紧固件132可通过其他合适的手段、如通过焊接、螺母等等来焊接或保持在适当位置。

在一个实施例中，在安装期间，吸入侧护罩主体106的第一翼梁112插入翼梁开口56中并且沿吸入侧壁54保持在适当位置，使得第一翼梁112的上面118与翼梁开口56的上接合表面58接合或几乎接合。压力侧护罩主体104的第二翼梁122插入吸入侧护罩主体第一翼梁112的下面120与翼梁开口56的下接合表面60之间。

当释放时，压入侧护罩主体104的第二翼梁122的下面130可停靠在翼梁开口56的下接合表面60上或邻近下接合表面60。吸入侧护罩主体106的第一翼梁112的下面120停靠在压力侧护罩主体104的第二翼梁122的上面128上。吸入侧护罩主体106的第一翼梁112的上面118与翼梁开口56的上接合表面58接合。因此，吸入侧护罩主体106和压力侧护罩主体104锁定至彼此并且锁定至翼型40，特别是当经受离心负载时，如当涡轮叶片28与转子轴22一起旋转时。离心负载对翼型40的压力侧壁52和吸入侧壁54造成法向负载(normalload)。第一翼梁112和第二翼梁122还可将压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106所造成的离心负载转移至翼型40。

图8提供根据本实用新型的至少一个实施例的翼型40的一部分的截面前视图，其中为清楚起见移除压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106。图9提供根据本实用新型的至少一个实施例的翼型40的一部分的截面前视图，包括安置或安装至翼型40的压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106。

在另一个实施例中，如图8和图9所示，翼梁开口56的上接合表面58和下接合表面60从压力侧壁52朝向吸入侧壁54在相反径向方向上发散，以便形成燕尾形开口。如图9所示，压力侧护罩主体104限定至少一个第一翼梁或凸耳212。第一翼梁212沿压力侧护罩主体104的内匹配表面108设置或限定。第一翼梁212从内匹配表面108向外延伸或突出。如图9所示，第一翼梁212被形成为至少部分地延伸或突出穿过限定在翼型40内的翼梁开口56。第一翼梁212包括根部部分214和尖端部分216。根部部分214总体上限定在与内匹配表面108的相交处。尖端部分216在根部部分214的远侧。

如图9所示，第一翼梁212进一步包括和/或限定上面或上表面218和下面或下表面220。在一个实施例中，如图9所示，上面218和下面220从第一翼梁212的尖端部分216朝向根部部分214在径向相反的方向上会聚。也就是说，第一翼梁212的尖端部分216在径向上宽于根部部分214。在一个实施例中，上面218和下面220形成楔形物或燕尾榫。在一个实施例中，如图9所示，第一翼梁212的上面214被形成为与翼梁开口56的上接合表面58平行，特别是当插入翼梁开口56中时。在其他实施例中，压力侧护罩主体104可限定沿内表面208设置或限定的多个第一翼梁212。

如图9所示，吸入侧护罩主体106限定至少一个第二翼梁或凸耳222。第二翼梁222沿吸入侧护罩主体106的内匹配表面210设置或限定。第二翼梁222从内匹配表面210向外延伸或突出。如图9所示，第二翼梁222被形成为至少部分地延伸或突出穿过限定在翼型40内的翼梁开口56。第二翼梁222包括根部部分224和尖端部分226。根部部分224总体上限定在与内匹配表面210的相交处。尖端部分226在根部部分224的远侧。

如图9所示，第二翼梁222进一步包括和/或限定上面或上表面228和下面或下表面230。在一个实施例中，如图9所示，第二翼梁222的上面228被形成为大体上与压力侧护罩主体106的第一翼梁212的下面220平行，特别是当插入翼梁开口56中时。在一个实施例中，吸入侧护罩主体106的第二翼梁222的下面230被形成为大体上与翼梁开口56的下接合表面60平行。例如，第二翼梁222的下面230从尖端部分226朝向根部部分224径向发散。

如图9所示，紧固件132延伸穿过分别限定在压力侧护罩主体104、翼型40和吸入侧护罩主体106内的紧固件孔134、136、138。紧固件132提供夹紧力以抵靠压力侧壁52来保持压力侧护罩主体104并且抵靠翼型的吸入侧壁54来保持吸入侧护罩主体106。

在此实施例中，压力侧护罩主体104的第一翼梁212插入翼梁开口56中并且沿压力侧壁52保持在适当位置和/或被径向向上推，使得第一翼梁212的上面218与翼梁开口56的上接合表面58接合或几乎接合。压力侧护罩主体104的第二翼梁222插入压力侧护罩主体第一翼梁212的下面220与翼梁开口56的下接合表面60之间。

当释放时，吸入侧护罩主体106的第二翼梁222的下面230可停靠在翼梁开口56的下接合表面60上或邻近下接合表面60。压力侧护罩主体104的第一翼梁212的下面220停靠在吸入侧护罩主体106的第二翼梁222的上面228上。压力侧护罩主体104的翼梁的上面218与翼梁开口56的上接合表面58接合。因此，压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106锁定至彼此并且锁定至翼型40，特别是当经受离心负载时，如当涡轮叶片28与转子轴22一起旋转时。离心负载对翼型40的压力侧壁52和吸入侧壁54造成法向负载。翼梁212、222还可将压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106所造成的离心负载转移至翼型40。

如本说明书中描述并示出的，本实用新型提供优于现有涡轮叶片中跨护罩技术的各种技术效益。例如，这种中跨护罩组件100在完全360度围绕转子盘26的相邻涡轮叶片28之间、在给定涡轮叶片28的期望百分比跨距/期望百分比翼弦处形成接触。这种接触改变翼型40的固有频率和振型。楔形或燕尾形翼梁112、212在离心负载下将压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106锁定至彼此并且锁定至翼型40。离心负载对翼型40的压力侧壁52和吸入侧壁54造成法向负载。法向负载可通过调整翼梁的不同表面或面和/或翼梁开口56的上接合表面和/或下接合表面的角度来调整。

在涡轮叶片28旋转期间，除了向压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106提供夹紧力之外，翼梁112、211和/或122、222可将压力侧护罩主体104和吸入侧护罩主体106的离心负载转移至翼型40。此外或替代地，当离心负载增大时，法向负载随其增大，从而减少紧固件132中的弯曲。此外或替代地，如本说明书中提出的中跨护罩组件可合并到新的OEM零件中和/或可适合于配合现有涡轮叶片设计。

本说明书使用各个实例来公开本实用新型，包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实践本实用新型，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本实用新型的保护范围由权利要求书限定，并可包含所属领域的技术人员想出的其他实例。如果其他此类实例包含的结构要素与权利要求书的字面意义相同，或如果此类实例包含的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质差别，则此类实例也应在权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种用于涡轮叶片翼型的中跨护罩组件，其特征在于，所述中跨护罩组件包括：

吸入侧护罩主体，所述吸入侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过限定在所述翼型内的翼梁开口的第一翼梁，所述第一翼梁具有根部部分、尖端部分、上面和下面，其中所述上面和所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分会聚；以及

压力侧护罩主体，所述压力侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过所述翼梁开口的第二翼梁，所述第二翼梁具有根部部分、尖端部分、上面和下面，其中所述第二翼梁的所述上面被形成为与所述第一翼梁的所述下面平行。

2.根据权利要求1所述的中跨护罩组件，其特征在于，所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体均限定有紧固件孔，所述中跨护罩组件进一步包括被形成为延伸穿过所述紧固件孔的紧固件，其中所述紧固件提供夹紧力以保持所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体分别抵靠所述翼型的压力侧壁和吸入侧壁。

3.根据权利要求1所述的中跨护罩组件，其特征在于，所述第一翼梁的所述上面被形成为与所述翼梁开口的上接合表面平行，以及所述第二翼梁的所述下面被形成为与所述翼梁开口的下接合表面平行。

4.根据权利要求1所述的中跨护罩组件，其特征在于，所述第二翼梁的所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分发散。

5.根据权利要求1所述的中跨护罩组件，其特征在于，所述压力侧护罩主体包括被形成为与所述翼型的所述压力侧壁的轮廓吻合的匹配侧部，并且所述吸入侧护罩主体包括被形成为与所述吸入侧壁的轮廓吻合的匹配侧部。

6.根据权利要求1所述的中跨护罩组件，其特征在于，所述第一翼梁为楔形或燕尾形，其中所述翼梁开口为燕尾形。

7.一种涡轮叶片，其特征在于，所述涡轮叶片包括：

翼型，所述翼型具有压力侧壁、与所述压力侧壁相对的吸入侧壁以及翼梁开口，所述翼梁开口延伸穿过所述压力侧壁和所述吸入侧壁，所述翼梁开口限定上接合表面和下接合表面；以及

中跨护罩组件，所述中跨护罩组件包括：

压力侧护罩主体，所述压力侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过限定在所述翼型内的所述翼梁开口的第一翼梁，所述第一翼梁具有根部部分、尖端部分、上面和下面，其中所述上面和所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分会聚；以及

吸入侧护罩主体，所述吸入侧护罩主体限定被形成为至少部分地延伸穿过所述翼梁开口的第二翼梁，所述第二翼梁具有根部部分、尖端部分、上面和下面，其中所述第二翼梁的所述上面被形成为与所述第一翼梁的所述下面平行。

8.根据权利要求7所述的涡轮叶片，其特征在于，所述吸入侧护罩主体和所述压力侧护罩主体均限定紧固件孔，所述中跨护罩组件进一步包括被形成为延伸穿过所述紧固件孔和所述翼型的紧固件，其中所述紧固件提供夹紧力以保持所述压力侧护罩主体和所述吸入侧护罩主体分别抵靠所述压力侧壁和所述吸入侧壁。

9.根据权利要求7所述的涡轮叶片，其特征在于，所述第一翼梁的所述上面被形成为与所述翼梁开口的所述上接合表面平行，其特征在于，所述第二翼梁的所述下面被形成为与所述翼梁开口的所述下接合表面平行，其特征在于，所述第二翼梁的所述下面从所述尖端部分朝向所述根部部分发散，其中所述第一翼梁为楔形或燕尾形。

10.根据权利要求7所述的涡轮叶片，其中所述压力侧护罩主体包括被形成为与所述翼型的所述压力侧壁的轮廓吻合的匹配侧部，并且所述吸入侧护罩主体包括被形成为与所述吸入侧壁的轮廓吻合的匹配侧部。